第十三章 電解質
講義
13－1 認識電解質 13－2 酸與鹼 13－3 酸鹼的濃度
13－4 酸鹼中和、酸鹼中和實驗 13－5 電流的化學效應
13－6 電鍍
第十三章 電解質
★13-1 認識電解質
一、 電解質：凡溶於水能導電的化合物，稱為_________，包括了酸、鹼、鹽三類。
※電解質必為化合物，金屬元素不是電解質。
※電解質導電時必產生化學變化。
(一)酸：食醋內所含的醋酸( __________ )、洗廁所用的鹽酸( ______ )、以及硫酸( _______ ) 等。
(二)鹼：做建材用的熟石灰(學名氫氧化鈣________ )、燒鹼(學名氫氧化鈉________ )等。
(三)鹽：食鹽(學名氯化鈉_______ )、製香腸所添加的防腐劑，俗稱硝，(學名硝酸鉀______
_ )等。
(四)日常生活物品，如礦泉水、果汁、醋等，這些也都是電解質。
二、 解離說：西元1887 年，由瑞士科學家阿瑞尼士提出。
（一）電解質溶於水將分解成帶電的粒子，這些粒子叫_______。
帶正電的離子稱為正離子，帶負電的離子稱為負離子。此步驟即為_______。
例如：HCl _________________
CaCl2 ________________
（二）數個原子結合成的粒子，叫做原子團，也可以帶電荷。
例如：硫酸根離子（SO42-）、硝酸根離子（NO3-）、氫氧根離子（OH-）。
（三）溶液中正離子所帶的總電量與負離子所帶的總電量恰好相等，所以溶液保持電中性。
但正離子數與負離子數不一定相等。
（四）離子在水溶液中可以自由的移動。
當通以電流時，正離子移向____極；負離子移向____極。
這些移動的離子構成溶液的電流。
三、 阿瑞尼士 提出解離說是違反道耳吞原子說中原子不可分割的理論，直到1897 年英國 人湯木生發現了帶負電的電子，且證實電子是原子的一部分，此時大家才明瞭原子得失電 子後會帶電。
四、 原子與離子的區別：
（一）化學性質：離子比較安定，原子比率活潑。
（二）原子不帶電，離子帶電。
（三）顏色不同：Cu 為紅色，但 Cu2+為藍色；Na 為銀白色，但 Na+為無色。
※ 補充資料﹕常用離子表
正
離
價 數 離 子 名 稱
負
離
價 數 離 子 名 稱
+1
氫 離 子 H+
-1
氯 離 子 Cl- 鈉 離 子 Na+ 溴 離 子 Br- 鉀 離 子 K+ 碘 離 子 I- 銀 離 子 Ag+ 氫氧根離子 OH- 銨根離子 NH4+ 硝酸根離子 NO3-
鎂 離 子 Mg+2 醋酸根離子 CH3COO-
子 +2 子 鈣 離 子 Ca+2
-2 氧 離 子 O-2 鋇 離 子 Ba+2 碳酸根離子 CO3-2
鉛 離 子 Pb+2 硫酸根離子 SO4-2
銅 離 子 Cu+2 亞硫酸根離子 SO3-2
鋅 離 子 Zn+2 +3 鋁 離 子 Al+3
【自我挑戰】
（ ）1.有關電解質的敘述，何者正確？(A)只包括酸、鹼兩種物質 (B)固態時可以導電 (C)溶於 水後可以導電
（ ）2.有關解離說的敘述何者是錯誤的？(A)電解質溶於水後，分成正離子及負離子 (B)溶液 中正離子的數目和負離子的束數目必須相同 (C)正離子的總電量和負離子的總電量必 須相等 (D)解離前後溶液皆保持電中性。
（ ）3.有關食鹽水通入電流之後，其相關過程的敘述，下列何者正確？(A)若串聯燈泡時，燈 泡將會發亮 (B)溶液中的鈉離子游向正極 (C)兩極都沒有氣泡生成 (D)此實驗可證明食 鹽非電解質。
（ ）4.氯原子和菉離子的性質何者敘述正確？(A)氯原子失去一個電子形成氯離子 (B)氯原子 失去一個質子形成氯離子 (C)氯原子比氯離子安定 (D)氯原子和氯離子的化學性質不同。
（ ）5.辨別某化合物是不是電解質，最好的方法是利用該化合物在：(A)固體時 (B)水溶液時 (C)氣體時 (D)熔化態時 是否能夠導電來判斷。
6.電解質是因為________在水溶液中移動而導電；導體則是因為有__________存在。
