• 沒有找到結果。

香港中學文憑 現代化學 (組合科學科)

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "香港中學文憑 現代化學 (組合科學科)"

Copied!
1
0
0

加載中.... (立即查看全文)

全文

(1)

香港中學文憑 現代化學 (組合科學科)

課本第三冊 參考答案

第二十七章 日常生活使用的化學電池

課堂練習 1

單元練習 2

第二十八章 簡單化學電池

課堂練習 5

單元練習 6

第二十九章 氧化還原反應

課堂練習 8

單元練習 10

第三十章 化學電池內的氧化還原反應

課堂練習 13

單元練習 14

第三十一章 電解

課堂練習 16

單元練習 18

第三十二章 氧化還原反應對現代生活的重要性

課堂練習 21

單元練習 22

(2)

第三十三章 化學反應中的能量變化

課堂練習 27

單元練習 28

第三十四章 標準燃燒、中和、溶解和生成焓變

課堂練習 29

單元練習 31

第三十五章 赫斯定律

課堂練習 33

單元練習 36

總複習 39

(3)

第二十七章 日常生活使用的化學電池

課堂練習

A27.1

電解質中有少量水分,才可使離子自由流動,讓電流通過。

A27.2

1. 因為它所含的電解質(氫氧化鉀)是鹼性的,而其正極是由氧化錳(IV) 和石 墨粉組成。

2. 由於助聽器的體積很細小,需要較小型的電池,因此應使用鈕型氧化銀電 池。

3. 原因是銀及銀化合物的價格高昂。

4. 港幣$100 000。

解釋:

每一氧化銀電池產生 2.79  104 kWh (=180  103  1.55  103 kWh) 電力。

要產生一個單位(1 kWh) 的電力,需要約 3585 (= 4

10 79 . 2

1

)個電池。因此 費用大約是 HK$30  3585 = HK$107 550 (即約 HK$100 000).

A27.3

(a) 其放電曲線是平直的。

(b) 例子有鹼性錳電池、氧化銀電池、鎳鎘蓄電池、鋰離子蓄電池及鎳金屬氫化 物蓄電池。(任何一項)

(4)

第二十七章 日常生活使用的化學電池

單元練習

1.

2. 電解質;糊

3. 鋅碳;鹼性錳;氧化銀;鋰原

4. 鎳鎘蓄電池;鋰離子蓄電池;鎳金屬氫化物蓄電池;鉛酸蓄電池 5. 鋅碳;鹼性錳;鎳金屬氫化物蓄電池;3.7 V;鉛酸蓄電池;12 V 6. 電壓

7. 鹼性錳

8. (a) 電池的大小 (b) 電池的形狀 (c) 電池的種類

9. 環境;汞;可再充電的;回收 10. D

11. A 12. B 13. B 14. A 15. D 16. C 17. D 18. B 19. C 20. A 21. B 22. C 23. B 24. B 25. C

26. (a) 原電池不可再充電,但二級電池則可充電後再用。

(b) 原電池:鋅碳電池、鹼性錳電池、氧化銀電池、鋰原電池(任何兩項) 二級電池:鎳鎘蓄電池、鋰離子蓄電池、鎳金屬氫化物蓄電池 (任何兩 項)

(c) 鋅碳電池較常用,因為它較便宜,而且隨身攜帶的收音機所需的電流 不是很大,在電壓及電池不穩定的情況下也能操作。

(d) 電極:(+)石墨;()鋅 電解質:氯化銨 27. (a) B

新電池的電壓可能較舊電池高,所以會在運作時把舊電池充電,這情 況會令舊電池過熱甚至爆炸。

(b) A

電池中的酸性或鹼性電解質可能會侵蝕電池的金屬外殼(負極),當外 殼上出現小孔時,電解質可能會漏出。酸性或鹼性電解質會損壞電器的 金屬接觸或零件,亦會灼傷皮膚。

(c) C

火焰的熱力會使電池中的化學品膨脹,大部分電池都具有密封的防漏 設計,所以化學品膨脹時可能引致電池爆炸。當中的化學品更可能是易 燃的(如放電時在電極上產生的氫)或具氧化性的(如去極化劑),因此會

(5)

令火焰燃燒得更猛烈。

(d) C

鹼性錳電池不可再充電,因為充電時可能會產生熱能和氫,引致爆炸。

(e) D

小童可能把細小的鈕形電池誤當作糖果進食。

28. (a) 氧化銀電池/鋰鈕形電池

這些電池體積細小,足以放入精細的手錶內,由於手錶只會消耗很少 能量,一個氧化銀電池足以為手錶提供一至兩年的能源,而鋰鈕形電 池更可維持手錶操作達五年之久。

(b) 鋰離子蓄電池

它的電容量高,但體積輕巧,而且電壓頗高,更可再充電約 1200 次,

壽命約為三年,更不會出現記憶效應,所以無論它是否已完全放電,

也是最適用於需要在穩定的高電流及高電壓下操作的手提電話。

(c) 鋅碳電池/鹼性錳電池/鎳金屬氫化物蓄電池(任何一項)

鋅碳電池價格便宜。/鹼性錳電池較昂貴但亦較耐用。/鎳金屬氫化物蓄 電池較環保。(任何一項)

(d) 鋅碳電池/鹼性錳電池/鎳金屬氫化物蓄電池(任何一項)

鋅碳電池價格便宜。/鹼性錳電池較昂貴但亦較耐用。/鎳金屬氫化物蓄 電池較環保。(任何一項)

29. (a) 氧化銀電池通常被製成鈕形,它細小而輕巧,適用於手錶。其他種類的 電池的體積多較鈕形電池大,而且較重,不適用於手錶。

(b) 我們通常在有光線的環境下使用計算機,但手錶在黑暗中仍須運作,

所以以太陽能電池操作的手錶十分罕見,這些手錶必須特別設計來確 保在沒有光線的情況下也能運作。

(c) 以太陽能電池操作的手錶必須裝有一個二級化學電池,因為太陽能電 池只會在有光線的情況下才會產生電力,二級電池可儲存過量的電能,

在沒有光線的環境下維持手錶運作。

(d) 太陽能電池並不是化學電池,當中涉及的能量變化只是物理變化,而 非化學變化,電能並不是以化學能的形式儲存。

30. (a) 鋰離子蓄電池可再充電,可提供大而穩定的電流,而且體積輕巧,這 些優點使鋰離子蓄電池適用於可隨身攜帶的電子儀器,如手提電話、手 提電腦和數碼相機等。

(b) 鋰離子蓄電池較昂貴(每個最少售 HK$200),鋅碳電池或鹼性錳電池的 體積較標準,而且價格便宜,在很多地方也有售,較適用於廉價電器,

如可隨身攜帶的收音機、手電筒或電動玩具等。

31. 鉛酸蓄電池的優點:

提供較大的電流和穩定的電壓。

可再充電,因此可使用多年仍毋須替換。

鉛酸蓄電池的缺點:

它較重而且體積大,不方便攜帶。

它是濕電池,把電池倒轉可能會令酸滲漏出來。

適合用作汽車電池的特點:

它非常適合用作汽車電池,因為開動汽車需要巨大而穩定的電流,而 且在穿州過省的長途旅程中,若要經常更換汽車電池,極為不便,因 此鉛酸蓄電池十分適合。

(6)

棄置已用的乾電池時,當中的化學物質既被浪費,又對堆填區構成負 要減少污染,可採取以下措施:擔。

盡可能以巿電來代替電池。

不要使用含汞的鋅碳電池或鹼性錳電池。

以可再充電電池來取代用完即棄電池。

以鎳金屬氫化物蓄電池或鋰離子蓄電池來取代鎳鎘蓄電池。

把過期的可再充電電池交還製造商或環境保護署,回收當中的剩餘化 學物質。

(任何四項)

(7)

第二十八章 簡單化學電池

課堂練習

A28.1

(a) 銅至銀。銅較銀活潑,故較易失去電子。

(b) 銅片。

(c) 有改變。電子由鋅流向銅。鋅較銅活潑,故較易失去電子。

A28.2

Mg/Ag > Zn/Ag > Fe/Ag > Pb/Ag > Cu/Ag

A28.3

(a) 負電極。銅在電化序的位置較銀高,因此銅會失去電子,銀會接收電子。

(b) 由左至右。這是因為電子在外電路由銅電極流向銀電極。

(c) 銅半電池:

Cu(s)  Cu2+(aq) + 2e 銀半電池:

Ag+(aq) + e  Ag(s)

(d) Cu(s) + 2Ag+(aq)  Cu2+(aq) + 2Ag(s)

(e) 若沒有多孔瓷筒,銀離子會直接跟銅電極接觸,置換反應在銅電極的表面 發生,銅電極上會出現灰色澱積物,萬用電錶也不會錄得任何電壓。

(8)

第二十八章 簡單化學電池

單元練習

1. 金屬;電解質;金屬;導線 2. 負;正

3. 電動勢;高(或大)

4. 伏特計;數字萬用電錶;數據記錄器 5. 電壓;電化序

6. (a) 相似

(b) 水溶液;失去;陽離子 (c) 空氣;稀酸;速率;失去 7. 鹽橋;完整

8. 多孔裝置 9. D

10. C 11. C 12. C 13. B 14. A 15. C 16. C 17. A

18. (a) 稀硫酸(或任何稀酸或酸性鹽水溶液,例如氯化銨。) (b) 正極:銅電極

負極:鋅電極

(c) 從鋅電極流向銅電極(或由左至右) (d) (i) 銅電極上出現氣泡。

(ii) 鋅電極上出現氣泡,鋅電極漸漸溶解。

(e) (i) 銅電極上迅速被棕色沉澱覆蓋。

(ii) 鋅電極漸漸溶解。

19. (a) 讓離子由一個半電池移向另一個半電池,使電路得以完整,並平衡兩 個半電池中溶液的電荷。

(b) 正極:銅電極 負極:鐵電極

(c) (i) 棕色固體在銅電極上沉澱,銅(II) 溶液的藍色漸漸褪去。

(ii) 鐵電極慢慢溶解,鐵(II) 溶液的綠色加深。

(d) Fe(s) + Cu2+(aq)  Fe2+(aq) + Cu(s) (e) 由鐵電極流向銅電極(由左至右)。

(9)

20. (a) Zn(s)  Zn2+(aq) + 2e (b) 銅容器

Cu2+(aq) + 2e  Cu(s)

(c) 多孔瓷筒用作分隔兩種電解質溶液,防止兩者直接混合,此外亦讓離 子通過,使電路得以完整。

(d) 鋅 電 極 的 表 面 立 即 發 生 置 換 反 應 : Zn(s) + Cu2+(aq)  Cu(s) + Zn2+

(aq),當鋅片被銅遮蓋時,兩個電極變得相同(都是銅電極),電解質也 相同,因此電池的電壓會跌至零。

(e) 是,鋅片失去電子,這些電子通過外電路流向銅容器,因此鋅片是負 極,而銅容器則是正極。

21. (a) 金屬偶是兩種接駁至外電路的不同金屬之組合。

(b) 濾紙把兩種金屬片分隔,防止短路,此外,鹽水讓離子自由流動,使 電路得以完整。

(c) 由銅流向銀。

(d) 伏特計的讀數是正數。

(e) 移去濾紙會引致短路,令伏特計的讀數跌至零。

(f) 電壓上升,這是因為鎂在電化序的位置較銅高。

22. 如下圖所示,逐一把六種金屬:鋁、銅、鐵、鉛、鎂和鋅接駁至電路:

以被氯化鈉溶液浸透的濾紙分隔要測試的金屬片和銀片。

量度及記錄每種金屬在數字伏特計上所產生的電壓讀數。

由於每個測試都使用同一個參考電極(銀),把各種金屬的電壓讀數排 序便可得出這些金屬的電化序。

電壓讀數越高,金屬在電化序中的位置越高。

要測試的

金屬片

被氯化鈉溶液浸透的濾紙

銀片

(10)

第二十九章 氧化還原反應

課堂練習

A29.1

(a) 因為有電子的轉移(由 Fe(s)至 Cu2+(aq))。

(b) Fe(s)被氧化;Fe(s)失去電子。

(c) Cu2+(aq)是氧化劑;Cu2+(aq)獲得電子(或 Cu2+(aq)被還原)。

A29.2

(a) S 的氧化數= 0

(b) (+2)  3 + (N 的氧化數)  2 = 0

 N 的氧化數= 3

(c) (+1)  2 + (S 的氧化數) + (2)  4 = 0

 S 的氧化數= +6

(d) (+1)  2 + (S 的氧化數) + (2)  3 = 0

 S 的氧化數= +4

(e) (+1)  2 + (Cr 的氧化數) + (2)  4 = 0

 Cr 的氧化數= +6 (f) 在 NH4+

(N 的氧化數) + (+1)  4 = +1

 N 的氧化數= 3

(g) (+1) + (C 的氧化數) + (2)  3 = 1

 C 的氧化數= +4

(h) (Cr 的氧化數)  2 + (2)  7 = 2

 Cr 的氧化數= +6

(i) (N 的氧化數) + (1)  3 = 0

 N 的氧化數= +3

A29.3

1.

