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中五化學 金屬提取：挑戰練習（第三份）
中五化學 金屬提取：挑戰練習（第三份）
十題走進工業細節：鋁的保護層與回收、銅的電解精煉、法拉第電量計算、礦石品位與產率、氣固反應的接觸面，附答案與一句解說。
直接答案 第 1 至 10 題答案依次為 緻密氧化層、熔化只需原來的 5％ 電力、陽極粗銅陰極純銅、3 mol、1 158 000 C、3.36 g、0.420 t、89.6 g、氣體接觸面大、錯在氧化鋁不溶於水且水先放電。
01 本卷資料（做完才看答案）
| 項目 | 內容 |
|---|---|
| 題數 | 10 |
| 建議時間 | 20 |
| 難度分佈 | 基礎 3 · 進階 3 · 挑戰 3 · 錯題重練 1 |
| 對應章節 | 所屬章節：中五化學 金屬提取 |
| 適用年級 | 中五 |
02 題目（10 題）
- 基礎鋁比鐵活潑，為何鋁製品反而不易腐蝕？
- 基礎回收鋁為何比由礦石提取鋁節省大量能源？
- 基礎銅的電解精煉中，陽極與陰極分別是什麼材料？
- 進階電解時每生成 1 mol 鋁需要多少 mol 電子？
- 進階生成 108 g 鋁需要多少庫侖電量（Al = 27，1 mol 電子 = 96 500 C）？
- 進階以 10.0 A 的電流通電 1.00 小時，理論上可得鋁多少克？
- 挑戰1.00 t 礦石含 60.0％ 氧化鐵(III)，理論上可得鐵多少 t？
- 挑戰若產率只有 80.0％，160 g 氧化鐵(III) 實際可得鐵多少克？
- 挑戰高爐為何用一氧化碳而不用固體碳直接還原氧化鐵？
- 錯題重練有學生設計用電解氧化鋁水溶液來製鋁，錯在哪裏？
03 答案與一句解說
| 題號 | 答案 | 一句解說 |
|---|---|---|
| 1 | 鋁表面會生成一層緻密的氧化鋁，牢固附着並阻止內部繼續氧化。 | 這層氧化膜即使破損也會即時重建，所以鋁在空氣中比鐵更耐腐蝕。 |
| 2 | 提取鋁要電解熔融氧化鋁，回收只須把廢鋁熔化，用電約為原來的百分之五。 | 電解要不斷破壞鋁氧鍵，熔化只是克服分子間作用，能量差別極大。 |
| 3 | 陽極是粗銅，陰極是純銅。 | 通電後陽極的銅溶解成銅離子，銅離子游向陰極並沉積成高純度銅。 |
| 4 | 3 mol 電子。 | 鋁離子帶三個正電荷，陰極反應是 Al3+ 加 3e- 生成 Al，所以比例是三比一。 |
| 5 | 1 158 000 C | 108 g 是 4 mol 鋁，需 12 mol 電子，12 乘 96 500 得 1 158 000 C。 |
| 6 | 3.36 g | 電量等於電流乘時間，36 000 C 相當於 0.373 mol 電子，即 0.124 mol 鋁，質量 3.36 g。 |
| 7 | 0.420 t | 先取 60.0％ 得 0.600 t 氧化鐵，再乘鐵的質量分數 0.700，得 0.420 t。 |
| 8 | 89.6 g | 理論產量 112 g，乘 0.800 得 89.6 g。 |
| 9 | 一氧化碳是氣體，能與礦石充分接觸，反應較快亦較均勻。 | 氣固反應的速率取決於接觸面積，氣體可鑽入礦石孔隙，固體碳只能接觸表面。 |
| 10 | 錯。氧化鋁不溶於水；即使做成懸浮液，水也會先被還原放出氫氣，得不到鋁。 | 鋁的電解必須用熔融氧化鋁，因為水溶液中水比鋁離子更容易放電。 |
04 做完之後怎樣跟進
- 對完答案，只重做錯的那幾題，並在錯題旁寫出錯在哪一步（公式、單位還是抄錯數）。
- 同一題隔兩日再做一次；兩次都對才可以移到下一份練習。
- 家長只需看答案欄與解說欄，不必逐題講解。
把 10.0 A 一小時得 3.36 g 鋁這條計算重做一次，並寫出每一步的單位。導師登記 →
本卷題目與答案由 TutorZone 團隊原創編寫，並非任何學校、出版社或考試局的試題；數值與答案均以程式核算。