7.小綠將食鹽水通入電流，如右圖，試回答下列問題：
(1) 燈泡是否發亮？_____
(2) 鈉離子將往哪一支電極移動？_____
(3) 有關氣體的形成，下列敘述何者正確？(A)只有 A 極會產生氣泡 (B) 只有 B 極會產生氣泡 (C)A、B 兩極皆產生氣泡 (D) A、B 兩 極皆不產生氣泡。______
(4) 此實驗可以證明食鹽水是一種_________(填電解質或非電解質)。
8.完成下列的解離方程式：
(1) HCl ______________
(2) NH4OH _________________
(3) Na2SO4 __________________
(4) CaCl2 __________________
★13-2 酸與鹼
一、 酸：能使水中氫離子增加的物質，如HCl、H2SO4、HNO3等。
（一）酸的通性：
1.酸性水溶液可以使石蕊試紙呈_____色，使廣用試紙呈________色，使酚酉太呈_____色。
2.多數的酸性水溶液與鐵、鎂或鋅等活性比較大的金屬反應，可產生_____氣。
溶液濃度愈大，反應速率愈快；金屬活性愈大，反應速率也愈快。
3.酸性水溶液與碳酸鈣反應，可生成_________。
4.酸為電解質，溶於水可解離出______離子。
5.酸有腐蝕性。
（二）常見的酸
1.硫酸（H2SO4）：
(1) 無色油狀液體，沸點高，具腐蝕性。
(2) 濃硫酸具有強烈的脫水性，會使碳水化合物失去水形成黑色的碳。
(3) 濃硫酸稀釋時會放出大量的熱，故稀釋時，需將硫酸緩緩加入水中，同時以玻 璃棒攪拌水溶液，使熱分散。
2.鹽酸（HCl）：
(1) 氣態的氯化氫溶於水而成的水溶液，其學名為氫氯酸。
(2) 具有刺鼻味的無色液體，對眼睛、皮膚有刺激性，應避免碰觸。
(3) 可用來清洗金屬表面。
(4) 工業用的鹽酸不純，呈微黃色（因含有鐵離子）。
3.硝酸（HNO3）：
(1) 無色液體，會腐蝕皮膚。
(2) 照光會產生紅棕色有毒的二氧化氮氣體，因此須以棕色的玻璃瓶盛裝。
(3) 濃硝酸和銅反應產生二氧化氮；稀硝酸和銅反應產生一氧化氮。
(4) 為製作黑火藥、鉀肥料及肉類防腐劑的原料。
4.醋酸（CH3COOH）：
(1) 無色有刺激性的液體，學名為乙酸。
(2) 易溶於水，但不易解離，故為弱酸。
(3) 食用醋約含 3~5﹪的乙酸，作為調味品。
(4) 純醋酸在室溫時易凝固，又稱為冰醋酸。
二、 鹼：溶於水可解離出氫氧根離子（OH-）的化合物，如NaOH、Ca(OH)2、NH3等。
(一)鹼的通性：
1.鹼性水液可以使石蕊試紙呈_____色，使廣用試紙呈______或_____色，使酚酉太呈__
__色。
2.鹼性水溶液可溶解油脂。
3.鹼性水溶液摸起來有滑膩感，但某些會腐蝕皮膚，應避免直接碰觸。
4.鹼是電解質。
(二)常見的鹼：
1.氫氧化鈉（NaOH）：
(1) 為白色固體，俗稱________或________。
(2) 溶於水為____熱反應，對皮膚有腐蝕性。
(3) 易吸收空氣中的________和________而________，宜保存乾燥密封之。
(4) 為製造肥皂、人造纖維等化學纖維的原料。
2.氨（NH3）：
(1) 無色具臭味，比空氣輕的氣體。
(2) 易溶於水，呈弱鹼性，稱為氨水。
(3) 稀釋的氨水具有殺菌作用，可做為家中的清潔劑。
3.氫氧化鈣（Ca(OH)2）：
(1) 石灰（CaO）溶於水後就成了氫氧化鈣水溶液，即為石灰水。澄清石灰水和 CO2
反應可產生白色的碳酸鈣（CaCO3）沉澱。
(2) 檳榔中間剖開後，通常會加入一些石灰及其他佐料。但鹼性的石灰會傷害口腔，
而且使檳榔?中的某些成分發生變化，引起細胞病變，有害口腔健康。
(3) 灰石為碳酸鈣（CaCO3）；石灰或生石灰為氧化鈣（CaO）；熟石灰、石灰水為 氫氧化鈣（Ca(OH)2）。
【自我挑戰】
1.請填寫各種指示劑在酸、鹼溶液中的顏色：
指 示 劑 石 蕊 酚 酉太 酚 紅 廣 用 酸
鹼
