96 u1 by 莫斯利國高中自然科學

單元 1:電流的化學效應

單元一電流的化學效應

1-1 伏打電池

P.2

1-2 生活中的電池

P.13

1-3 電流的化學效應 P.21

單元 1:電流的化學效應

1-1 伏打電池  起源： 1.十八世紀末，義大利醫生賈法尼，在偶然的機會裡，以銅製的解剖刀碰觸到放在鐵盤上的青蛙，發現青蛙立刻發生抽蓄的現象（表示有通過）。 2.上述的現象引起義大利科學家 (Volta)的興趣，他在舌頭上放錫箔，舌頭下放銀幣或銀匙，一旦這二種不同的金屬接觸時會感到微微的酸疼。 3.西元 1799 年，他以含濃食鹽水的濕布夾在銀圓板和鋅圓板之間，然後堆積成圓柱，再利用導線連接最頂端的銀圓板和最底端的鋅圓板，製造出最早的一個電池，稱為。

 伏打電池： 1.意義：義大利科學家伏打利用活性大小不同之兩金屬以導線連接, 中間隔著可導電的物質則會產生_______ 稱為伏打電池。 2.原理： (1)活性的金屬，容易電子，當作極，例如伏打電池中的圓板。 (2)活性的金屬，容易電子，當作極，例如伏打電池中的圓板。

單元 1:電流的化學效應

3.鋅銅電池：

4.反應: (1)活性大小: __________ 活性愈大易失去電子, 而成為金屬離子當負極。 (2)正極:_____________________________ 負極:_____________________________ 全反應:___________________________ 電解(池)液:________________________ (3)鹽橋 a.組成: 不與電池液反應之強電解質鹽類飽和溶液, 常用:________ 。 b.功能: 藉由離子移動, 形成導電現象。 維持電中性__________________________ 。 避免兩溶液反應。 (4)質量變化正極:___________ 負極:___________ (5)顏色變化甲杯：__________；乙杯：__________ (6)電流的通路外部: 電子流( )；電流( ) 內部: ____________________________ 3

單元 1:電流的化學效應

(7)反應最後因為____用完(乙杯變成無色) 所以電流為零 反應達平衡。 (8)反應過程中，若鋅片質量減少

莫耳，則銅片會析出

莫耳的銅，同時導線中會有

莫耳的電子通過。

(9)放電反應是一種_______反應。（因為電子移動必受阻力！）

5.鹽橋裝置應注意事項： (1)U 形管中裝有易解離的鹽類水溶液：硝酸鉀(KNO3)、硝酸鈉(NaNO3) (2)鹽橋內之電解質離子進入溶液時， ______發生化學變化。 (3)U 形管用棉花塞住時不可過鬆也不可過緊： 棉花過鬆則管中的液體會漏出而和杯中溶液混合； 棉花過緊則離子不易通過，無法平衡杯中多餘離子。 (4)管中不可有大氣泡；若有大氣泡則可能會使電流降低，甚至中斷。

鹽橋連接硫酸鋅與硫酸銅溶液，試回答下列問題： (1)鋅板是為極(填正或負)。銅板是為 (2)電子流方向為由

板→導線→毫安培計→

(3)通常鹽橋中，必須裝的溶液是 (4)鹽橋的作用是 (5)反應後鋅板重量漸 (6)硫酸銅溶液由

及

解離的

板。 ____溶液。

。，而銅板重量漸

色漸漸變為

。

(7)寫出左邊燒杯中的半反應式：

。

(8)寫出右邊燒杯中的半反應式：

。

(9)寫出全反應式：

極(填正或負)。

__________________________。 (填增大、減小或不變)。

(10)電池使用前幾分鐘後，電流的大小將

單元 1:電流的化學效應

寫出各電極的反應：『課外補充』 1. Zn/Ag：

2. Cu/Ag：

 廣義的氧化與還原：氧化反應

還原反應

狹義廣義反應質量變化 NO 31 游向甲杯(負極) K＋1 游向乙杯(正極)

Zn 活性大:負極反應式:Zn Zn2＋+2e-1 質量減少

Cu 活性小:正極反應式:Cu2＋+2e-1Cu 質量增加

Zn 濃度增加

Cu 減少,

2

藍轉淡 5

顏色由

單元 1:電流的化學效應

（

）1.鋅銅電池裝置如圖，當放電時，有關離子移動的方向，下列敘述何者正確？【91.基測二】 (A)鋅離子離開鋅片，銅離子移近銅片 (B)鋅離子離開鋅片，銅離子離開銅片 (C)鋅離子移近鋅片，銅離子移近銅片 (D)鋅離子移近鋅片，銅離子離開銅片

（

）2.鋅銅電池的裝置，關於「鹽橋」的敘述，下列何者錯誤？【90.基測二】 (A)橋內應含有電解質 (B)橋具有溝通電路的功能 (C)若以導線代替鹽橋，放電反應更容易進行 (D)若將鹽橋自溶液中取出，安培計讀數會變為零

（

）3.鋅銅電池放電時的總反應為 Zn ＋ Cu2＋ → Zn2＋＋ Cu，電池放電時，有關電子的移轉情形，下列敘述何者正確？【90.基測一】 (A)鋅原子由溶液中獲得電子 (B)鋅離子由鋅片處獲得電子 (C)銅原子由溶液中獲得電子 (D)銅離子由銅片處獲得電子

（

）4.右圖的裝置，檢流計的讀數原為 0，當阿妹將左手的食指及中指同時分別放在銅片與鋅片上，檢流計的指針就向一方偏轉。下列敘述何者錯誤？ (Ａ)鋅與銅的活性不同，因此形成電池 (Ｂ)造成檢流計指針偏轉的主要原因是人體會發電 (Ｃ)鋅放出電子，流向導線 (Ｄ)在導線中流通的是直流電

（

）5.若在藍色的硫酸銅溶液中放入鋅片數條，則有關這一個實驗的觀察，下列哪一項是錯誤的？ (Ａ)會有銅在鋅片上析出 (Ｂ)在鋅片上會產生氣泡 (Ｃ)藍色的溶液會逐漸變淡 (Ｄ)溶液的溫度會上升

（

）6.兩種不同的金屬電極組成的伏打電池，其位於負極的金屬具有下列何種性質？【96 基測一】 (A)活性較大且易放出電子 (B)活性較大且易獲得電子 (C)活性較小且易放出電子 (D)活性較小且易獲得電子

單元 1:電流的化學效應

（

）7.小華將鋅片放入硫酸銅水溶液中，觀察到有反應產生，則關於此反應的敘述，下列何者正確？ (A)溶液中有氧氣不斷冒出 (C)溶液的顏色由無色漸漸變成藍色

（

【96.基測二】 (B)鋅片上有紅色的銅析出 (D)反應會生成具刺激性臭味的 SO2 氣體

）8.甲、乙兩實驗裝置如下圖，在實驗中發現甲實驗的鋅片上有銅析出且溶液的溫度升高，而乙實驗的毫安培計顯示有電流產生。下列有關此兩實驗的敘述何者正確？ (A)甲實驗的反應是將電能轉變為熱能 (B)乙實驗的反應是將熱能轉變為電能 (C)甲實驗的反應式為：Cu2＋＋ Zn → Cu ＋ Zn2＋ (D)乙實驗的反應式為：Cu ＋ Zn2＋ → Cu2＋＋ Zn

（

2 Cu 2+  Zn 2+  Cu ，下列哪一實驗的反應式與鋅銅電池）9.鋅銅電池放電時，其反應式為 Zn+Cn 放電時的反應式相同？【99 基測一】

(A) （

【97.基測二】

(B)

(C)

(D)

）10.小梅在實驗室看到如圖的裝置，X 為銅片電極、Y 為鋅片電極，依據此裝置，她做了以下描述：「反應發生後，X 處會有紅褐色的物質析出、Y 處的電極質量變輕， (甲)此時氧化與還原反應同時進行，並(乙)有電子流通過毫安培計，使指針偏轉。經過一段時間後，(丙)指針的偏轉角度會變小，(丁)硫酸銅水溶液的藍色變深。」上述畫線的描述，何者與事實不符？【100 基測一】 (A)甲 (B)乙 (C)丙 (D)丁

單元 1:電流的化學效應

（

）11.製作如圖的電池裝置，當電池放電時，銅片為負極，此時金屬甲與水溶液乙分別應為下列何種物質？【100 基測二】 (A)鉀、硝酸鉀水溶液 (B)銀、硝酸銀水溶液 (C)鋅、硫酸鋅水溶液 (D)鎂、硫酸鎂水溶液

（

）12.阿仁將甲、乙、丙三種金屬任取兩個製成 X、Y、Z 三組電池。此三組電池裝置和電池放電時的電子流動方向如圖所示，則甲、乙、丙三種金屬的活性大小順序為何？【100 北北基】