按下列各項的得失(或增

減)作定義 氧化反應 還原反應

+O

O

電子 e

+e

氧化數 增加 減少

2. (a) (i) 氧化還原反應 (ii) O2

(iii) CH4

(iv) 碳

(b) (i) 不是氧化還原反應 (ii)、(iii)和(iv):不適用 (c) (i) 氧化還原反應

(ii) Cl2

(iii) FeSO4 (或 Fe2+) (iv) 鐵

3. 兩句陳述均屬正確,但第二句陳述並非第一句陳述的合理解釋。正確的解釋 應為:「當氨與強氧化劑反應時,氨分子中的氮的氧化數會增加。」

(11)

A29.4

(a) (i) Cl2(g) + 2e  2Cl(aq) (ii) 2Br(aq)  Br2(aq) + 2e

(iii) Cl2(g) + 2Br(aq)  2Cl(aq) + Br2(aq)

(b) (i) MnO4(aq) + 8H+(aq) + 5e(aq)  Mn2+(aq) + 4H2O(l) (ii) Fe2+(aq)  Fe3+(aq) + e

(iii) MnO4(aq) + 8H+(aq) + 5Fe2+(aq)  Mn2+(aq) + 4H2O(l) + 5Fe3+(aq)

A29.5

(a) K+(aq) (b) F(aq) (c) Fe2+(aq)

A29.6

(a) Ag(s) + 2HNO3(aq)  AgNO3(aq) + NO2(g) + H2O(l) (b) Ag(s) + 2H+(aq) + NO3(aq)  Ag+(aq) + NO2(g) + H2O(l)

A29.7

(a) 沒有反應。

(b) C(s) + H2SO4(l)  CO2(g) + 2SO2(g) + 2H2O(l)

A29.8

1. Fe2+(aq) + Ag+(aq)  Fe3+(aq) + Ag(s) 2. (a) 由 Zn 流向 Cu

(b) 由 Mg 流向 Ag (c) 由 Zn 流向 Pb

(12)

第二十九章 氧化還原反應

單元練習

1. 轉移(或得失) 2. 失去;獲得

3. (a) 接受(或獲得);氧化 (b) 給予(或失去);還原 4. (a) 0

(b) 離子的電荷 (c) 0

(d) 離子的電荷 5. (a) 增加

(b) 減少 6. 電化 7. (a) 弱

(b) 增 (c) 強 (d) 氧化 (e) 還原 (f) 強 (g) 減 (h) 弱

8. 氧化;NO2(g);氧化;SO2(g) 9. B

10. C 11. D 12. D 13. C 14. C 15. C 16. C 17. D 18. B 19. B 20. B 21. D 22. D 23. B 24. C 25. B 26. C 27. C 28. A

(13)

29. (a) 0 (b) +2 (c) +3 (d) 3 (e) +4 (f) +6 (g) +7 (h) +5 (i) +1

30. (a) 氧化還原反應。氧化劑:O2;還原劑:NO;一氧化氮被氧化。

(b) 氧化還原反應。氧化劑:HNO3;還原劑:C;碳被氧化。

(c) 不是氧化還原反應。

(d) 氧化還原反應。氧化劑:CuSO4;還原劑:Zn;鋅被氧化。

(e) 氧化還原反應。氧化劑:Cl2;還原劑:Cl2;氯被氧化。(在此反應中,

氯同時被氧化及還原。)

31. (a) (i) MnO4(aq) + 8H+(aq) + 5e  Mn2+(aq) + 4H2O(l) + 5  (Fe2+(aq)  Fe3+(aq) + e)

____________________________________________________________

MnO4(aq) + 8H+(aq) + 5Fe2+(aq)  Mn2+(aq) + 5Fe3+(aq) + 4H2O(l) (ii) Cr2O72(aq) + 14H+(aq) + 6e  2Cr3+(aq) + 7H2O(l)

+ 3  (2Br(aq)  Br2(aq) + 2e)

____________________________________________________________

Cr2O72(aq) + 14H+(aq) + 6Br(aq)  2Cr3+(aq) + 3Br2(aq) + 7H2O(l) (b) (i) 紫色的高錳酸根離子溶液褪色,形成黃色溶液。

(ii) 橙色的重鉻酸根離子溶液變為綠色,反應生成黃色的溴,因此最 終所得的溶液呈黃綠色。

32. (a) 銅粉釋出無色氣泡,溶液變為藍色。

(b) 3Cu(s) + 8HNO3(aq)  3Cu(NO3)2(aq) + 2NO(aq) +4H2O(l)

(c) 稀硝酸是氧化劑,它被還原,氮的氧化數由+5 變為+2。銅是還原劑,

它被氧化,其氧化數由 0 變為+2。

(d) 若除去棉花塞子,試管口會出現棕色煙霧。

(e) 2NO(g) + O2(g)  2NO2(g)

(f) 棉花塞子防止空氣中的氧進入試管,令反應生成的一氧化氮不會轉化 為二氧化氮。

(14)

33. (a) 立即釋出氣泡及綠色煙霧。

(b) 2MnO4(aq) + 16H+(aq) + 10Cl(aq)  2Mn2+(aq) + 5Cl2(aq) + 8H2O(l) (c) 高錳酸根離子是氧化劑,它被還原,錳的氧化數由+7 變為+2。氫氯酸

是還原劑,它被氧化,氯的氧化數由–1 變為 0。

(d) 活栓應被關上,否則氯氣會從漏斗逸出瓶外,而不是進入旁邊的分支 與碘化鉀反應。

(e) 濕潤的碎瓷片中的水分可吸收未反應的氫氯酸蒸氣(氯化氫氣體),這 種氣體的水溶度極高。

(f) 碘化鉀晶體變為黑色/深棕色。

(g) Cl2 + 2I  2Cl + I2

(h) 氯是氧化劑,它被還原,氯的氧化數由 0 變為–1。碘化鉀是還原劑,

它被氧化,碘的氧化數由–1 變為 0。

(i) 需在煙櫥內進行此實驗,因為氯是有毒氣體。

(15)

第三十章 化學電池內的氧化還原反應

課堂練習

A30.1

(a) 陽極:鋅電極 陰極:銀電極 (b) 銀電極(陰極) (c) 鋅電極(陽極)

(d) 氧化作用的離子半方程式:

Zn(s)  Zn2+(aq) + 2e 還原作用的離子半方程式:

Ag+(aq) + e  Ag(s)

A30.2

(a) 電子在外電路由電極 U 流向電極 V。因為 MnO4(aq)是氧化劑,會接受電子,

而 Br(aq)是還原劑,會失去電子。

(b) 氧化作用在電極 U 上發生。因此,U 是陽極,V 是陰極。

(c) V 是正電極,U 是負電極。在 U 電極,Br(aq)失去電子,氧化成 Br2(aq)。電 子在外電路由 U 流向 V。因此,U 是負電極。

(d) 在電極 U:電極周圍的溶液變為黃/棕色。

在電極 V:電極周圍的溶液變為淺紫色(部分褪色)。

(e) 在電極 U 上發生的反應的離子半方程式:

2Br(aq)  Br2(aq) + 2e

在電極 V 上發生的反應的離子半方程式:

MnO4(aq) + 8H+(aq) + 5e  Mn2+(aq) + 4H2O(l)

(f) 2MnO4(aq) + 10Br(aq) + 16H+(aq)  2Mn2+(aq) + 5Br2(aq) + 8H2O(l)

A30.3

1. Zn(s) + 2H+(aq)  Zn2+(aq) + H2(g)

2. (a) 使用糊狀氯化銨是因為當中有可導電的自由流動離子。

(b) 如果電池的內部是完全乾燥的,當中的離子便不能自由流動,結果是 沒有電流產生。

(c) 鋅外殼並不是惰性電極。根據半方程式,鋅有參與電極的反應。

(d) 石墨棒是惰性電極。根據半方程式,碳沒有參與電極的反應。

(e) 在鋅外殼(陽極)上,鋅會溶解生成鋅離子,形成一個金屬金屬離子系 統。

A30.4

(a) 在陽極:CH3OH + H2O  6H+ + CO2 + 6e 在陰極:3O2 + 12H+ + 12e  6H2O

(b) 甲醇是液體,補充燃料時較氣態氫容易處理。/甲醇導致爆炸的風險較氫的 低。(任何一項)

(c) 甲醇是易燃的,若不小心處理,有可能引起火災。而且,甲醇有毒,但外觀 卻像水一樣是透明液體,若不適當貯存或加上標籤,有意外中毒的潛在危 險。

(16)

第三十章 化學電池內的氧化還原反應

單元練習

1. 氧化作用;陰極 2. 負;陰極

3. Zn(s)  Zn2+(aq) + 2e

2MnO2(s) + 2H+(aq) + 2e Mn2O3(s) + H2O(l) 4. 二級

Pb(s) + SO42(aq) ⇌ PbSO4(s) + 2e

PbO2(s) + 4H+(aq) + SO42(aq) + 2e ⇌ PbSO4(s) + 2H2O(l) 5. 原電池

6. 氫;氧 7. 氧化;催化 8. B

9. A 10. D 11. D 12. D 13. D 14. C 15. C 16. B

17. (a) 稀硫酸

(b) Cr2O72(aq) + 14H+(aq) + 6e  2Cr3+(aq) + 7H2O(l) (c) 酸化重鉻酸鉀溶液慢慢由橙色變為綠色。

(d) Fe2+(aq)  Fe3+(aq) + e

(e) 硫酸鐵(II) 溶液慢慢由綠色變為黃色。

(f) 電子由右方的電極經外電路流向左方的電極。

18. (a) 2MnO2(s) + 2H+(aq) + 2e Mn2O3(s) + H2O(l) (b) Zn(s)  Zn2+(aq) + 2e

(c) 氯化銨

(d) 當鋅碳電池使用一段時間後,所有 NH4+(aq)離子被耗盡,再不能提供 H+(aq),所以陰極上的反應無法進行,電池會停止運作。

(e) 在儲存期內,電池的鋅外殼會與電解質中的 H+(aq)離子反應,所以即 使電池沒被使用,鋅也會被耗盡。

19. (a) 在鋅電極(陽極):

Zn(s)  Zn2+(aq) + 2e 在銅電極(陰極):

Cu2+(aq) + 2e  Cu(s)

(b) Zn(s) + Cu2+(aq)  Zn2+(aq) + Cu(s) (c) Zn(s) + Cu2+(aq)  Zn2+(aq) + Cu(s) (d) 是,它們是相同的。

(e) (1) 在丹聶爾電池內,Cu2+(aq)和 Zn(s)被多孔瓷筒分隔開,化學物質 不能直接混合。銅固體在銅容器上澱積。在燒杯內,Cu2+(aq)和 Zn(s)直接接觸,銅固體直接在鋅片表面澱積。

(2) 在丹聶爾電池內,反應主要產生電能,但在燒杯內,反應主要產 生熱能。

(17)

20. (a) 熾熱而濃度高的氫氧化鉀溶液。

(b) 作為催化劑。

(c) H2(g) + 2OH(aq)  2H2O(l) + 2e

(d) 氧化作用,因為 H 的氧化數由 0 變為+1。

(e) O2(g) + 2H2O(l) + 4e  4OH(aq) (f) 2H2(g) + O2(g)  2H2O(l)

(g) 電子由左方經外電路流向右方(順時針方向)。

(h) 燃料電池的燃料可容易補充,基本上只要持續補充燃料,這種電池可 永久使用。傳統電池或會被耗盡(原電池)然後棄置,或需要花費時間來 充電(二級電池)。

(18)

第三十一章 電解

課堂練習

A31.1

(a) (i) 在陰極:鎂;在陽極:氯 (ii) 沒有電解發生。

(b) 熔融氯化鎂含有可自由流動的離子,所以能導電,而固態氯化鎂並不導電 (c) (a)(i)的方程式,

陰極:Mg2+(l) + 2e  Mg(l) 陽極:2Cl(l)  Cl2(g) + 2e

A31.2

H+(aq) ; OH(aq) ; 陽 離 子 ; 金 屬 ; H+(aq) ; 氫 ; OH(aq) ; 氧 ; 鹵 離 子 ; OH(aq);濃度

A31.3

(a) 陽離子:Na+(aq)、H+(aq);陰離子:OH(aq) (b) (i) 氫

(ii) 氧

(c) 氫:氧的體積比例= 2:1

A31.4

1. (a) (i) 在陽極:Cu(s)  Cu2+(aq) + 2e 在陰極:Cu2+(aq) + 2e  Cu(s) (ii) 總離子方程式:不適用

(iii) 溶液的顏色沒有改變。

(b) 藍色變淺。

2. (a) 氯 (b) 鈉汞齊 (c) 氧

(d) 電離(或溶解) (e) Cu2+(aq)

A31.5

(a) 在銅陰極:氫 在鉑陽極:氧 (b) 在石墨陰極:氫

在石墨陽極:氧 (c) 在石墨陰極:銅 在石墨陽極:氯

(d) 沒有指明溶液的濃度和電極的物料,因此不能預測電解生成物。

A31.6

1. 如合乎經濟效益,應以化學方法從廢水中回收金屬離子。

2. 酸性廢水一般都含有硫酸。如使用熟石灰(氫氧化鈣)來中和廢水,會生成只 微溶於水的硫酸鈣,令中和作用不能繼續進行。此外,生成的硫酸鈣亦難以 清除。

(19)

第三十一章 電解

單元練習

1. 分解 2. 電;化學 3. 陰極;陽極 4.