2.大雄稀釋好各種溶液，才發現自己忘了貼上標籤，由於這七種水溶液有硫酸、酒精、氫氧化鈉 氫氧化鈣、硝酸、食鹽、氨水。於是老師幫他做了下列的時實驗加以分類。試回答下列問題：
變紅（BC） 沒反應（B）
亮 加入石蕊試紙 不變色（D） 產生氣體（C）
（BCDEFG） 產生沉澱（E）
變藍色（EFG）
導電時 串聯燈泡 無沉澱 不亮（A） （FG）
(1) 導電時，串聯燈泡的目的是判斷水溶液(A)是否為酸 (B)是否為鹼 (C)是否為鹽 (D)是否為 電解質。_______
(2) 加入石蕊試紙，利用變色的關係可知道 D 為_____性，E 為_____性。
(3) 加入二氧化碳產生的沉澱物為__________。
(4) 若將 E 加入酚太，則將呈______色。
(5) 由實驗可知：A 為__________；B 為___________；C 為___________；D 為____________；
E 為___________；F 為___________；G 為____________。
3.(A)硫酸(B)鹽酸(C)醋酸(D)氫氧化鈉(E)氫氧化鈣(F)氨，請將上列藥品以代號填入適當空格中：
(1) 常用來清洗廁所的是______
加入銅
通入 CO2
通入 HCl
產生白色 煙霧 F 不產生 煙霧 G
(2) 俗稱苛性鈉的是______
(3) 水溶液可使鋅產生氫氣的是______
(4) 具有脫水性，可使蔗糖變黑的是_______
(5) 可使石蕊試紙呈紅色的是________
(6) 有刺激性味道，稀釋的溶液可食用的是_______
(7) 易吸收空氣中的水氣及二氧化碳而潮解的是________
(8) 通入二氧化碳可使何者之水溶液產生沉澱？___________
(9) 水溶液遇大理石可產生氣體的是_________
(10)可使酚鈦溶液呈紅色的是_________。
★13-3 酸鹼的濃度 一、 溶液的濃度
1. 體積百分濃度：每 100mL 的溶液中所含溶質的體積，以百分比 ﹪來表示。
【例題】200mL 的酒中若含有 30mL 的酒精，則酒的體積百分濃度為多少？
2. 重量百分濃度：每 100 公克的溶液裡所含溶質的公克數，以百分比 ﹪來表示。
公式：
【例題】1. 10g 的糖溶於 90g 的水中，糖水的重量百分濃度為多少？
2. 100g 的食鹽水中含有 10g 的鹽，則重量百分濃度為多少？
＊ 濃度是溶液的特性，溶液中只要不再加入溶劑或溶質，則不管取出多少溶液，濃度仍 不變。
＊ 在溶液中加入溶質（或減少溶劑），會使溶液的濃度增加。
3. 莫耳濃度：1 升的溶液中所含溶質的莫耳數，又稱為溶積莫耳濃度。單位為 M。
公式：
【例題】1. 200mL 的鹽酸中含有氯化氫 0.1 莫耳，則莫耳濃度為多少 M？
2. 2 莫耳的 NaCl 加水至 5 升，則莫耳濃度為多少？
＊ 溶液的稀釋：實驗室中，常需要將濃度大的溶液稀釋為濃度小的溶液，因此加入溶劑
（水），使濃度變小，而稀釋前後，溶質莫耳數不變。
【練習】
1. 400 克的硝酸鉀溶液中含有 20 克的硝酸鉀，則此溶液重量百分濃度是多少？
2. 欲配製 200 克 20﹪的 NaOH 水溶液，必須將多少克的 NaOH 加入多少克的水中？
3. 2 莫耳的 NaCl 加水至 5 升，則莫耳濃度為多少？
4. 20g 的 NaOH 加水至 10 升，則：(1)NaOH 有多少莫耳？(2)此溶液的莫耳濃度為多少？
（Na=23，O=16，H=1）
5. 2M 的 H2SO4 500mL 中：（S=32）
(1) 含有多少莫耳的 H2SO4分子？多少個H2SO4分子？（未解離時）
(2) 含有多少克的 H2SO4分子？
二、 水溶液的酸鹼性
（一）純水的解離：電解質在水中會解離成離子，事實上，水本身也會有少量的解離，而生 成極少量的H+和OH-。解離式為：H2O H+ +OH-
（二）水溶液的酸鹼性：
1.中性：在純水中，氫離子（H+）與氫氧根離子（OH-）的濃度相等，呈現中性。若在 純水中加入食鹽、糖等中性物質，氫離子與氫氧根離子的濃度仍然相等，因此 水溶液仍是中性。