(A)甲＞乙＞丙 (C)甲＞丙＞乙（

(B)乙＞丙＞甲 (D)乙＞甲＞丙

）13.圖為阿牧繪製的鋅銅電池裝置示意圖，他標出電池放電時， 1 電極材料、○ 2 電解液種類，並以箭號標示○ 3 電子流動方右側○ 4 鹽橋內離子流動方向。已知四項標示中有一項是錯誤向與○ 的，則錯誤的標示為哪一項？【102 基測二】 1 (A)○

（

2 (B)○

3 (C)○

4 (D)○

）14.圖為鋅銅電池的裝置圖，當毫安培計明顯偏轉時，關於粒子在圖中甲和乙所指之處的主要流動方向，下列敘述何者正確？ (A)甲：正離子向下流動；乙：電子向上流動 (B)甲：正離子向下流動；乙：電子向下流動 (C)甲：負離子向下流動；乙：電子向上流動 (D)甲：負離子向下流動；乙：電子向下流動

ANS: 1.ACDBB 6.ABCAD

11.BCDA 8

【103.會考】

單元 1:電流的化學效應

_____1.科學家伏打利用相同之兩金屬以導線連接, 中間隔著可導電的物質則會產生電流。 _____2.活性大的金屬，容易失去電子，當作負極。 _____3.電流由 Zn 流向 Cu。 _____4.正極反應式：2e-1+Cu+2 Cu _____5.鹽橋的溶液可以使用氯化鈣水溶液。 _____6.鹽橋的功能是維持電中性。 _____7.鋅銅電池中，負極的質量會減少。 _____8.鋅銅電池中，兩燒杯內溶液的顏色均不變。 _____9.鋅銅電池的化學反應正負兩極之質量變化量相等。 _____10.失去電子是一種氧化反應。 ANS: 1. X O X O X

6. O O X X O

一、單選題： ( )1. 有關鋅銅電池之敘述，何者錯誤？ (A)電子自 Zn 片經由導線流向 Cu 片 (B)放電一段時間後，乙燒杯中之 CuSO4 溶液顏色變淡 (C)放電中，鹽橋裡 KNO3 水溶液中的－＋ NO3 流向甲燒杯而 K 流向乙燒杯，以平衡電荷，保持電池的電中性 (D)此電池之反＋＋應式為 Cu＋Zn2 →Zn＋Cu2 (

)2. 鋅銅電池所產生的電流 (A)電池中的化學反應完成時，電流也停止 (B)化學反應完成後，電流仍繼續產生 (C)只要有鹽橋的存在，電流永不停止 (D)無論使用多久，均保持不變

(

)3. 銅銀電池的裝置如附圖所示（化學活性：銅＞銀），當按下開關通電一段時間後，下列敘述何者正確？ (A)電子由銀片經導線流向銅片 (B)電子由燒杯乙經鹽橋流向燒杯甲 (C)銀片周圍會產生氧氣的氣泡 (D)鹽橋中的硝酸根離子會游向燒杯乙

(

)4. 鋅－銅電池所產生的電流： (A)電池中的化學反應完成時，電流也停止 (B)化學反應完成後，電流仍繼續產生 (C)只要有鹽橋的存在，電流永不停止 (D)無論使用多久，均保持不變

(

)5. 用導線把安培計與二燒杯金屬電極（X 與 Y）串聯，如附圖所示，此時有電流通過，下列敘述何者錯誤？ (A)幾分鐘後，X 板重量漸減 (B) Y 板是獲得電子的電極 (C) Y 較 X 易形成離子 (D)未裝鹽橋之前，安培計上的讀數為零

單元 1:電流的化學效應

＋

－

(

)6. 鋅銅電池，下列敘述何者正確？ (A)鋅板的反應為 Zn2 ＋2e →Zn (B)電子由銅板經＋＋導線流到鋅板 (C)電池的全反應為 Zn＋Cu→Zn2 ＋Cu2 (D)鹽橋中的正離子向乙杯移動

(

)7. 附圖為鋅銅電池的實驗裝置，甲、乙兩燒杯之溶液的顏色變化為何？ (A)甲：不變，乙：變淡 (B) 甲：變淡，乙：不變 (C) 甲：變深，乙：不變 (D) 甲：變深，乙：變淡

(

)8. 鋅銅電池的總反應式為何？ (A) Cu2 ＋Zn2 →Cu＋Zn ＋＋＋＋＋＋ (B) Cu2 ＋Zn→Cu＋Zn2 (C) Cu＋Zn2 →Cu2 ＋Zn (D) Cu＋Zn→Cu2 ＋Zn2

(

)9.鋅銅電池以 KNO3 溶液為鹽橋，電池放電時，下列何者錯誤？＋ (A)Zn2 增加 (B)銅片質量增加 (C)陰離子游向銅片 (D)兩極得失的電子數相等。

(

)10.在實驗室內分別裝置了一組鋅銅電池與銅銀電池，為了讓小燈泡亮一些，她們要將兩組電池串聯如右圖，則圖中 C 是哪一種金屬？ (A)鋅 (B)銅 (C)銀 (D)以上皆可

(

)11.鋅銅電池裝置，按下開關前，鋅片與銅片總質量 10 公克，按下開關放電 30 分鐘後，鋅片與銅片總質量應(Cu＝63.5，Zn＝65.4) (A)大於 10 公克 (B)小於 10 公克 (C)等於 10 公克 (D)無法判斷

(

)12.在鋅銅電池放電過程中，銅板上析出 6.4 克銅時，有關電路上通過的電子數，下列何者正確？ (A)0.1M 耳 (B)0.2 莫耳 (C)6×1023 個 (D)無法判定

(

)13.在鋅銅電池放電後，以鋅原子減少的莫耳數為橫坐標，銅原子增加的莫耳數為縱坐標，則下列各圖何者正確？

(

)14.鋅銅電池放電時，若以正極析出銅的莫耳數為橫坐標，以負極所溶解鋅的莫耳數為縱坐標，則以下圖形何者正確？(原子量：Zn＝65.4，Cu＝63.5)

＋

單元 1:電流的化學效應

(

＋

)15.有 A、B、C、D 四種金屬棒及 1M 的 A2 、B2 、C2 、D2 水溶液各 200 毫升，某生做了如圖(一)的三個實驗，則該生再做圖(二)中哪一個實驗，即可比較出 A、B、C、D 之間活性大小的順序？ (A)甲 (B)乙 (C)丙 (D)丁圖(一) 圖(二) 甲

乙

丙

丁

無反應無反應有金屬析出

(

)16.鋅銅電池放電時，電路上通過的電子有 1.2X1022 個時，則對銅板質量變化的敘述，下列何者正確？(原子量：Cu＝64) (A)增加 1.28g (B)增加 0.64g (C)減少 1.28g (D)減少 0.64g

ANS: 1.DADAC 6.DABCB 11.BBACB 16.B 二、非選題： 1. 利用 X、Y 兩種金屬裝置成的伏打電池，I 表示電流的方向，試回答下列問題 (1)由電流的方向可判知 (A)活性大小：X＜Y (B)電子由 Y 金屬板流經鹽橋至 Y 金屬板 (C)X 金屬板發生的化學反應為：－ X2+ ＋2e →X (D)電池的總反應式為：X＋2Y+→X2+＋2Y。 (2)下列有關的敘述，何者不正確？ (A)反應一段時間後，Y 板的重量增加 (B)反應一段時間後，甲杯中的 X2+濃度增大 (C)反應進行時鹽橋中的正離子逐漸游向甲杯 (D)放電後兩金屬變化的莫耳數比 X：Y＝1：2 ANS: DC a 2.右圖為銅－銀電池的裝置，試回答下列問題： 1、a 棒的材料為【銅板】，b 棒的材料為【銀板】。 2、甲燒杯中 a 金屬棒的變化： (1)反應式：【CugCu2＋＋2e－】。甲 (2)該金屬棒【失去】電子(失去或獲得)，金屬為【負極】。硫酸銅 (3)該金屬棒重量【減輕】(變重、減輕)。 (4)燒杯中的藍色會【變濃】(不變、變淡或變濃)。 (5)鹽橋中的【NO3－】離子移過來。 ANS: 1.Cu, Ag 2. (1)Cu2e-1+Cu+2(2)失去 Cu(3)減輕(4)變濃(5) NO3－ 3、乙燒杯中 b 金屬棒的變化： (1)反應式：【Ag＋＋e－gAg】 (2)該溶液中 Ag＋【獲得】電子(失去或獲得)，b 金屬為【正極】。 (3)該金屬棒重量會_____【 (變重或減輕)。

乙硝酸銀

單元 1:電流的化學效應＋

(4)燒杯中的 Ag 會【變少】(變多、變少或不變)。 (5)鹽橋中的【鉀離子(K＋)】離子移過來。 (6)放電時，鹽橋內的陰離子游向【銅板】，陽離子游向【銀板】。 (7)電子流方向何者正確？ (A)a 經導線到 b (B)b 經導線到 a (C)a 經鹽橋到 b (D)b 經鹽橋到 a ANS: (1)Ag+1+ e-1 Ag(2) 獲得,Ag(3)變重(4) 變少(5)K＋(6)Cu, Ag(7)A