5. 離子;陰極;陽極;陰極;獲得;陽極;失去;陽極;陰極 6. 電化序;濃度;電極

7. 電鍍;電鍍;腐蝕 8.

9. 10. 加厚

11. 鹼;金屬;有機;健康 12. 環境保護

13. C 14. A 15. B 16. B 17. A 18. D 19. A 20. B 21. (a) 碳

(b) 鉛(II) 離子和溴離子 (c) 在陰極:出現銀色物質。

在陽極:出現棕色氣泡。

(d) 在陰極:Pb2+(l) + 2e Pb(l) 在陽極:2Br(l)  Br2(g) + 2e 22. (a) 所含的離子:H+、OH、SO42

陰極上的生成物:H2;陽極上的生成物:O2

(b) 所含的離子:H+、Na+、OH、Cl

陰極上的生成物:H2;陽極上的生成物:O2

(c) 所含的離子:H+、Na+、OH、Cl

陰極上的生成物:H2;陽極上的生成物:Cl2

(d) 所含的離子:H+、Cu2+、OH、Cl

陰極上的生成物:Cu;陽極上的生成物:O2

(e) 所含的離子:H+、Cu2+、OH、SO42

陰極上的生成物:Cu;陽極上的生成物:O2

(20)

23. (a) 應使用石墨(碳)電極。在鹵化物的電解作用中,若使用鉑電極,電極很 容易被在陽極上產生的鹵素腐蝕。使用碳作為鹵化物的電解作用之電極 最適合,因為碳和鹵素沒有直接反應。

(b) 左電極。電解時,接駁至直流電源正極的電極是陽極。

(c) 在電解池 A 中:

4OH(aq)  O2(g) + 2H2O(l) + 4e 在電解池 B 中:

Cu(s)  Cu2+(aq) + 2e

(d) 這是由於電極以不同物料製成,使用惰性電極(如石墨或鉑)時,由於 OH(aq)比 Cl(aq)是較強的還原劑,所以前者會優先放電。當使用銅金 屬作為陽極時,由於 Cu(s)比 OH(aq)和 Cl(aq)是較強的還原劑,所以 Cu(s)會優先放電。

(e) 銅陽極縮小。

(f) 石墨陽極表面釋出無色氣泡(氧)。

24. (a) 在電極 D:

2Cl(aq)  Cl2(g) + 2e 在電極 E:

2H+(aq) + 2e  H2(g)

(b) 從(a)的方程式可見,當 2 摩爾電子進入電解池內,陽極上產生 1 摩爾 氯,同時,陰極上產生 1 摩爾氫,因此電極上所收集得的氣體體積的 理論比例是 1:1。

(c) 圖中所示的氣體相對體積是合理的,由於氫不溶於水,但氯則頗溶於 水,所收集得的氯體積實際上少於所收集得的氫體積。

(d) 在陽極上,當氯離子放電時,會產生氯氣。由於氯水是酸性並具漂白效 能,所以陽極附近的溶液先變為紅色,再變為無色。

在陰極上,當氫離子放電時,會產生過量氫氧離子,陰極附近的溶液 會變為藍色。

25. (a) 三個錯誤為:

(1) 門柄應接駁至負極(陰極)。

(2) 鎳金屬應接駁至正極(陽極)。

(3) 電解質應為硫酸鎳(II) 溶液,而不是稀硫酸。

(b) 兩種縮短電鍍過程所需時間的方法:

(1) 使用較大的電流(較高的電壓)。

(2) 增加接駁至陽極的鎳金屬的表面面積。

(3) 提升電解質的濃度。

(任何兩項)

(21)

26. 相同之處:

電鍍和陽極電鍍都是工業過程。

兩個過程都涉及電解作用,目的都是改善金屬製品的外觀及/或強化其 表層。

不同之處:

電鍍 陽極電鍍

可應用於大部分金屬製品(如鐵或銅製 品)及非金屬製品

只適用於鋁金屬製品

要電鍍的物品應接駁至陰極 鋁製品應接駁至陽極

製品表面被鍍上另一層薄薄的金屬(例 如在鐵表面鍍上鎳)

在鋁製品表面鍍上一層薄薄的氧化鋁 保護層

製品的顏色取決於被鍍上的物質(例如 鍍金是金色的),製品不可再被染色

氧化物層很薄,眼看不見,因此鋁製 品會保留它的銀色。如有需要,氧化物 層亦可染上其他顏色

(22)

第三十二章 氧化還原反應對現代生活的重要性

課堂練習

A32.1

1. (1) 柴油發電機的效率比燃料電池系統低。換言之,要產生同等分量的熱和 電力,柴油發電機比燃料電池系統耗用較多燃料。

(2) 柴油發電機產生黑煙、臭味及大量二氧化硫和氮氧化物,對環境造成污 染。燃料電池系統是潔淨的能源,排放出來的廢氣不會造成污染,適合 用於屋苑發電系統。

(3) 柴油發電機會產生噪音,而燃料電池系統運作時較寧靜。

2. (a) 在陽極:2H2(g)  4H+(aq) + 4e

在陰極:O2(g) + 4H+(aq) + 4e  2H2O(l) (b) 電池反應的總方程式:

2H2(g) + O2(g)  2H2O(l)

A32.2

鋰金屬如其他鹼金屬(鈉和鉀等)一樣,會猛烈地與水反應,生成氫和具腐蝕性 的強鹼溶液 LiOH。假若電池的外殼損毀,電池內的鋰金屬陽極跟水或空氣中的 水分接觸會產生反應,生成氫和鹼性溶液,氫可能導致爆炸,而鹼溶液洩漏會 灼傷皮膚。

(23)

第三十二章 氧化還原反應對現代生活的重要性

單元練習

1. 光合作用;新陳代謝

2. 發酵作用;抗氧化劑;呼氣分析儀;漂白

3. 燃料電池;鹼性燃料電池;質子交換膜燃料電池;磷酸燃料電池;;熔融 碳酸鹽燃料電池;固體氧化物燃料電池

4. 鋰;鋰離子蓄電池;鋰離子聚合物蓄電池 5. 氧化;還原

6. 鋰-碳化合物;金屬氧化物;有機溶劑 放電

CoO2 + xLi+ + xe LixCoO2

充電 放電

LixC6 ⇌ 6C + xLi+ + xe

充電 放電

CoO2 + LixC6 ⇌ LixCoO2 + 6C 充電

7. 電荷密度;電壓;放電容量;充電;環保 8. A

9. A 10. D 11. A 12. A

13. (a) 陳述部分正確,部分不正確。

燃料電池理論上可永久使用,因為只要不斷補充燃料,電池便可持續 運作。燃料電池不是二級電池,因為它不可經外電源充電。

(b) 燃料電池較二級電池優勝之處在於補充燃料只需數秒便可完成,但把 二級電池充電通常需要數小時(鋰離子電池充電時間為 2 小時,鎳鎘電 池充電時間約為 8 小時)。