2.酸性：在純水中加入鹽酸、食醋等酸性物質，則氫離子濃度增加，同時氫氧根離子濃 度減小，水溶液呈酸性。
3.鹼性：在純水中加入氫氧化鈉、肥皂等鹼性物質，則氫離子濃度減少，同時氫氧根離 子濃度增加，水溶液呈鹼性。
（三）pH 值與水溶液的酸鹼性：化學上以 pH 值來表示水溶液的酸鹼性。
pH 值愈小，表示氫離子莫耳濃度愈大；
pH 值愈大，表示氫離子莫耳濃度愈小。
※25℃時
酸性 氫離子濃度和氫氧根離子濃度關係 PH 值 溶液
酸性 氫離子濃度＞氫氧根離子濃度 pH＜7 鹽酸、食醋 中性 氫離子濃度＝氫氧根離子濃度 pH＝7 食鹽水、糖水
鹼性 氫離子濃度＜氫氧根離子濃度 pH＞7 氫氧化鈉溶液、肥皂水
（四）在實驗室裡，我們可以使用一種更為準確的儀器來測量水溶液的pH 值，叫做 pH 計。
【自我挑戰】
1.食譜中介紹鹹蛋的製法：「生蛋以 25﹪NaCl 水溶液浸泡一個月後，取出煮熟即可…..」超人的媽
媽想要照著食譜做，她以600 克的水，配製成浸泡液，她必須加入_______克的食鹽才是正確 的濃度。
2.緯華將 30 克的 NaOH 加水至 10 升，其莫耳濃度為_________。（Na=23，O=16，H=1）
3.現有 3M 的 NaCl 水溶液 10mL，含有_____莫耳的 NaCl，其中含有________g 的 NaCl。
（Na=23，Cl=35.5）
4.請寫出純水的解離方程式：________________________
5.有三種液體：甲、小蘇打水溶液；乙、檸檬汁；丙、食鹽水。請比較三者 pH 值的大小。_________
___
（ ）6.有關硫酸加入水中稀釋的過程，下列敘述何者錯誤？(A)此過程為放熱反應 (B)溶液的 pH 值小於水 (C)加入更多的水時，氫離子的濃度將減少 (D)稀釋後的硫酸溶液中，將不含有 任何的氫氧根離子。
（ ）7.若將鹽酸加水稀釋，加水愈多時，何者正確？(A)pH 值愈大，但不會大於 7 (B) pH 值愈 大 (C) pH 值愈小 (D) pH 值愈小，但不會小於 7。
（ ）8.判定此溶液是否為酸性，下列敘述何者正確？(A)水溶液中只含有 H+離子 (B) 水溶液中只 含有OH-離子 (C)水溶液中 H+離子濃度大於OH-離子濃度 (D) 水溶液中 H+離子濃度小於 OH-離子濃度
（ ）9.某生研究一未知氣體，發現該氣體的性質如下：(甲)無色(乙)比空氣輕(丙)易溶於水(丁)可 使潮濕的廣用試紙呈藍色。請問該未知氣體可能為下列何者？(A)二氧化碳 (B)二氧化硫 (C)氯氣 (D)氨氣。
★13-4 酸鹼中和
一、酸鹼中和：酸和鹼反應生成鹽和水的作用。
（一）.通式：酸＋鹼 鹽＋水
（二）溫度上升，為放熱反應。
（三）為化學變化。
二、酸鹼中和原理：當酸與鹼恰好完全中和時，酸中氫離子的莫耳數與鹼中氫氧根離子的莫耳數 相等。
公式：H+ 的濃度×酸的體積＝OH-的濃度×鹼的體積
（一）中和時，酸中的H+和鹼中的OH-結合成水。H+ +OH- H2O
（二）酸中的負離子和鹼中的正離子結合成鹽類。
＜例 1＞氫氧化鈉+鹽酸 氯化鈉+水：NaOH + HCl NaCl + H2O 可寫成：Na+ + OH- + H+ + Cl- Na+ + Cl- + H2O
將水分蒸乾，即可析出 NaCl 晶體。
其反應式為：Na+ + Cl- + H2O（液體） NaCl + H2O（蒸氣）
＜例 2＞氫氧化鈣+鹽酸 氯化鈣+水：Ca(OH)2 + 2 HCl CaCl2 + H2O 可寫成：Ca+2 +2 OH- +2 H+ +2 Cl- Ca + 2 +2 Cl- +2 H2O
鹽類
三、 酸鹼中和滴定：用一種已知濃度的標準酸液（或鹼液），去測定另一種未知濃度的鹼液
（或酸
液）的手續，如右圖所示。
（一）藉著指示劑顏色的改變，可知酸鹼中和已達成滴定終點。
（二）達滴定終點時，H+莫耳數＝OH-莫耳數。