3.伏打電池裝置如右圖，已知金屬活性：X＞Y，鹽橋內裝有 KNO3 溶液，甲燒杯內含有 X2＋離子，乙燒杯內含有 Y3＋離子，試回答下列問題： (1) 安培計的電流方向為【a】。(填 a、b) (2) 甲燒杯內 X 金屬棒的反應式為【XX2＋＋2e－】 (3) 乙燒杯內 Y 金屬棒的反應式為【Y3＋＋3e－Y】 (4) 伏打電池的總反應式為【3X＋2Y3＋3X2＋＋2Y】

ANS: (1) a (2) XX+2 +2e-1 (3) Y+3 +3e-1Y (4) 3X+ 2Y+33 X+2 +2Y 4.如圖，毫安培計「＋」端接電池的銀板，「－」端接錫板，按下開關 K 後，毫安培計指在 1.0mA，已知錫活性大於銀，試回答下列問題：(原子量：Ag＝108，Sn＝118.7) 1. 這個電池中電子的流向為下列何者？ (A)自銀板經鹽橋流向錫板 (B)自錫板經鹽橋流向銀板 (C)自銀板經導線流向錫板 (D)自錫板經導線流向銀板 2. 下列何者為這個電池正極的反應？ (A)Ag＋＋e－Ag (B)AgAg＋＋e－ (C)Sn2＋＋2e－Sn (D)SnSn2＋＋2e－ 3. 若按下開關前，兩金屬板總重為 W1，按下開關後，兩金屬板總重為 W2，則下列何者正確？ (A)W1＜W2 (B)W1＝W2 (C)W1＞W2 (D)W1＝2W2 ANS: D A A

單元 1:電流的化學效應

1-2 生活中的電池 電池的功用: 1.電池是一種推動電荷的裝置： (1)一般電池的缺點：反應物消耗後，反應變____，電流變____，造成不能再反應產生電能。 (2)充電電池的優點：電池內的化學反應能______進行，使放電後的電池進行逆反應，將放電時的產物變回原來的反應物，則電池就可再繼續使用，又稱為充電電池或二次電池。 2.充電電池：將電能與化學能交互變化之裝置。 (1)放電：由_______變為_______。 (2)充電：使_______變為_______。 (3)可充式電池(二次電池)：鉛蓄電池、鎳氫(鎘)電池、鋰電池… 不可充式電池(一次電池、原電池)：乾電池、鹼性電池… 3.各類電池的比較表：類別

碳-鋅電池

鹼性電池

水銀電池

鋰-碘電池

鎳-鎘電池

鉛蓄電池

正極

碳棒

氧化汞

碘

二氧化鎳

二氧化鉛

負極

鋅罐

鋅

鋰

鎘

鉛

電解質

氯化銨氯化鋅二氧化錳

二氧化錳氫氧化鉀

氫氧化鉀

碘化鋰晶片

氫氧化鉀

硫酸

1.2

2.0

電壓 (伏特

3.5 1.35 (電壓高、穩 (電壓穩定) 定且電流小)

1.5

用途

照明一般用途

精密儀器

心律調節器

電動刮鬍刀筆記型電腦

汽、機車

可否充電

否

可

)

有一次鋰電(不可充電)與二次鋰電(可充電)，二次鋰電(可充電)又分 Li-ion 鋰離子電池與 Li-Polymer 鋰聚合物電池。一般數位相機通常使用二次鋰電(可充電)與 Ni-MH 電池(鎳化氫電池也稱鎳氫電池)相比，重量較 Ni-MH 輕，體積能量密度比卻高出 48％。正因為如此，鋰離子二次電池生產和銷售量正逐漸超過 Ni-MH。這種電池自我放電小，又沒有記憶效應，充放電次數可達 600 次以上。 13

單元 1:電流的化學效應

4.電池的廢棄污染問題：有毒物質是否回收

碳-鋅電池

鹼性電池

水銀電池

鎳-鎘電池

鉛蓄電池

鋅、錳

鋅、汞

鎳、鎘

鉛、硫酸



乾電池： 1.乾電池一般是指碳鋅電池，中間是_______，做為_____，外殼則是______ ，做為_______。 2. 乾電池的電壓約_____伏特，不能充電再使用。 3. 乾電池填充二氧化錳 (MnO2)、氯化銨 (NH4Cl)、石墨粉及澱粉等，且加少量水混合做成的糊狀物，因是糊狀，而不是水溶液，所以稱為乾電池。 4. 導電情形: (1)陽離子游向_______ 陰離子游向_______ (2)乾電池在放電初期電壓約____伏特，隨後逐漸降低，電壓之安定性不佳。 (3)乾電池中的石墨___參與化學反應，只做導電使用。 (4)電子流動的方向為_______經外電路，流到_______。 5.乾電池的優點為體積小，攜帶方便。 6.注意事項： (1)購買乾電池時，應認清電池的外形及型號。

(2)安裝時應注意乾電池的正負極方向。 (3)長期不用時，應將乾電池取出，放置乾燥的地方。 (4)乾電池不可充電。 14

單元 1:電流的化學效應

 鹼性電池: 1.電解質為_____的電池，稱為鹼性電池。 2.鹼性電池的種類很多，一般指鹼錳電池。 3. 除水之外，反應物與產物多為固體，濃度幾乎不隨反應進行而變化，所以鹼性乾電池的輸出電壓與傳統乾電池相似，卻擁有較長的使用壽命與較佳的穩定性。，故電壓穩定，電流較大。電壓約 1.5 V。  鋰電池與鎳氫電池: 1.鋰電池： (1)鋰電池重量輕，輸出電壓較高，電壓為_____伏特，供電時間長，並可重複充電使用，且無記憶效應。 (2)鋰電池的正極材料為鋰金屬的氧化物，負極為石墨，電解液為含鋰鹽的有機溶液。 (3)鋰電池已成為現代電子工業中的重要電源，普用使用於手機、電腦、數位相機及可攜式電器。 2.鎳氫電池： (1)鎳氫電池的正極為鎳，負極採用鑭系元素。 (2)鎳氫電池較符合環保要求，且有體積小，電壓穩定，壽命較長，可快速充電的優點，且可儲存較高的能量。 (3)普遍使用於行動電話、手提式攝影機、數位相機，以及一般的攜帶型電器。

單元 1:電流的化學效應

 鉛(蓄)電池: 1.正負極交互配置，負極與負極相連，正極與正極相連，極板間有絕緣作用的隔離板。 正負極均浸於密度約 1.24g/cm3 的稀硫酸溶液。

2.放電過程 (1)兩極均產生白色硫酸鉛，所以質量均變大。 (2)硫酸水溶液濃度下降, 比重也下降 最後失去作用不再放電。

3.充電過程正極正極 (1)外加電源之負極接鉛電池之負極。 (2)正極: PbSO4PbO2 ；負極: PbSO4Pb (3)硫酸濃度變大又可放電了！

4.鉛電池的特點： (1)一個鉛電池的電壓約為____伏特。 (2)汽車用鉛電池電壓為 12 伏特，實際上含 6 個鉛電池_____成的電池組。 (3)鉛電池因價格便宜，所以用途廣泛；常用於電訊、信號燈、緊急照明以及用來發動汽車、機車、飛機、船等交通工具的引擎。 (4)鉛電池必須定時補充蒸餾水，又有硫酸漏液的困擾，且相當笨重，使用不方便。 16

單元 1:電流的化學效應

1.想利用鋅銅電池將使用過的鉛電池恢復供電能力；其A極串聯平板狀二氧化鉛，B極串聯平板狀的鉛，試回答下列問題：

(1)使電池恢復供電能力的手續稱為_______。 (2)鋅銅電池的鋅極是為_______。 (3)鉛電池的 A 極是為_______。 (4)要使鉛電池充電，A 極要接在鋅銅電池______板上，B 極應接在______板上。

2.右圖是鉛蓄電池簡圖，燈泡內電子 e-的流動方向如圖，試回答下列問題： (1) 鉛蓄電池的正極為_______，負極為_______。 (2) A 物質為_______，B 物質為_______，電解液 C 為_______。 (3) A 電極反應生成_______，B 電極反應生成_______。 (4) 電解液濃度逐漸_______，電池的電壓逐漸_______。

(

) 1.下列有關常見電池的敘述，何者正確？ (Ａ)乾電池（碳鋅電池）以鋅作為正極 (Ｂ)鉛電池充電過程中，硫酸水溶液的濃度變小 (Ｃ)鹼性電池以氫氧化鉀為電解液，電壓穩定，使用壽命長 (Ｄ)鎳鎘電池因可充電又不易造成污染，各國均極力推廣使用

(

) 2.鉛蓄電池的反應式為：

【96.基測二】

關於此電池的敘述，下列何者正確？ (A)充電時，PbSO4 為正極，H2O 為負極 (B)充電時，電解液必須補充適量濃硫酸 (C)放電時，PbO2 為正極，Pb 為負極 (D)放電時，鉛蓄電池的總質量會減少 17