此外,有些用小瓶子盛載的燃料(例如用於甲醇燃料電池的甲醇)可隨身 攜帶,但在偏遠地方則未必能找到用作把二級電池充電的電源。

(c) (1) 高效率。

(2) 環保(氫燃料電池所產生的唯一廢料是水)。

(3) 方便(補充燃料十分簡易)。

14. (a) 它常用作量度司機呼氣中的乙醇含量,以協助警方收集醉酒駕駛的證 據。

(b) 傳統的呼氣分析儀含有酸化重鉻酸鉀溶液,若司機呼氣內含有酒精,

重鉻酸根離子會被還原,由橙色變為綠色:

2K2Cr2O7(aq) + 3CH3CH2OH(aq) + 8H2SO4(aq)  2Cr2(SO4)3(aq) + 3CH3COOH(aq) + 2K2SO4(aq) + 11H2O(l)

(24)

(c) 當司機向醉酒測量器呼氣時,若呼出的氣體內含有酒精,這些酒精可 用作乙醇燃料電池的燃料。乙醇濃度越高,產生的電流越大,因此醉酒 測量器的讀數與司機的血液酒精濃度成正比。

(d) (1) 醉酒測量器可得出連續的線形讀數,顯示司機的血液酒精濃度。傳 統呼氣分析儀的顏色變化只會提供大約數據,用作呈堂證供並不 夠可靠。

(2) 醉酒測量器較環保(毋須棄置用完的化學品)。

(e) 紅外線感應器。

15. (a) 在陰極:O2(g) + 4H+(aq) + 4e  2H2O(l) 在陽極:H2(g)  2H+(aq) + 2e

(b) 2H2(g) + O2(g)  2H2O(l)

(c) 先要把液態磷酸加熱至 40C 以上(磷酸的熔點),電池才能運作。

(d) 燃料電池的廢料是 150C 至 200C 的水蒸氣,可用作加熱水(作為熱水 供應)或加熱空氣(在冬天時提供暖氣)。

(e) 產生大量電源/以相對較低的成本供電/高效率/不會造成污染/為該地提 供熱水或熱能(任何兩項)

16. 鋰離子蓄電池的優點:

鋰離子蓄電池可再充電,提供高電壓(3.7 V)及較大電流。

鋰離子蓄電池相對較輕巧(電荷密度高)。

鋰離子蓄電池不含或只含少量會導致環境污染的重金屬,較鋅碳電池 或鎳鎘電池環保。

鋰離子蓄電池不會出現記憶效應,因此不需要在充電前完全放電,令 充電過程較經濟及環保。

(任何三項)

鋰離子蓄電池的缺點:

鋰離子蓄電池不可用於需要低於 3.6 V 電壓的電器。

鋰離子蓄電池現時的成本較別的電池昂貴數倍。

鋰離子蓄電池必須以特製充電器來充電。

充電超過 1200 次後,再使用鋰離子蓄電池會令電池發熱,電解質滲漏,

電池更可能爆炸。若過熱或以過高的電壓充電,電池也有可能爆炸。

(任何三項)

(25)

課題六 氧化還原反應、化學電池和電解

總複習

1. A 2. B 3. D 4. B 5. B 6. B 7. C 8. B 9. D 10. A 11. C 12. A 13. D 14. A 15. D

16. (a) 氧化錳(IV) 和碳粉;糊狀氯化銨 (b) Zn(s)  Zn2+(aq) + 2e

(c) 2MnO2(s) + 2H+(aq) + 2e  Mn2O3(aq) + H2O(l) (d) 由鋅流向銅。

(e) 鋅較銅容易失去電子,因此電子由鋅經外電路流向銅。檸檬汁(檸檬酸 溶液)含有可自由流動的 H+(aq)離子,因此可作為電解質,透過離子的 流動使電路得以完整。

(f) 鋅金屬是陽極,因為它在電池反應中被氧化為 Zn2+(aq)離子。

17. (a) (i) Zn(s) + 2OH(aq)  ZnO(s) + H2O(l) + 2e 2MnO2(s) + H2O(l) + 2e  Mn2O3(s) + 2OH(aq) (ii) Zn(s) + 2MnO2(s)  ZnO(s) + Mn2O3(s)

(b) (i) 電極 A 是陰極。MnO2 (Mn 的氧化數= +4)被還原為 Mn2O3 (Mn 的氧 化數= +3)。還原作用於陰極上發生。

(ii) 電極 B 是陽極。Zn (Zn 的氧化數= 0)被氧化為 ZnO (Zn 的氧化數=

+2)。氧化作用於陽極上發生。

(c) 鹼性錳電池較相對便宜的鋅碳電池常用,因為前者的使用期較長/電容 量較高。

(d) 氧化銀電池常用於需要穩定電壓且體積輕巧的電池來操作的電子儀器 或電器。

18. (a) 降低熔點,節省加熱礦石的成本及所消耗的能量。

(b) Ca2+比 Al3+是較弱的氧化劑,所以後者 Al3+會優先放電。此外,F比 O2

是較弱的還原劑,所以 O2會優先放電,因此所加入的氟化鈣不會影響 電解結果。

(c) Al3+(l) + 3e  Al(l) (d) 2O2(l)  O(g) + 4e

(26)

(b) 2H2SO4(l) + C(s)  CO2(g) + 2SO2(g) + 2H2O(l)

(c) 這是氧化還原反應。反應中,C 的氧化數由 0 上升至+4,而 S 的氧化數 則由+6 下降至+4。

(d) 酸化重鉻酸鉀溶液由橙色變為綠色。

(e) K2Cr2O7(aq) + H2SO4(aq) + 3SO2(g)  Cr2(SO4)3(aq) + K2SO4(aq) + H2O(l) (f) 這是氧化還原反應。反應中,S 的氧化數由+4 上升至+6,而 Cr 的氧化

數則由+6 下降至+3。

(g) 石灰水變得乳濁。

(h) Ca(OH)2(aq) + CO2(g)  CaCO3(s) + H2O(l)