※A 酸的濃度×A 酸的體積＝B 鹼的濃度×B 鹼的體積
（三）酸鹼中和滴定時，必須將酸鹼指示劑加入被測物中，即加入蒸發 皿
中。
一邊滴定時，一邊使用玻璃棒加以攪拌，使得滴定測量更加準確。
（四）酸鹼中和的溫度將上升，為放熱反應。
【練習】
1. 取 0.1M 的 HCl 滴定 0.5M 的 NaOH 20mL，則：
(1) 反應方程式為何？__________________________
(2) 中和離子方程式為何？______________________
(3) 須滴入多少 mL 的 HCl 才能完全中和？
(4) 完全中和後，加熱結晶的產物為何？________
2. 取 0.2M 的 H2SO4滴定0.2M 的 NaOH 20mL，則：
(1) 1 個 H2SO4，可解離出幾個H+？
(2) 須滴入多少 mL 的 H2SO4才能完全中和？
(3) 整個中和反應溫度上升或下降？
(4) 結晶後的產物為何？
四、 日常生活中的酸鹼中和實例：請參考課本第68 頁。
五、 鹽類：
（一）由金屬離子或銨根離子，與非金屬離子或酸根離子所形成的化合物。如 NaCl、CaSO4、NH4CL。
（二）鹽類的製備方法：
1.酸鹼中和：可生成鹽類和水。
例如：HCl＋NaOH NaCl＋H2O
2.活性大的金屬和酸作用：可生成氫氣和鹽類。
例如：Mg＋2HCl MgCl2＋H2
六、常見的鹽類
（一）氯化鈉（NaCl）：
1.性質：為海水中主要的鹽，俗稱________
2.用途：除作調味品及保存食物外，也是工業上重要的原料（製氯及金屬鈉）。
（二）硫酸鈣（CaSO4）：
1.性質：為白色固體，不易溶於水。
2.用途：為石膏的主要成分。
（三）碳酸鈣（CaCO3）：
1.性質：為白色固體，不易溶於水，自然界常見的方解石、大理石、貝殼等，其主要成 分皆為碳酸鈣。
2.用途：石灰石、大理石可作為建材及製造水泥的原料。
（四）碳酸鈉（Na2 CO3）：
1.性質：為白色固體，俗稱為蘇打。本質上屬於鹽類，溶於水易解離，產生 OH-（呈弱 鹼性），常被當作鹼來應用。
2.用途：碳酸鈉水溶液常作為清潔劑的一種成分，又叫做___________。
（五）碳酸氫鈉（NaHCO3）：
1.性質：a.為白色固體，俗稱小蘇打。
b.溶於水易解離，其水溶液呈弱鹼性。
c.受熱會分解出二氧化碳和碳酸鈉。
反應式為：2 NaHCO3 Na2CO3＋H2O＋CO2
2.用途：a.碳酸氫鈉是胃藥中的一種成分，可中和胃酸。
b.市售的發粉含碳酸氫鈉及一種弱酸（如酒石酸），碳酸氫鈉遇酸可產生 CO2使 麵包或餅干膨鬆起來，又稱培用鹼。
c.酸鹼滅火器內有瓶裝的濃硫酸和碳酸氫鈉水溶液，使用時把滅火器倒置，濃硫 酸瓶蓋自動脫落，碳酸氫鈉水溶液與硫酸反應，產生CO2氣體，將水溶液 壓出滅火。
d.乾粉滅火器內裝有碳酸氫鈉的乾粉和氮氣小鋼筒，使用時打開活栓，將乾粉用 高壓的氮氣壓出，噴向火源。因乾粉遇熱分解出二氧化碳和碳酸鈉，可蓋住 火源滅火。
【自我挑戰】
（ ）1.酸與鹼相遇時會發生中和反應，下列哪一個反應具有中和反應現象？(A)口含吸管對著氫 氧化鈉溶液吹氣 (B)使用暖暖包取暖 (C)將人參泡在高粱酒中 (D)使用稀鹽酸清潔金屬表面。
（ ）2.有關酸鹼中和的敘述何者錯誤？(A)必定產生鹽和水 (B)為化學變化 (C)溫度上升 (D)為吸 熱反應。
（ ）3.小傑吃完晚餐後，將口腔唾液取出利用 pH 計測量，則 pH 值較可能為(A)8.0 (B)7.8 (C)7.5 (D)6.5
4.(A)NaCl (B)CaSO4 (C)CaCO3 (D)H2SO4 (E)NaOH (F)Ca(OH)2 (G)NaHCO3 (H)HCl (I)Na2CO3；請 根據這些物質的性質，以代號填入適當的空格中：
(1) 常做為調味品及保存食物的是_________
(2) 可製成石膏模型的是________
(3) 稱為蘇打，在工業上做為肥皂及玻璃原料的是_________