單元 1:電流的化學效應

(

) 3.甲、乙兩車使用相同規格的鉛蓄電池，甲車因電池的電能耗盡，車主欲使用導線連接甲、乙兩車的電池，利用乙車電池的電能來發動甲車，則車主應以下列哪一種方式連接兩車電池才能發動甲車，又能避免傷害到甲車的電路？ (A)

（

(B)

(C)

【97.基測一】

(D)

）4.鋅銅電池放電時的裝置圖，已知放電過程中，金屬乙的重量增加。圖為乾電池的結構示意圖。當此鋅銅電池與乾電池放電時，電流分別會經由外部導線流向電池的何處？ (A)金屬甲、碳棒 (B)金屬甲、鋅殼 (C)金屬乙、碳棒 (D)金屬乙、鋅殼【101 基測】

ANS: 1.CCAB

單元 1:電流的化學效應

_____1.電池放電是將化學能轉變成電能，是一種吸熱反應。 _____2.水銀電池含有重金屬，需要回收。 _____3.乾電池的正極為石墨棒，負極為鋅。 _____4.乾電池是指電解質為固態。 _____5.乾電池的電壓約 1.5 伏特，能充電再使用。 _____6.鹼性電池的電解液為強鹼性。 _____7.鉛電池的電解液為濃硫酸溶液。 _____8.鉛電池放電時，兩極均產生白色硫酸鉛，所以質量均變大。 _____9.鉛電池充電時，外加電源之正極與鉛電池之負極相接。 _____10.一個鉛電池的電壓約為 2.0 伏特。 ANS: 1. X O O X X

( ( (

( ( ( ( (

6. O X O X O

)1. 一個鉛蓄電池兩極間電壓大約為： (A) 1.5 伏特 (B) 2 伏特 (C) 6 伏特 (D) 12 伏特 )2. 汽車用的蓄電池端電壓若為 12 伏特，其內的蓄電池為何？ (A)並聯 6 個 (B)串聯 6 個 (C)並聯 12 個 (D)串聯 12 個 )3. 鉛蓄電池與外電路連接放電時，其電子流動情形為： (A)由鉛極板→外電路→二氧化鉛極板 (B)由二氧化鉛極板→外電路→鉛極板 (C)由外電路→鉛極板→硫酸電解液中 (D)硫酸電解液中→外電路→硫酸電解液中 )4. 電池是一種怎樣的裝置？ (A)把電能轉變成化學能的裝置 (B)把化學能轉變為電能的裝置 (C)轉變電能為熱能的裝置 (D)以上均可 )5. 碳鋅電池中當做負極的材料是： (A)金屬鋅外殼 (B)中央碳棒 (C)內部石墨粉和二氧化錳 (D)氯化銨的溶液 )6. 鹼性電池較乾電池好用的理由為： (A)較乾電池便宜 (B)可充電後再使用 (C)電壓維持不變，壽命較長 (D)產生電流較小，不耗電 )7. 下列電池為充電電池的有幾種？(甲)乾電池；(乙)鹼性電池；(丙)鉛蓄電池；(丁)鋰電池；(戊)鎳氫電池。 (A) 2 種 (B) 3 種 (C) 4 種 (D) 5 種 )8. 林老師機車上的鉛電池沒電了，想藉由張老師機車上的鉛電池充電，請問充電線要如何接？ (A)甲接二氧化鉛極，乙接鉛極 (B)乙接二氧化鉛極，甲接鉛極 (C)甲、乙皆接二氧化鉛極 (D) 甲、乙皆接鉛極

（張老師的鉛電池）

（林老師的鉛電池）

單元 1:電流的化學效應

(

)9. 當鋅－銅電池有電流產生後，可見： (A)銅板漸漸溶解 (B)鋅極上有固體析出 (C)硫酸銅溶液的藍色漸漸變淡 (D)鹽橋管中溶液下降

(

)10. 鉛蓄電池沒電時，可接外電源加以充電，有關其充電過程的敘述，下列何者正確？ (A)外電源的正極連接鉛蓄電池的 Pb 電極 (B)鉛蓄電池負極的硫酸鉛會漸漸恢復為 PbO2 (C)鉛蓄電池內硫酸水溶液的濃度會漸漸變大 (D)鉛蓄電池內硫酸水溶液的濃度會漸漸變小 )11.修車場的技師在為鉛電池充電之過程中，如何判斷充電的程度？ (A)根據負極增加的質量 (B)根據正極的重量 (C)根據硫酸水溶液密度的變化 (D)根據外接燈泡的 )12.鉛電池放電時下列現象何者錯誤？ (A)稀硫酸密度變小 (B)電子由二氧化鉛板流向鉛板 (C)時間過長時電壓漸小 (D)兩極板質量均增 )13.乾電池有大小之分，分為 1 號、2 號、3 號，下列敘述何者正確？ (A) 電池愈大，電壓愈大 (B)電池愈大，電流愈大 (C)電壓皆 1.5V (D)以上皆是 )14.下列有關電池的敘述，何者是正確的？ (A)乾電池中的碳鋅電池是用碳酸鋅為電解質 (B)鹼錳電池中是以錳為負極，價格較貴 (C)鉛電池的電解質是硫酸水溶液，放電後，正負兩極都有硫酸鉛生成 (D)鎳鎘電池充電時，電子自外電源的負極流入電池的正極 )15.蓄電池充電時，線路接法何者正確？

(

( (

(

(A) (

(B)

(C)

(D)

)16.鉛蓄電池反應為：Pb＋PbO2＋2H2SO4  2PbSO4＋2H2O 關於此電池的敘述，下列何者正確？ (A)充電時，PbSO4 為正極，H2O 為負極 (B)充電時，電解液需補充適量濃硫酸 (C)放電時，PbO2 為正極，Pb 為負極 (D)放電時，鉛蓄電池的總質量會減少 ANS: 1.BBABA 6.CBACC

11.CBCCB 16.C

17.如圖是乾電池的簡圖，試回答下列問題： (1)圖中甲、乙、丙、丁四者，_____為正極，_____為負極。 (2)甲的材料為_____，丁的材料為_____。 (3)乙、丙內含有二氧化錳、_____及澱粉等，且加水成糊狀物。 ANS: (1)丁、甲 (2)鋅、石墨(碳棒) (3) 氯化銨(NH4Cl) 18.如右圖為鉛蓄電池的內部構造，若 A 為正極，B 為負極，試回答下列問題： (1)極板之間以_____溶液為電解液。 (2)正極極板成分為_____，化學式為_____，放電後變成_____。 (3)負極極板成分為_____，化學式為_____，放電後變成_____。 (4)鉛蓄電池充電時，電池正極與外電源_____相接，電池負極與外電源_____相接。 ANS: (1) 稀硫酸(2) 二氧化鉛、PbO2、硫酸鉛 PbSO4 (3) 鉛、Pb、硫酸鉛 PbSO4 (4)正極、負極 20

單元 1:電流的化學效應

1-3 電流的化學效應  發現：在 18 世紀已經有科學家利用氫氣的燃燒產生水，而認定水是由氫氣與氧氣二種元素組成的化合物。1800 年英國科學家尼可爾生(1753-1815)聽到了義大利科學家伏打發明電池的消息，就動手作了一個電池，並將連接電池二極的二條金屬導線放入水中，便發現了水中的金屬導線上冒出了氣泡，水被電流分解為氫氣與氧氣了，這是人類第一個以電流引起化學反應的實驗。  電解： 1.意義：當經由電極通入熔化的電解質或其水溶液，而在二極會發生化學變化，這就是電流的效應，稱為電解。 2.電解與電池的比較： (1)電解：將能轉變能（吸熱）。 (2)電池：將能轉變能（放熱）。 3.電解的原理： (1)電極： ______電極：會參加電解反應的電極；如：銅﹑銀﹑鋅、鐵等金屬。 ______電極：活性小，不參加電解，僅幫助導電；如：鉑(白金)﹑金﹑石墨 (碳棒)。 (2)離子的移動： 電解質必需先解離成陰離子和陽離子。 陽離子向______移動，______電子，形成新的物質而析出。 陰離子向______移動，______電子，形成新的物質而析出。重點:

正極: 負極:

單元 1:電流的化學效應

 水的電解： 1.意義：將水分解成和，以了解水的組成。 2.裝置：如右圖所示 (1)電解時，因為純水導電，所以在水中加入一點點酸或鹼，以幫助導電。 (2)通電時，必須採用。 如使用交流電會如何?