(i) 石灰水變得乳濁,但重鉻酸鉀溶液則沒有可觀察的變化,這是因為 SO2和 CO2都是酸性氣體,它們都被瓶 B 除去,沒有一種氣體能進入 瓶 A。

(j) (1) 佩戴手套及安全眼鏡(濃硫酸的腐蝕性極高)。

(2) 在煙櫥內進行實驗(以防有毒的二氧化硫洩漏)。

(3) 小心燙傷。

20. (a) 表面塗上氧化鉛(IV) 的鉛片是陰極,因為氧化鉛(IV) 被還原為硫酸鉛 (II) (Pb 的氧化數由+4 下降至+2)。鉛片是陽極,因為鉛被氧化為硫酸鉛 (II) (Pb 的氧化數由 0 上升至+2)。

(b) 表面塗上氧化鉛(IV) 的鉛片是正極,因為它接收電子,導致還原作用。

鉛片是負極,因為它失去電子,導致氧化作用。

(c) Pb(s) + PbO2(s) + 4H+(aq) + 2SO42(aq) ⇌ 2PbSO4(s) + 2H2O(l)

(d) 汽車電池是二級電池,因為整體電池反應(如上所示)是可逆反應,在電 極之間加入外電壓,便可使反應逆轉,把電池充電。

(e) 汽車電池的電壓為 12 V,由六個電池串聯而成。

(f) (1) 佩戴手套及安全眼鏡。

(2) 小心被硫酸灼傷。

(3) 小心觸電。汽車電池可產生巨大電流,若出現短路,會產生火花,

灼傷皮膚。

(任何兩項)

21. (a) O2(g) + 4H+(PEM) + 4e 2H2O(l)

(b) 2CH3OH(l) + 3O2(g)  2CO2(g) + 4H2O(l) (c) 運送及處理甲醇較氫氣容易及安全。

(d) 甲醇有毒且高度易燃。

(e) DMFC 產生的其中一種廢料是二氧化碳,是一種溫室氣體。氫燃料電池 只會產生水作為唯一的廢料,所以較環保。

(f) DMFC 可製成輕巧的電池,可長時間提供細小的電流,最適用於電子 產品,但由於它不能產生大的電流,所以不可用於推動汽車。

(27)

22. 氧化作用涉及加入氧的反應,而還原作用則涉及除去氧的反應。

例如,鎂與氧結合,發生氧化作用,而氧化銅(II) 失去氧,發生還原 作用。

Mg(s) + CuO(s)  MgO(s) + Cu(s)

氧化作用涉及失去電子的過程,而還原作用則涉及接收電子的過程。

例如,鎂失去 2 個電子,發生氧化作用。銅(II) 離子接收 2 個電子,發 生還原作用。

Mg(s) + Cu2+(aq)  Mg2+(aq) + Cu(s)

氧化作用涉及氧化數的上升,而還原作用則涉及氧化數的下降。

例如,鎂發生氧化作用,因為它的氧化數由 0(Mg(s))上升至+2(Mg2+

(aq)),而銅(II) 離子則發生還原作用,因為它的氧化數由+2(Cu

2+

(aq))

下降至 0 (Cu(s))。

Mg(s) + Cu2+(aq)  Mg2+(aq) + Cu(s)

(28)

第三十三章 化學反應中的能量變化

課堂練習

A33.1

同意。在反應中,2 摩爾氣態反應物(H2和 Cl2)反應,產生 2 摩爾生成物(HCl),

氣體總體積維持不變,在固定體積下熱能變化相等於內能變化。

A33.2

(a) 放熱的。當水分子在凝結過程中互相接近時,會釋出能量。

(b) 吸熱的。克服水分子之間的引力(氫鍵)需要消耗能量。

(c) 吸熱的。斷裂氯原子之間的共價鍵需要消耗能量。

(d) 吸熱的。克服鈉原子核和其最外層電子之間的引力需要消耗能量。

(e) 放熱的。當氯原子核吸引外來電子時,會釋出能量。

(29)

第三十三章 化學反應中的能量變化

單元練習

1. 壓強 2. 釋放 3. 吸收

4. 生成物;反應物 5.

6. 燃燒作用;沉澱作用;中和作用 7. 石油餾分

8. 吸取;釋放

9. 形成化學鍵;斷裂化學鍵;多 10. 少

11. D 12. A 13. A 14. D 15. B 16. D

17. (a) 裝置(A)中的反應在密閉體系內發生,會釋出較多熱能,因為體積維持 不變,故內能變化相等於熱能變化。裝置(B)露置於大氣中,有些能量 用於對四周作功。

(b) 裝置(B)和(C)所使用的酸分量相同,但由於裝置(C)含有較少鎂金屬(限 量反應物),所以該裝置會釋出較少熱能。

(c) (C)、(B)、(A) 18. (a) 吸熱過程。

(b) 蒸發作用需要消耗能量來克服水分子之間的引力(氫鍵)。

(c) 冷卻熾熱的引擎。

19. (a) 吸熱過程。

(b) 水分子、鉀離子和硫酸根離子之間形成化學鍵時所釋出的能量不足以克 服硫酸鉀的離子鍵和水分子之間的引力(氫鍵)。

(c) 治療運動創傷。

20. (a) C3H8(g) + 5O2(g)  3CO2(g) + 4H2O(l) b) CC、CH 和 O=O

(c) C=O 和 OH

(d) 形成化學鍵的過程之焓變較斷裂化學鍵的過程之焓變大。

(30)

第三十四章 標準燃燒、中和、溶解和生成焓變

課堂練習

A34.1

熱能變化= 1371 

16.0 6

1.0 2 0 . 12

5 . 11

kJ = 342.75 kJ 因此,共釋放 342.75 kJ 熱能。

A34.2

1. (a) 假設 Y 是混合物中氫的質量。

2 0 . 1 

Y

 285.8 +

4 1.0 0 . 12

50

 Y

 890.4 = 4725

Y = 22.3

因此,氫和甲烷的質量分別是 22.3 g 和 27.7 g。

(b) 假設 X 是混合物中氫的質量。

2 0 . 1 

X

 285.8 +

4 1.0 0 . 12

50

 X

 890.4 = 5000

X = 25.4

因此,混合物中氫的質量百分比

=

50 4 .