(4) 凸糖小點心是利用哪一個受熱產生二氧化碳而膨脹？__________
(5) 乾粉滅火器內所裝的乾粉是__________
(6) 哪些可和石灰水產生白色碳酸鈣沉澱（除碳酸鈣外）？________
(7) 哪些可和碳酸鈣產生二氧化碳？_______
(8) B 可利用哪兩個反應而製得？________
(9) 酸鹼滅火器是利用哪兩個產生二氧化碳而製作成的？_________
(10)哪些加熱可自行分解出二氧化碳？____________
5.右圖為酸鹼中和實驗，在 A 裝有 0.2M 的稀鹽酸 50mL，B 中裝有 0.4M 的 氫氧化鈉10mL，並加入酚太指示劑三滴，請問：
(1) 儀器 A 叫做__________。
(2) 指示劑應加入______中（填 A 或 B），且呈______色。
(3) 稀鹽酸逐滴加入時，pH 值漸_____（填大或小）。
(4) 本實驗 B 杯中______離子數目一直維持不變。
(5) 滴定溫度將________（填漸增、漸減或不變），所以是________反應（填吸熱或放熱）。
(6) 當滴定完成後，將水分蒸乾所得的鹽類，其化學式為________
(7) 本實驗共用去稀鹽酸_______mL。此為_________變化（填物理或化學）。
6.如右圖，利用滴定法滴定食醋時，實驗室 備有下列實驗器材，則：
(1) 滴定食醋，若使用酚太指示劑，應將指 示劑加入A、C 或 D 內？______
(2) 滴定時應使用 C 或 D 溶液？_______
(3) 如果滴定的結果生成鹽，其反應式為何？
_____________________________________
(4) 滴定前滴定管內液面讀數為 15，滴定至指 示劑開始變色時，滴定管內液面讀數為35
，共用去滴定液中的溶質_______莫耳。
7.在大台北地區四個不同地點收集雨水，測試雨水的酸 化程度，然後用固定濃度的NaOH 溶液中和之，結果如 右表所示，請問何處雨水的酸化程度最嚴重？___________
（ ）8.酸鹼中和的原理是(A)酸的莫耳數等於鹼的莫耳數 (B)酸的濃度等於鹼的濃度 (C)酸中 H+的莫耳數等 於OH-的莫耳數 (D) 酸中 H+的濃度等於OH-的濃度。
（ ）9.酸鹼滴定時，哪一個步驟錯誤？(A)將待測物的液體倒入蒸發皿中 (B)將滴定液倒入滴定 管中，並加入指示劑 (C)滴定時必須以玻璃棒不時攪拌 (D)當指示劑變色時即為滴定終點。
地區 雨水體積 NaOH 體積 甲 200mL 30 mL 乙 300mL 40 mL 丙 400 mL 50 mL 丁 500 mL 60 mL
實驗 13-3 酸鹼中和 甲、酸鹼中和
1. 稀釋鹽酸：取 4M 的鹽酸_____mL 加水稀釋至 20mL，
可成為 1M 的稀鹽酸。
2. 將稀釋的稀鹽酸經由漏斗倒入滴定管中，滴出少量鹽 酸至燒杯中，以排出管內殘留的空氣，此時滴定管中鹽 酸的讀數為_______mL。
3. 在錐形瓶中加入未知濃度的氫氧化鈉水溶液 10mL，滴 入 2 滴酚呔。
此時溶液的溫度為______℃，顏色呈_______色。
4. 將稀鹽酸緩緩滴入裝有氫氧化鈉水溶液的錐形瓶中，不 時搖晃錐形瓶，直到溶液變色為止。
此時溶液顏色為_______色，溫度_______℃，滴定管中 鹽酸的讀數為________mL。
5. 中和反應時，溶液的溫度_______（填上升或下降），為_____ _ __反應。
6. 滴定過程中共用去鹽酸_______mL，可推算出氫氧化鈉的濃度為_________M。
乙、鹽的生成
1. 取一隻試管，滴入 20 滴 10M 的氫氧化鈉水溶液，以玻璃棒攪拌溶液後，輕觸藍 色石蕊試紙，並以溫度計測量其溫度。試紙呈_______色，溫度________℃。
2. 以滴管吸取濃鹽酸，每次約滴加兩滴濃鹽酸進入氫氧化鈉水溶液中，同樣以玻 璃棒攪拌溶液，並輕觸藍色石蕊試紙，若試紙未變色，則繼續滴加濃鹽酸，直 到試紙變色，再以溫度計測量試管中混合物的溫度。此時試紙呈______色，溫度 ________℃，共滴入濃鹽酸______滴