3.反應： (1) 水電解的產物：負極產生；正極產生氫氣與氧氣的體積比：。 (2)反應方程式： 正極： 負極： 全反應方程式:_________________

，

4.三者的體積與質量的關係： 2H2O  2 H2 + O2

5.產物的檢驗： (1)負極：以點火的火柴插入此試管內，則試管口有淡藍色的火焰燃燒，且有暴鳴聲，表示此種氣體有可燃性，而沒有助燃性，可推之該氣體為氫氣。 (2)正極：以點火的火柴插入此試管內，則火柴的餘燼復燃，表示此種氣體有助燃性，可推之該氣體為氧氣。 6.電解的注意事項： (1)電解時，二電極越靠近，可產生較多的氣泡(因電阻變小)，加速電解的進行。 (2)電解時，使用直流電的電壓越高，或串聯的電池越多，電解越快。 (3)電解後的產物： 跟電極有關：採用不同的電極，電解的產物也不盡相同。 跟電解液有關：不同的電解液電解時，產物也不盡相同。 22

單元 1:電流的化學效應

甲、乙兩試管皆盛滿水，倒立在水槽中，試管下方以兩根注射針頭作為電極，試回答下列問題： (1)水為不良導體，為了要幫助導電，在水中需加入ˉˉˉˉ。 (2)圖中電池組在甲端為ˉˉˉˉ極。 (3)甲試管中的氣體以點燃的火柴檢驗之，有何種現象？ˉ(A)火柴熄滅，試管口有火焰 ˉ(B)火柴熄滅，試管口沒有火焰ˉ(C)火柴燃燒更旺盛，試管口有火焰ˉ (D)火柴燃燒更旺盛，試管口沒有火焰。ˉˉˉˉ。 (4)改以乙試管中的氣體檢驗，結果又如何？ˉˉˉˉ。 (5)若甲試管產生之氣體有 6 毫升，則乙試管同時有ˉˉˉˉ毫升氣體生成。 (6)若甲試管產生之氣體有 8 公克，則乙試管同時有ˉˉˉ 公克氣體生成。

單元 1:電流的化學效應

 硫酸銅的電解： 1.裝置：如右圖所示 (1)電解時，以碳棒為電極，電解液為藍色的硫酸銅溶液。 2.反應： (1)負極：在電解時，水溶液中帶正電的，游向負極，在負極電子而析出色的。 (2)正極：帶負電的游向正極，但是卻沒有參與反應。而是由失去電子，而產生無色的氧氣。 (3)反應方程式： 正極：。（附近溶液變為性） 負極：。 總反應：。 3.討論： (1)電解後，因為銅離子慢慢的變成紅色的銅原子，所以溶液的顏色漸漸變____。 (2)因為有在負極析出，所以負極的重量變，但是正極重量。 (3)電解硫酸銅的時間若是過長，當反應完後，此時的電解就相當於在電解水一般，正極產生氧氣；而負極產生氫氣。重點整理： 1. 正極得氧氣；負極得紅色的銅。 2. 電解液的顏色變淡，且成酸性。

以銅棒作電極電解硫酸銅水溶液:

單元 1:電流的化學效應

實驗裝置如下圖，試回答下列問題：

a、b、c、d 皆為碳棒， (1)則哪幾個可產生氧氣？ˉˉˉˉ (2)哪幾根碳棒顏色發生改變？ˉˉˉˉ (3)哪幾根的重量會發生改變？ˉˉˉˉ (4)當電解一陣子後，甲、乙兩溶液的顏色有變化的是？ˉˉˉˉ

單元 1:電流的化學效應

 電鍍 1. 原理:利用電解的原理，把某金屬鍍到另一金屬上。 2. 目的: 防鏽與美觀。 3. 利用金屬在電解時，在______會析出金屬，而在______卻不斷的補充失去的離子，使溶液保持穩定的濃度，而電路保持穩定的電流。  在鐵質鑰匙上鍍銅： 1.以銅為正極、鐵質鑰匙為負極，含欲鍍金屬離子的電解質為電解液。 2.反應： (1)正極：銅片的銅失去變成

溶於溶液中。

(2)負極：銅離子得到變成

個電子，個電子，

原子，而在負極析出。

(3)反應方程式： 正極： 負極： 總反應： 3.討論： (1)正極的金屬溶解，被鍍物品上析出金屬，因此電鍍液的濃度_______，硫酸銅溶液仍維持____色。 (2)正極因銅原子溶解，所以質量____；負極因析出銅原子，所以質量____，而且正極減少的質量會____負極增加的質量。  湯匙上鍍鎳： 1.欲鍍金屬：鎳片；被鍍物品：湯匙 2.電解質溶液：硫酸亞鎳(NiSO4)溶液。 3.正極反應：_____________________ 負極反應：_____________________ 4.鎳片溶解成為亞鎳離子____，因此鎳片的質量____；溶液中的亞鎳離子(Ni2＋)則變成鎳原子，在湯匙上析出，因此湯匙的質量____。

單元 1:電流的化學效應

5.正極減少 1 莫耳的鎳原子，會在負極產生 1 莫耳的鎳原子正極減少的質量 _____負極增加的質量。 6.電鍍液中硫酸亞鎳的濃度不變，顏色_____。  銅片上鍍銀: 1.欲鍍金屬：銀片；被鍍物品：銅片 2.電解質溶液：硝酸銀(AgNO3)溶液。 3.正極反應：_____________________ 負極反應：_____________________ 4.銀片溶解成為銀離子____，因此純銀片的質量_____，溶液中的銀離子(Ag＋)則變成銀原子，在銅片上析出，因此銅片的質量_____。 5.正極減少 1 莫耳的銀原子，會在負極產生 1 莫耳的銀原子 正極減少的質量_____負極增加的質量。 6.電鍍液中硝酸銀的濃度不變，顏色_____。  注意事項： (1)電鍍時要使用____。 (2)電鍍前，被鍍物得先經過處理，要先用砂紙除去鏽斑，再用去除油污，以避免導電不良。 (3)電鍍時，被鍍物表面上的金屬薄膜是否堅實，受到溫度、濃度、電流大小、人為技術等因素影響。 (4)電鍍後，被鍍金屬須先以蒸餾水清洗，再以

洗淨。

(5)電鍍工業的廢棄溶液常含有 Cu、Cr、Zn、Hg、Cd 等重金屬，濃度高時都具有毒性，對環境造成嚴重影響。 民國 75 年，二仁溪口綠牡蠣事件，就是

離子污染的結果。

鍍銀的電鍍液中，會含有劇毒的氰化物（含____），必須先加以處理。 硫酸銅的電鍍液，可以回收，或加入鋼絲絨使反應析出

。

單元 1:電流的化學效應

課外補充:電鍍流程 1.前處理: 表面清潔 (1)拋光:_______ ；(2)去鏽:______ ；(3)脫脂:______ 2.電鍍: 鍍上一層金屬 3.後處理: 乾糙 (1)水洗；(2)溶劑洗：______ (揮發快，乾燥快)

圖上端為鋅銅電池，下端為電解槽，C、D 為銅片，試回答下列問題： (1)鋅銅電池是將ˉˉˉˉ能轉換成ˉˉˉˉ；電解槽是利用電池的ˉˉˉˉ來引起化學變化。 (2)A、B、C、D 四電極中，何者失去電子？ˉˉˉˉ；何者得到電子？ˉˉˉˉ。 (3)A、B、C、D 四電極中，何者質量減少？ˉˉˉˉ；何者質量增加？ˉˉˉˉ。 (4)A 電極的反應式為ˉˉˉˉ；C 電極的反應式為ˉˉˉˉ。

單元 1:電流的化學效應

（

）1.電解水的裝置如圖所示，甲、乙兩試管分別收集正極、負極產生的氣體。有關兩試管所收集到的氣體，下列敘述何者完全正確？【92.基測一】 (Ａ)甲試管可收集到氫，其體積約為乙試管氣體的一半 (Ｂ)甲試管可收集到氧，其體積約為乙試管氣體的一半 (Ｃ)甲試管可收集到氫，其體積約為乙試管氣體的兩倍 (Ｄ)甲試管可收集到氧，其體積約為乙試管氣體的兩倍

（

）2.伊娜使用如圖的裝置，在裝水半滿的燒杯中滴入少量稀硫酸，並將導線甲、乙兩端分別與電池組的正、負兩極連接，以進行電解實驗，下列有關此實驗的敘述何者正確？【91.基測二】 (A)此電解反應是將電能轉換成化學能的過程 (B)電解進行時連接甲端的試管可收集到氫氣 (C)若甲、乙兩端直接連接家用電源的插座，實驗結果相同 (D)若燒杯中改滴少量氫氧化鈉溶液，則連接乙端的試管可收集到鈉

（

）3. 在一大杯水中加入適量氫氧化鈉，通電做電解實驗，並觀察到在兩電極上冒出大量氣泡，

（

此氣泡是下列哪一反應造成的？【90.基測二】＋－＋－ (A) NaOH → Na ＋ OH (B) H2O → H ＋ OH (C) 2NaOH → 2 Na ＋ H2 ＋ O2 (D) 2H2O → 2H2 ＋ O2 ）4. 利用電解法將水（H2O）分解成氫氣（H2）與氧氣（O2 ），正確而完整的化學反應式為何？【90.基測一】＋－ (A) H2O → H ＋ OH (B) 2H2O → H2 ＋ O2 (C) 2H2 ＋ O2 → 2 H2O (D) 2H2O → 2H2 ＋ O2

