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中六化學 電解與化學電池：第 3 份（挑戰）
中六化學 電解與化學電池：第 3 份（挑戰）
第三份十題：兩者陽極同為氧化、1.00 g 氫氣需約 9.57 × 10⁴ C、串聯銅銀摩爾數比 1 : 2、0.0100 mol 銀鍍 50.0 cm² 得 20.6 μm、5.00 A 通 2 小時得約 11.8 g 銅、銅鋅共存先析銅、惰性電極避免干擾、同電量銅質量為銀的 0.294 倍、串聯電流相同、電子不在溶液中游動的錯題。
直接答案 答案依次為：陽極皆氧化、約 9.57 × 10⁴ C、1 : 2、約 20.6 μm、約 11.8 g、先析銅因電勢較高、用惰性電極避免參與反應、約 0.294 倍、串聯電流處處相同、電子只行外電路。
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：中六化學 電解與化學電池 |
| 適用年級 | 中六 |
02 題目（10 題）
- 基礎電解池的陽極與電池的陽極，在氧化還原的角色上有何相同之處？
- 基礎電解水要得到 1.00 g 氫氣，理論上需要多少電量？
- 基礎兩個電解池串聯，通過同一電量時，析出的銅與銀的摩爾數之比是多少？
- 進階把 0.0100 mol 銀鍍在面積 50.0 cm² 的物件上（銀密度 10.5 g cm⁻³），鍍層平均厚度約多少？
- 進階以 5.00 A 電解硫酸銅溶液 2.0 小時，理論上陰極可得多少克銅？
- 進階溶液中同時含銅(II)離子與鋅(II)離子，電解時陰極先析出哪一種金屬？為甚麼？
- 挑戰為甚麼電解池的兩極最好用鉑或碳等惰性電極？
- 挑戰同一電量下，析出銅的質量約為析出銀的多少倍？
- 挑戰有學生說“兩個電解池串聯時，靠後那個池通過的電流較小”，錯在哪裡？
- 錯題重練有學生說“電解時電子會在溶液中由陽極游到陰極”，錯在哪裡？
03 答案與一句解說
| 題號 | 答案 | 一句解說 |
|---|---|---|
| 1 | 兩者的陽極都發生氧化 | 名稱相同角色相同，分別只在電解池陽極接電源正極、電池陽極是負極。 |
| 2 | 約 9.57 × 10⁴ C | 1.00 g 氫氣為 0.496 mol，需 0.992 mol 電子，乘 96 500 得約 95 700 C。 |
| 3 | 銅比銀為 1 : 2 | 銅要兩個電子、銀只要一個，同一電量下銀的摩爾數是銅的兩倍。 |
| 4 | 約 20.6 μm | 1.079 g 銀體積 0.1028 cm³，除以 50.0 cm² 得 0.00206 cm 即 20.6 μm。 |
| 5 | 約 11.8 g | 電量 5.00 乘 7 200 秒得 36 000 C，即 0.373 mol 電子，得 0.187 mol 銅約 11.84 g。 |
| 6 | 先析出銅，因為銅的標準電極電勢較高 | 銅的 +0.34 V 高於鋅的 −0.76 V，較易被還原，所以先放電。 |
| 7 | 避免電極本身參與氧化還原，令產物分析混亂 | 活性電極會溶解或參與反應，例如銅陽極會溶解而令陽極產物不再是氧氣。 |
| 8 | 約 0.294 倍 | 銅每摩爾電子得 31.75 g，銀得 107.9 g，31.75 除 107.9 約為 0.294。 |
| 9 | 串聯電路中電流處處相同，兩池通過的電量與電流都一樣 | 串聯只有一條路徑，電流不會被消耗，所以析出量差異只來自電子數與摩爾質量。 |
| 10 | 電子只經外電路與電極流動，溶液中由離子遷移導電 | 溶液中沒有自由電子，導電靠銅離子等陽離子與氯離子等陰離子分別移動。 |
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。
先決定電極與離子放電次序，再用 Q = It 求電量，除以法拉第常數 96 500 C mol⁻¹ 得電子摩爾數，最後按半反應式換算質量或氣體摩爾數。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。