3. 將試管內水溶液倒入蒸發皿，取一漏斗倒置在蒸發皿中，以酒精燈加熱至乾，
看看蒸發皿中剩下什麼物質。
★13-5 電流的化學效應
一、電流的化學效應（又稱為電解）
（一）1880 年英國科學家尼可爾生利用伏打發明的電池，將連接電池兩極的兩條金屬導線放 入水中，使得水被電流分解為氫氣和氧氣，這是人類第一個電流化學效應的實驗。
（二）電解：當直流電流通過電解質時，在兩極會發生化學反應，叫做電流的化學效應，又 稱為______。
（三）電解原理：利用電能引起的一種化學反應，可將_____能轉換成________能。
1.電解質溶於水時解離為正離子與負離子。
2.通電流時，正離子游向負極，得到電子而析出金屬或氫氣；負離子游向正極，失去 電子而產生非金屬或氧氣
二、水的電解
（一）裝置：如右圖。
1.電極：與電源正極連接的稱為正極，與電源負極連接的稱為 負
極。
2.電解液：水的導電性極差，因此加入少量的氫氧化鈉（或稀 硫
酸），以幫助導電。
（二）反應：
1.電解水時，水中的 H+移向負極，產生氫氣，水中的OH-移向正極，產生氧氣。
反應式：2H2O 2H2+ O2
2.電解水所產生的氫氣與氧氣，在同溫同壓下，其體積比為 2：1。如換算為質量比，
則為1：8。
3.收集：氫氣與氧氣皆難溶於水，且在兩極都有氣泡產生，故以_____________法收集。
4.水電解產物的檢驗：
(1)正極氣體的檢驗：在正極所收集之氣體的試管中，插入火柴餘燼後，火柴可復燃，故 有助燃性，可推知此氣體為_______。
(2)負極氣體的檢驗：在負極所收集之氣體的試管中，插入點燃的火柴，發現在試管口有 淡藍色的火焰，且有輕微的爆鳴聲，故有可燃性而無助燃性，可推知此氣體為__
_____。
三、電解硫酸銅水溶液
（一）裝置：如右圖。
1.電極：以碳（石墨）棒為電極，分別接到電源供應器的正、負 極。
2.電解液：硫酸銅水溶液，溶液呈藍色。
（CuSO4 Cu+2 + SO-2）
（二）反應：
1.負極：水溶液中 Cu+2游向負極，在負極上接受電子而稀出Cu（紅色），重量增加。
反應式為：Cu+2 +2e- Cu
2.正極：水溶液中 SO-2游向正極，但在正極處的H2O 會失去電子而產生 O2和H+。 反應式為：2H2O 4H+ + O2+ 4e-
3.電解液：因 Cu+2逐漸減少，致溶液顏色逐漸由藍轉淡；另外，溶液中之H+逐漸增 加，故溶液之pH 值降低，而呈酸性。
【自我挑戰】
1.電解是利用電流產生________效應而發生的。
2.電解水時，加入少許的氫氧化鈉或硫酸，目的是__________________________。
3.請寫出水電解的反應式：_________________________
（ ）4.有關電解質水溶液通入直流電後的現象，下列敘述何者正確？(A)正離子游向正極，獲得 電子 (B)正離子游向負極，獲得電子 (C)負離子游向負極，失去電子 (D)負離子游向正極，
獲得電子
（ ）5.電解水時，正、負兩極要愈靠近愈好，關於此點， (甲)可得到較大的電流(乙)產生的氣體 較快(丙)把正、負兩極在水中接觸成效更好(丁)用交流電也可以電解。正確的敘述是：(A) 甲 (B)甲、乙 (C)甲、乙、丙 (D) 甲、乙、丙、丁
（ ）6.右圖為電解過程的圖示，下列敘述何者錯誤？(A)A 為正極 (B)電子的移動方向 為A B (C)正離子移向 B 極 (D)A 極必產生氣體
7.小愚利用右圖的裝置做電解水的實驗，當開關按下，經過十分鐘後，試回答下列問題：
(1)甲、乙何者為正極？______
(2)哪一根試管產生的氣體有助燃性？________
(3)本實驗收集氣體的方法為____________
(4)當甲、乙兩管的距離越靠近時，產生氣泡的速率越_____。
(5)若甲管氣體的體積為 3mL，則乙試管氣體的體積為______mL。
(6)電解水的反應方程式為_________________________。