（

）5. 圖為電解水與電解硫酸銅水溶液的實驗裝置，甲、乙、丙、丁皆為碳棒電極，兩電解槽串聯於直流電源供應器上，有關電解過程中的變化，下列敘述何者正確？ (Ａ)四個電極中有兩個電極會產生氣泡 (Ｂ)乙電極會產生可燃性氣體 (Ｃ)硫酸銅水溶液的顏色變深 (Ｄ)銅離子游向丙電極，接受電子而析出銅原子

單元 1:電流的化學效應

（

）6. 老師利用機車上的鉛電池進行硫酸銅水溶液電解實驗，欲使甲碳棒產生氧氣，部份裝置如圖，下列敘述何者正確？ (Ａ)甲碳棒的導線需接在鉛電池的鉛極上 (Ｂ)硫酸銅電解槽中，SO42－往甲碳棒移動 (Ｃ)電流由鉛極經導線流向乙碳棒 (Ｄ)電解一段時間後，只有鉛極及乙碳棒重量增加

（

）7.下列哪一項操作，藍色硫酸銅的顏色不會變淡？ (Ａ)在硫酸銅溶液中加入鋅粉 (Ｂ)在硫酸銅晶體上加入濃硫酸 (Ｃ)將硫酸銅晶體置於蒸發皿中加熱 (Ｄ)以銅片為電極，電解硫酸銅溶液

（

）8.電解氫氧化鈉水溶液（如右圖），下列敘述何者錯誤？ (Ａ)電池 a 端為正極 (Ｂ)氫氧化鈉水溶液濃度變小 (Ｃ)A 管內氣體具有助燃性 (Ｄ)B 管之氣體燃燒生成水

(

)9.以碳棒為電極電解濃度 0.1M 硫酸銅水溶液，其裝置如圖(所示。有關此實驗通電十分鐘後的結果，下列敘述何者正確？ (A)負極的碳棒會產生氧氣 (B)正極的碳棒質量會減輕 (C)水溶液的顏色會變深 (D)溶液中的銅離子會游向負極

【94.基測二】

（

）10.下列哪一項操作，藍色硫酸銅的顏色不會變淡？ (Ａ)在硫酸銅溶液中加入鋅粉 (Ｂ)在硫酸銅晶體上加入濃硫酸 (Ｃ)將硫酸銅晶體置於蒸發皿中加熱 (Ｄ)以銅片為電極，電解硫酸銅溶液

（

）11. 右圖為電解硫酸銅水溶液的裝置簡圖，a、b 兩電極皆為石墨，通電一段時間後，下列敘述何者正確？ (Ａ)a 電極的重量減輕 (Ｂ)b 電極產生氫氣 (Ｃ)溶液的顏色不會改變 (Ｄ)若 a 電極為銅棒，通電後 a 電極的重量減輕

單元 1:電流的化學效應

（

）12. 阿丁想在鐵片上鍍銅，他將鐵片和銅片分別裝置在甲、乙兩端作為電極，如圖所示。有關電鍍過程中兩極的反應，下列何者正確﹖ 【93.基測二】－ 2+ (A)甲電極之反應式為 Fe → Fe +2e (B)乙電極之反應式為 Cu2+ ＋ 2e－ → Cu (C)甲電極之反應式為 Fe2+ ＋ 2e－ → Fe (D)乙電極之反應式為 Cu → Cu2＋＋ 2e－

）13.建傑想要在銅製的湯匙上鍍一層銀，則下列操作何者最適當？ (A)以硫酸銅溶液為電鍍液，將湯匙作正極 (B)以硫酸銅溶液為電鍍液，將湯匙作負極 (C)以硝酸銀溶液為電鍍液，將湯匙作正極 (D)以硝酸銀溶液為電鍍液，將湯匙作負極

【95.基測二】

（

）14.硫酸銅水溶液中加入下列何種物質，即可將銅離子還原成金屬銅？ (A)氫氧化鈉 (B)銀線 (C)鹽酸 (D)鐵棒【97.基測一】

（

）15.甲、乙兩實驗裝置如下圖，在實驗中發現甲實驗的鋅片上有銅析出且溶液的溫度升高，而乙實驗的毫安培計顯示有電流產生。下列有關此兩實驗的敘述何者正確？ (A)甲實驗的反應是將電能轉變為熱能

(B)乙實驗的反應是將熱能轉變為電能

(C)甲實驗的反應式為：Cu2＋＋Zn →Cu ＋Zn2＋

【97.基測二】

(D)乙實驗的反應式為：Cu＋ Zn2＋ → Cu2＋＋ Zn

（

）16.若以鋁製容器盛裝 0.1 M 的硫酸銅水溶液，經過一段時間後，會有下列何種現象產生？【99.基測二】 (A)溶液維持原來的藍色，且無固體物質析出 (B)溶液由藍色變為紅色，且無固體物質析出 (C)溶液的藍色逐漸變淡，且有紅色金屬銅析出 (D)溶液的藍色逐漸變淡，且有藍色硫酸銅晶體析出

單元 1:電流的化學效應

（

）17.下圖為小珊進行X、Y、Z三個實驗的裝置示意圖，已知此三實驗均有氣體產生，且實驗Y與實驗Z反應開始後，前30秒所產生的氣體均不收集，則甲、乙、丙、丁四支試管，哪兩支試管所收集到的氣體具有可燃性？

(A)甲與丙

(B)甲與丁

(C)乙與丙

【104.會考】

(D)乙與丁

ANS: 1.BADDB 6.BDBDD 11.DDDDC

16.CA

單元 1:電流的化學效應

_____1.當直流電經由電極通入熔化的電解質或其水溶液，在二極會發生化學變化。 _____2.電解是將電能轉變化學能，是一種放熱反應。 _____3.電極可分為活性電極與惰性電極。 _____4.電解時，陽離子向負極移動，得到電子，形成新的物質。 _____5.電解時，因為純水易導電，所以不需在水中加入酸或鹼。 _____6.水電解的產物：負極產生氫氣；正極產生氧氣，體積比為 2:1。 _____7.電解後的產物跟電極無關：採用不同的電極，電解的產物也相同。 _____8.硫酸銅溶液呈藍色，是硫酸根離子造成的。 _____9.電解硫酸銅，帶負電的硫酸根離子游向正極參與反應，而產生無色的氧氣。 _____10.電解硫酸銅，正極附近溶液變為酸性。 _____11.電解硫酸銅，因為銅離子慢慢的變成紅色的銅原子，所以溶液的顏色漸漸變淡。 _____12.在鐵質鑰匙上鍍銅以銅為正極、鐵質鑰匙為負極，含欲鍍金屬離子的電解質為電解液。 _____13.電鍍時，正極質量增加；負極質量減少。 _____14.在鐵質鑰匙上鍍銅，電解液的顏色不變。 _____15.硫酸銅的電鍍液加入鋼絲絨可以反應析出銅。 ANS: 1. O X O O X

6. O X X X O

11. O O X O O

電解一、單選題： ( )1. 以碳棒為電極的電解硫酸銅溶液之實驗，在實驗過程中藍色硫酸銅溶液顏色的變化情形為下列何者？ (A)逐漸變深 (B)逐漸變淡 (C)變為紅色 (D)不變 ( )2. 電解水實驗，水中需加入何種物質來幫助純水導電？ (A)蔗糖 (B)酒精 (C)氫氧化鈉 (D)雙氧水 ( )3. 附圖為電解硫酸銅水溶液的裝置簡圖，a、b 兩電極皆為石墨，通電一段時間後，下列敘述何者正確？ (A) a 電極的重量減輕 (B)溶液的顏色不會改變 (C) b 電極產生氫氣 (D)若 a a 電極為銅棒，通電後 a 電極的重量減輕 b (

(

)4. 附圖為電解硫酸銅溶液之裝置，下列敘述何者正確？ (A)a 電極得到電子 (B)a 電極產生的氣體具有可燃性 (C)電解液的顏色逐漸變淡 (D)b 電極的重量逐漸減少 )5. 電流的化學效應是： (A)電流通入水溶液都產生化學反應 (B)水溶液中正離子游向負極失去電子產生新物質 (C)負離子游向正極得電子產生新物質 (D)電解、電鍍都是電流化學效應的應用 33

單元 1:電流的化學效應

( (

)6. 電解時能量的變化情形為 (A)化學能變電能 (B)電能變熱能 (C)動能變電能 (D)電能變化學能 )7. 電解硫酸銅水溶液，正極上有氧氣生成，是由於 (A)硫酸根離子的氧跑出來了 (B) 銅離子把氧置換出來了 (C)銅與硫酸作用 (D)水參加電解反應

(

)8. 用導線把毫安培計

與二燒杯中的金屬電極（X 與 Y）串

(

聯，如附圖所示，此時有電流通過，則下列敘述何者錯誤？ (A) 幾分鐘後 X 片重量漸減 (B) X 片是獲得電子的電極 (C) X 片是正極 (D)未裝鹽橋之前毫安培計上的讀數為零 )9. 取鉛蓄電池做水的電解實驗，其裝置如附圖，P、Q 為鉛蓄電池之電極，下列敘述何者正確？ (A) P 極是由二氧化鉛板組成 (B) a、b 兩試管內的氣體質量比為 2：1 (C) P 、Q 兩電極放電後，P 極質量減少，Q 極質量增加 (D)純水難導電，需加入氫氧化鈉幫助導電，故電解一段時間後，氫氧化鈉濃度增加