25

 100%

= 50.8%

2. (a) CH3CH2COOH (b) NH3

(c) CH3CH2COOH 的電離作用所需熱能

= 49.9  (57.1) kJ mol1 = 7.2 kJ mol1 NH3的電離作用所需熱能

= 52.2  (57.1) kJ mol1 = 4.9 kJ mol1

CH3CH2COOH 和 NH3的中和焓變 ΔH neut估計值

= 57.1 + 7.2 + 4.9 kJ mol1 = 45.0 kJ mol1

A34.3

1. (a) H = 92.3  2 kJ mol1 = 184.6 kJ mol1 (b) H = 238.6  2 kJ mol1 = 477.2 kJ mol1 (c) H = +1.9 kJ mol1

(d) H = 110.5  2 + (393.5) kJ mol1 = 614.5 kJ mol1 2. (a) C8H18(l) + 8

2

1

O2(g) 8CO2(g) + 9H2O(l)

H c = 5512 kJ mol1

(b) CH3COOH(aq) + NH3(aq) CH3COONH4(aq) ΔH neut= 51.5 kJ mol1

(c) KBr(s) + aq  K+(aq) + Br(aq) ΔHsoln= +20.0 kJ mol1

(31)

(d) 2B(s) + 3H2(g)  B2H6(g) ΔH f = +36.0 kJ mol1

A34.4

轉移至水的熱能= mw  c  (T2  T1)

= (500)(1) g  4.2 J g1 K1  [(50.1 + 273)  (25.3 + 273)] K = 52 080 J 燃燒了的甲醇的摩爾數

= 1

mol g 16.0 4

1.0 12.0

g 2.65

= 0.0828 mol

燃燒每一摩爾的甲醇所釋出的熱能

=

0.0828 mol J 080

52

= 62 900 J mol-1 = 629 kJ mol1 因此,甲醇的燃燒焓變是629 kJ mol1

A34.5

轉移至溶液的熱能= m  c  (T2  T1)

= (75.0 + 50.0)(1) g  4.2 J g1 K1  [(27.0 + 273) (25.0 + 273)] K = 1050 J 所形成的水之摩爾數

= 0.5 mol dm3

1000

0 . 50

dm3

= 0.025 mol (氫氧化鈉是限量反應物。) ΔHneut= 

025 . 0

1050

J mol1 = 42 000 J mol1 = 42 kJ mol1

A34.6

1. 轉移至溶液的熱能= m  c  (T2  T1)

= 45.0 g  4.2 J g1 K1  4.8 K

= 907.2 J ΔH soln= 

5 . 35 9 . 6

06 . 1

2 . 907

J mol1

= 36 288 J mol1 (36.3 kJ mol1)

2. (a) 轉移至溶液的熱能= m  c  (T2  T1)

= (50)(1) g  4.2 J g1 K1  3.89 K = 816.9 J 已溶的 HCl 質量= 10 g min1

60

10

min = 1.67 g 已溶的 HCl 摩爾數= 11.3567.5 mol = 0.0458 mol 每摩爾已溶的 HCl 所釋出的熱能

=

0.0458 mol J 816.9

= 17 836 J mol1

因此,氯化氫的溶解焓變是17 836 J mol1. (b) 確保溶液已經過無限稀釋。

(32)

第三十四章 標準燃燒、中和、溶解和生成焓變

單元練習

1. 1;101 325;298;濃度 2. 摩爾

3. 燃燒 4. 中和

5. 溶解;熱量;無限稀釋 6. 生成;標準態;物質 7. 熱能;流失;標準狀況 8. 彈式

9. 熱能;比熱容;標準狀況 10. A

11. B 12. D 13. C 14. B 15. C

16. (a) 斷裂氧化鋁中的強離子鍵需要消耗能量。

(b) 2Al(s) + 1

2

1

O2(g)  Al2O3(s) (c)

2

 3350

kJ mol1 = 1675 kJ mol1 (d) 2Al(s) + 1

2

1

O2(g)  Al2O3(s) ΔHf

= 1675 kJ mol1

17. (a) 所需能量

= mcΔT

= 400 cm3  1 g cm3  4.2 J g1 K1  [(70 + 273)  (20 + 273)] K

= 84 000 J (84 kJ)

所需的丙-1-醇的摩爾數=

2010

84

mol = 0.0418 mol 所需的丙-1-醇的質量

= 0.0418  (12.0  3 + 1.0  8 + 16.0) g = 2.51 g (b) 需要較大質量。

(c) 加熱時有熱能對外流失。

(33)

18. (a) H2SO4(aq) + 2KOH(aq)  K2SO4(aq) + 2H2O(l)

(b) 標準中和焓變是指在標準狀況下,酸和鹼互相中和,生成 1 摩爾的水 時的焓變。

(c)

2

1

H2SO4(aq) + KOH(aq) 

2

1

K2SO4(aq) + H2O(l) (d) 已反應的 H2SO4(aq)的摩爾數= 0.50 

1000 00 .

65

mol = 0.0325 mol 已反應的 KOH(aq)的摩爾數= 0.90 

1000 00 .

50

mol = 0.0450 mol

從方程式可見,1 摩爾 H2SO4(aq)需要 2 摩爾 KOH(aq)來完全中和,所 以 0.0325 摩爾 H2SO4(aq)需要 0.0650 摩爾 KOH(aq)來完全中和,因此 KOH 是限量反應物。

中和作用釋出的能量

= mcΔT

= (65.00 + 50.00) cm3  1.0 g cm3  4.2 J g1 K1  [(30.3 + 273)  (25.0 + 273)] K

= 2560 J (2.56 kJ)

硫酸和氫氧化鉀的中和作用之標準焓變

= 

0 . 0450 56 .

2

kJ mol1 = 56.9 kJ mol1 19. (a) 放熱的。

(b) 水吸收了的能量

= mcΔT

= 850 cm3  1.0 g cm3  4.2 J g1 K1  [(28.5 + 273)  (23.0 + 273)] K

= 19 635 J (19.635 kJ) (c) NaOH 的標準溶解焓變

= 

0 . 40

0 . 80

635 . 19

kJ mol1 = 9.82 kJ mol1

參考文獻

Outline

相關文件

• 由於細胞代謝、紫外線的電離輻射、不良的生 活習慣 ( 煙、酒、肥胖 ) 、各種感染物所引起 的中性粒細胞、巨噬細胞的激活, 會催化分子 氧發生單價還原產生的 "

雖然水是電中性分子,然其具正極區域(氫 原子)和負極區域(氧原子),因此 水是一種極 性溶劑

而在後續甲烷化反應試驗方面,以前段經厭氧醱酵產氫後之出流水為進流基 質。在厭氧光合產氫微生物方面,以光合作用產氫細菌中產氫能力最好的菌株 Rhodopseudomonas palustris

學籍電子化所揭櫫的目標,其中之一便是「學籍電子資料交換」。 SFS3 的開發團隊,為了讓

哲學家 戴斯卡提斯 (Rene Descartes, 1596- 1605)認為光是由成串的粒子所組成,所以光的性

5 這些國家和國際組織包括:國際勞工組織和聯合國教育、科學及文化組織(ILO & UNESCO,2006) 、 歐盟(European Communities,2007)、挪威(Norway Ministry of

而利用 row vectors 的方法, 由於可以化為 reduced echelon form, 而 basis 是由此 reduced echelon form 中的 nonzero vectors 所組成, 所以雖然和來的 spanning

學校有策略及計劃地推動和發展教師團隊,建立學習型組織,為教 師營造積極學習的文化。學校成立了