(7)加入氫氧化鈉的目的為_________________。
8.以碳棒為電極，電解 500mL 之 0.05M 硫酸銅水溶液，如右圖所示，則：
(1) 哪一支碳棒會有氧氣產生？_______（填甲或乙）
(2) 在電解過程中，硫酸銅水溶液的顏色將________（填變深、變淡或不變）
(3) 電解的過程中，SO4-2會向____移動（填甲或乙）。
(4) 將藍色石蕊試紙接觸電極甲附近的溶液，則試紙變為_____色，表示水溶 液呈_____性。
(5) 甲電極的反應式為____________________________。
(6) 乙電極的反應式為____________________________。
(7) 電解一段時間後，溶液中的 Cu+2逐漸_______。（填增加或減少）。
★13-6 電鍍 一、電鍍
（一）電鍍：利用電解的原理，把一種金屬（欲鍍物或擬鍍物）鍍到另一種物品的表面（被 鍍物），形成一層外殼，稱為電鍍。
（二）目的：
1.防止生鏽：能使電鍍層內部的金屬與空氣、水分隔絕，以免生鏽。
2.增加美觀：能使物體表面光滑明亮。
二、電鍍的反應
（一）電鍍前，被鍍物品表面之處理方法如下：先以砂紙磨除鏽斑，再以氫氧化鈉水溶液 洗去油汙。
（二）裝置：如右圖所示。
1.被鍍物品以導線連接至電源之負極。
2.欲鍍金屬以導線連接至電源之正極。
3.電鍍液必須含有欲鍍金屬離子的水溶液。
（三）電鍍的反應：
1.正極：欲鍍金屬之原子失去電子而形成金屬離子，進入電鍍液中。（質量減輕）
2.負極：電鍍液中之欲鍍金屬離子游向負極，獲得電子而析出金屬薄膜在被鍍物的 表面。（質量增加）
3.電鍍液內的離子濃度維持不變。
（四）電鍍後，被鍍物表面上的金屬是否均勻堅實，受到溫度、電流強度、電鍍液濃度所影 響。
1.溫度：溫度不宜太高，以免鍍上的金屬氧化。
2.電流強度：電流不宜太高且必須穩定，以免鍍上的金屬容易剝落。
3.電鍍液濃度必須適中。
4.電鍍後，被鍍物須先以蒸餾水沖洗，再以丙酮洗淨，靜置一天後使電鍍金屬硬化，
再用軟布擦亮。
（五）電鍍工業的廢棄物可能含有銅、鉻、鋅等金屬離子，濃度高時都有毒性。對環境造成 很嚴重的影響。
（六）實例：鐵質鑰匙鍍銅，如右圖。
1.電極的反應：
（1）負極的反應：_____________________；
（2）正極的反應：______________________。
2.特性：
（1）正極因銅片逐漸溶解成 Cu+2而質量變小。
（2）負極的物品表面漸漸被析出的銅包起來，時間越久越厚（質量增加）。
（3）電鍍液中銅離子的濃度既不增加也不減少。
（4）做完電鍍實驗後，含硫酸銅的電鍍液應回收，或在水溶液中加入鋼絲絨，
使其反應，析出金屬銅。
【自我挑戰】
1.以右圖之電鍍裝置，欲在一枚鐵匙上鍍銅，試回答下列問題：
(1) 就本實驗而言，a 極應接________，b 極應接________。
(2) 電鍍液應含有_____離子。
(3) 正極的反應式為__________________。
(4) 負極的反應式為__________________。
(5) 電鍍一段時間後，a 極的質量________，b 極的質量________（填增加或減少）。
(6) 電鍍後，電鍍的濃度是否改變？______
（ ）2.電鍍前除去油汙，必須用哪一種溶液清洗？(A)硫酸 (B)蒸餾水 (C)氫氧化鈉 (D)食鹽水
（ ）3.被鍍物表面上的金屬是否均勻堅實，哪一個不是主要的因素？(A)溫度 (B)電流強度 (C) 電鍍液的濃度 (D)被鍍物的密度。
（ ）4.民國七十五年四月間所發生的二仁溪綠牡蠣事件，是哪一種離子所造成的污染？(A)銅 離子(B)鉻離子 (C)汞離子 (D)訥離子
（ ）5.將銅片鍍上銀，則正、負極及電鍍液如何選擇？(A)正極為銅，負極為銀，電鍍液為硝 酸銀 (B) 正極為銅，負極為銀，電鍍液為硫酸銅 (C)正極為銀，負極為銅，電鍍液為硝 酸銀 (D)正極為銀，負極為銅，電鍍液為硫酸銅。