(

)10. 右下圖為電解水實驗裝置，若乙試管收集的 8 毫克的氣體，則甲試管會收集到多少毫克的氣體？ (A) 1 (B) 4 (C) 16 (D) 64

(

)11. 附圖為電解水實驗裝置，欲增加甲、乙試管中氣體的發生速率，下列哪項無效？ (A) 縮短甲、乙試管間的距離 (B)增加串聯電池數目 (C)增加電解質的濃度 (D)改用較粗的試管

(

)12. 關於水的電解下列敘述何者錯誤？ (A) 加入氫氧化鈉幫助導電 (B)正極產生氧氣，負極產生氫氣，體積比為 1：2 (C)正負極產生氣體質量比為 8：1 (D)若取 10 克氫和 10 克氧反應會生成 20 克水

(

)13.右圖為電解含氫氧化鈉的水，甲、丙活栓緊閉，電解後，下列何者正確？ (A)甲水面最低 (B)乙水面最低 (C)丙水面最低 (D)三管水面一樣高

(

)14.承上題，以燃燒的火柴插入電解水時正極產生的氣體中，下列何者正確？ (A)火焰完全熄滅 (B)火柴燃燒旺盛 (C)火焰熄滅，但瓶口有淡藍色火焰 (D)保持原狀 )15.電流的化學效應是： (A)電流通入水溶液都產生化學反應 (B)水溶液中正離子游向負極失去電子產生新物質 (C)負離子游向正極得電子產生新物質 (D)電解、電鍍都是電流化學效應的應用。 )16.欲在鐵質鑰匙表面鍍上一層銅，下列的電鍍裝置何者正確？ (A) (B) (C) (D)

(

單元 1:電流的化學效應

(

)17.電解水時得到的氫與氧的體積比為 2：1，質量比為 1：8，依此數據推斷氫氣與氧氣的密度比為： (A)1：4 (B)4：1 (C)16：1 (D)1：16 ANS: 1.BCDCD

6.DDADA 11.DDCBD

16.AD

二、非選題： 1. 水中加氫氧化鈉溶解後，以附圖的實驗裝置電解水，試回答下列問題：。 (1)電解槽中負極製得的氣體是什麼？（以分子式填答） (2)欲增加甲、乙試管中氣體的發生速率，則選用下列哪一項最有效？ (A)擴大甲、乙試管間的距離 (B)增加串聯電池數目 (C)增加氫氧化鈉濃度 (D)以稀硫酸替代氫氧化鈉水溶液。 (3)取甲、乙試管中的氣體各 10 毫升，混合後通電點火。未起反應的氣體體積為多少毫升？（各體積都在室溫下測量。） ANS: (1) H2 (2) B (3) 剩下氧氣 5ml (4)請用分子模型圖繪出(3)題的燃燒反應結果（○表示氫原子，●表示氧原子）於下虛框內。 +

2. 以碳棒為電極，將硫酸銅溶液通入電流後，試回答下列問題： (1)正極產生ˉˉˉ色的ˉˉˉ，負極產生ˉˉˉ的ˉˉˉ金屬。 (2)正負兩極交換，則新的負極有ˉˉˉ析出，新的正極有ˉˉˉ (3)在負極上所析出的物質，原來在溶液中，必帶ˉˉˉ電。 (4)負極的反應式：ˉˉˉˉˉˉˉˉˉ 正極的反應式：ˉˉˉˉˉˉˉˉˉ (5)電解槽中，左邊碳棒 P 是ˉˉˉ，右邊碳棒 Q 是ˉˉˉ；溶液中有ˉˉˉ，呈ˉˉˉ。 (6)請寫出硫酸銅溶液的解離方程式：ˉˉˉ (7)當電流接通後，溶液中的ˉˉˉ向 Q 極移動。 (8)電解一段時間後，溶液的顏色是否改變？ˉˉˉ。 (9)電解後，藍色石蕊試紙接觸電極附近溶液，變ˉˉˉ，表示水溶液呈ˉˉˉ。 (10)反應生成 1 莫耳銅時，可同時生成ˉˉˉ莫耳的氧。 ANS: (1) 無，氧氣，紅色，銅(2) 銅，Cu2＋(3) 正(4) Cu2＋＋2e－Cu，2H2OO2＋4H＋＋4e－ (5) 正極，負極，銅離子，藍色(6) CuSO4Cu2＋＋SO42－ (7) Cu2＋、H＋(8) 是(變淡) (9) 紅色，酸性(10) 0.5

單元 1:電流的化學效應

3.碳棒做電極，電解 500 公撮 0.05M 硫酸銅水溶液，通電 10 分鐘，電流維持 0.1 安培： (1) 那一支碳棒會有氧氣產生？ ˉˉˉ (請填：甲或乙) (2) 電解過程中，藍色硫酸銅水溶液顏色如何變化？ ˉˉˉ。甲 (3) SO42－向甲或乙移動？ˉˉˉ；是否放出電子？ˉˉˉ。 (4) 甲電極的反應式：ˉˉˉˉˉˉˉˉˉ 乙電極的反應式：ˉˉˉˉˉˉˉˉˉ (5) 電解一段時間後，溶液的質量逐漸ˉˉˉ。 (6) 完全電解後，析出銅ˉˉˉ克。(原子量：Cu=64) ANS: (1) 甲(2) 變淡 (3) 甲,否(4) 2H2OO2＋4H＋＋4e－ Cu2＋＋2e－Cu (5) 減少(6) 1.6

乙

單元 1:電流的化學效應

電鍍一、選擇（）1. 下列敘述何者是錯誤的？ˉ(A)電鍍是電解的一種應用ˉ(B)電鍍時應以被鍍物為負極ˉ (C)電鍍效果的好壞與溶液中氫離子濃度大小無關ˉ(D)工業上精煉金屬，常把粗糙金屬接於正極。）2. 在銅上鍍鋅，在電鍍槽中正極之反應為何？ (A)Zn→ Zn 2 ＋2 e - ˉ(B) Zn 2 ＋2 e - →Znˉ (C) Cu 2 ＋2 e - →Cuˉ(D)Cu→ Cu 2 ＋2 e - 。（）3. 電鍍銅時常以銅片當正極，硫酸銅當水溶液電鍍一些時間後，就看到水質中有汙染的物質沉澱，那些物質不可能是ˉ(A)銅ˉ(B)鉻ˉ(C)鋅ˉ(D)鈉。（）4. 在電鍍工廠排放的廢水中，最容易造成下列何種汙染？ (A)核子放射性汙染 (B)重金屬汙染 (C)有機物汙染 (D)強酸水溶液汙染。 5. 如圖，為一在鑰匙上鍍銅之電鍍實驗。此實驗接在直流電源上，下方之電鍍液為藍色的硫酸銅溶液請回答下列問題： (1)( )連接直流電源時，A 須接在電源哪裡？ˉ A B (A)正極ˉ(B)負極ˉ(C)兩極皆可ˉ(D)視狀況而定。 (2)( )電鍍經過一段時間後，下列敘述何者正確？ˉ(A)電鍍過程中，溶液之顏色沒有改變ˉ(B)電鍍過程中，銅片上會有氧氣產生ˉ(C)可以用硫酸鋅溶液代替硫酸銅溶液ˉ (D)電鍍完成，銅片與鑰匙總質量減少。（

)兩極之反應何者正確？ˉ(A)正極 Cu 2 +2 e - →Cuˉ (B)負極 Cu 2 +2 e - →Cuˉ(C)正極 Fe 2 +2 e - →Feˉ (D)負極 Fe→ Fe 2 +2 e - 。）6. 電鍍前，被鍍物體表面通常先磨光，再以甲溶液清洗油汙，電鍍完成後，取出被鍍物，先以蒸餾水沖洗，再以乙溶液沖洗，並靜置使其乾燥。以下所指何者正確？ (A)甲溶液：油脂，乙溶液：酒精ˉ(B)甲溶液：氫氧化鈉，乙溶液：丙酮 (C)甲溶液：鹽酸，乙溶液：丙酮ˉ(D)甲溶液：鹽酸，乙溶液：酒精。）7. 下列有關鐵片鍍銅之敘述，何者錯誤？ˉ(A)以金屬銅為正極，鐵片為負極ˉ(B)以硫酸鋅或硫酸銅水溶液作為電鍍液，電鍍效果相同ˉ(C)若電鍍液為硫酸銅水溶液，則電鍍過程中銅離子濃度不變ˉ(D)可利用電鍍法精製金屬。）8. 有關電鍍實驗的敘述，何者錯誤？ˉ(A)砂紙可以磨去鏽斑ˉ(B)氫氧化鈉可以洗去油汙ˉ (C)電鍍後先用丙酮沖洗，再以蒸餾水沖洗ˉ(D)實驗後的電鍍液不可任意傾倒。）9 欲在鐵質鑰匙表面鍍一層鋅，下列的電鍍裝置何者正確？

(3)(

（

（（

(A)

(B)

(D)

單元 1:電流的化學效應

（

）10.下列三個電解的實驗裝置，何者的反應結果完全相同？ (A)甲乙 (B)乙丙 (C)甲乙丙 (D)皆不同

甲乙丙）11.想利用如右圖的裝置連接乾電池，以便把一支鐵湯匙表面鍍上一層銅，下列相關的敘述，何者正確？ (A)乾電池負極應與銅片相連接 (B)通電後，硫酸銅溶液的顏色將逐漸變淡 (C)電鍍效果好壞，與硫酸銅溶液的濃度及串聯乾電池數目均有關 (D)若將銅片改為碳棒，仍可發生反應，而且碳棒質量將逐漸減輕）12.(甲)利用電解原理； (乙)被鍍物接正極，擬鍍物接負極； (丙) 需有被鍍物金屬的可溶性鹽類為電解液； (丁)正極質量增加，負極質量減少； (戊)電鍍液中離子濃度漸減。以上有關電鍍的敘述，哪些正確？ (A)甲乙丙丁戊 (B)甲乙丙 (C)甲戊 (D)甲）13.右圖為電解槽(Ⅰ)及電解槽(Ⅱ)的實驗裝置，下列有關電解實驗的敘述何者正確？ (A)電極甲附近會有氧氣產生 (B)電極乙和電極丁上的產物不同 (C)電解槽通電一段時間後，溶液顏色皆變淡 (D)電解槽(Ⅰ)的裝置可利用將粗銅電煉成純銅）14.電鍍前，被鍍物體的表面通常先磨光，再以甲溶液洗滌油汙，電鍍完成後，取出被鍍物，先以蒸餾水沖洗，再以乙溶劑沖洗，並靜置使其乾燥，下列所指何者正確？ (A)甲：油脂，乙：酒精 (B)甲：氫氧化鈉，乙：丙酮 (C)甲：鹽酸，乙：丙酮 (D)甲：鹽酸，乙：酒精）15.有關電鍍液的敘述，下列何者正確？ (A)電鍍液的廢棄物一般僅指含 Cu 的重金屬 (B)二仁溪的綠牡蠣事件與電鍍廢液是無關連的 (C)電鍍廢液很難處理，所以直接倒入水槽放流即可 (D)含硫酸銅的電鍍液回收，可在水溶液中加入鋼絲絨）16.氫和氧共 50 毫升，點火燃燒產生之水蒸氣及剩下的氫共有 35 毫升，則原有 (A)氫 15 毫升，氧 35 毫升(B)氫 35 毫升，氧 15 毫升(C)氫 30 毫升，氧 20 毫升 (D)氫 20 毫升，氧 30 毫升）17.取氫氣和氧氣混合點火燃燒，生成 18 公克的水，尚餘氫 2 公克，則原來氫與氧重各為 (A)氫 8 公克，氧 1 公克(B)氫 2 公克，氧 16 公克(C)氫 4 公克，氧 18 公克 (D)氫 4 公克，氧 16 公克 38

單元 1:電流的化學效應

（

）18.在銅片上鍍鎳，若量得銅片與鎳片的總質量為 m(縱座標)，通以電流一段時間(橫座標)後，銅片和鎳片兩電極的總質量變化應為下列何圖？(原子量：Cu＝63、6，Ni＝58.7) (A)

（

(B)

(C)

(D)

）19 當進行電解、電鍍時，請判斷下列何者是錯誤的？ (A)以碳棒電解硫酸銅溶液，可在正極產生氧氣，在負極產生銅 (B)電鍍時要把被鍍物品接在負極上 (C)精製銅時，其正極上的反應是 Cu2＋＋2e－→Cu (D)湯匙鍍銅時，其負極上的反應是 Cu2＋＋2e－→Cu ）20.電鍍的準備工作： (甲)以銅片為正極，被鍍物當負極，放入硫酸銅水溶液中，通電流 0.1A 約 10 至 15 分鐘 (乙)鑷子取出被鍍物，蒸餾水沖洗 (丙)丙酮沖洗，靜置使其乾燥 (丁)蒸餾水沖洗 (戊)用砂紙磨除被鍍物表面的鏽斑 (己)再以鑷子夾取被鍍物浸入 100mL 的 NaOH 水溶液約 1 分鐘後取出。其正常流程依序為何？ (A)甲乙丙丁戊己 (B)甲乙丁丙己戊 (C)己戊甲丁乙丙 (D)戊已丁甲乙丙。）21.電解質導電時，電極上發生的化學變化與下列哪些有關？ (甲)電極材料 (乙)電解液種類 (丙)電解液的多寡 (A)僅甲 (B)僅乙 (C)甲乙 (D)甲乙丙）22.右圖是利用鉛電池同時進行「電鍍」及「電解」實驗，甲杯「鐵棒鍍銅」實驗，乙杯「碳棒為電極，電解硫酸銅」實驗；有關實驗敘述如下： (現象一)a 應是銅棒，b 應是鐵棒； (現象二)甲杯硫酸銅溶液顏色不變，乙杯變淡； (現象三)a、c 重量減少，b、d 重量增加； (現象四)a、c 的反應式均為：CuCu2＋＋2e－； (現象五)乙杯在實驗完畢後，溶液偏酸性。以上錯誤的是哪些？ (A)現象二、四 (B)現象一、五 (C)現象二、五 (D)現象三、四）23.利用鋅銅電池當電源在鐵上鍍銀，裝置如圖，若以 AgNO3 為電鍍液，下列敘述何者錯誤？ (A)甲杯水溶液為 ZnSO4，乙杯水溶液為 CuSO4 (B)電子流方向為 X (C)銀片質量逐漸減少，甲金屬片質量逐漸增加 (D)金屬陽離子的濃度，甲杯逐漸增加，丙杯維持不變

單元 1:電流的化學效應

（

）24.右圖中，已知 A、B 為碳棒，X、Y、C、D 均為電極，丙、丁兩杯裝 CuSO4 水溶液，若 A 棒表面有氣泡生成，下列何者錯誤？ (A)Y 比 X 易釋放出電子 (B)欲在丁杯中做鍍銅的實驗，則 D 應放置銅棒 (C)A 電極重量不變 (D)乙杯陽離子濃度變大

（

）25.圖(一)及圖(二)為兩個電解實驗裝置，請問兩圖中各電極的反應結果如何？

圖(一) 圖(二) (A)只有正極的反應相同 (B)正、負極的反應皆相同 (C)只有負極的反應相同 (D)正、負極的反應皆不同。 ANS: 1.CADB 5.AAB

6.BBCDA 11.CDDBD

16.BDACD

21.CDCBB

二、題組 1. 右圖為電解精煉粗銅的裝置，a、b 為兩電極，試回答下列問題： (1)粗銅應接於 a 或 b？________；純銅片應接於 a 或 b？________。 (2)電鍍液必含有下列何種離子？ˉ(A) Cu 2 ˉ(B) Ag  ˉ(C) K  ˉ(D)以上皆可。________。 (3)通電後________極的銅片溶解，________極的銅片沈積銅。(填 a 或 b) (4)a 極的反應式為________，b 極的反應式為________。 (5)粗銅中的金、銀等雜質是否會溶解？________。 ANS: (1)a、b (2)A (3) a、b (4) Cu→ Cu 2 ＋2 e - 、Cu2＋＋2e－→Cu 2. 如右圖所示，在銅匙表面欲電鍍銀的裝置，試回答下列問題： (1)銅匙應接於導線________端。 (2)純銀片應接於________端。 (3)下列何者最適於當作此電鍍之電鍍液？ˉ(A)硫酸銅溶液ˉ(B)硫酸鋅溶液ˉ(C)硫酸銀溶液ˉ(D)硫酸鎳溶液。________。 (4)b 端反應式為________。 ANS: (1)a(2)b(3)c(4)Ag Ag+1 + e-1

(5)是

單元 1:電流的化學效應

3.圖(一)為鋅銅電池裝置，圖(二)為以石墨為電極，電解硫酸銅溶液的裝置。試問：

(1) abcd 四支電極中那一極有氣體產生？ (2) abcd 四支電極中那一極重量會減少？ (3) 圖(一)中下列何者正確？ (A)此為電能轉變為化學能的裝置 (B)此為化學能轉變成電能的裝置 (C)毫安培計偏轉表示反應達平衡 (D)電流流動方向為鋅板流向銅板 (4) a 電極反應式：_________________________ b 電極反應式：_________________________ c 電極反應式：_________________________ d 電極反應式：_________________________

ANS: (1) d (2) a (3) B (4) Zn→ Zn 2 ＋2 e - , Cu2＋＋2e－→Cu, Cu2＋＋2e－→Cu, 2H2OO2＋4H＋＋4e－