大小劉老師的自然試題園地

107國中會考自然科第36題

題目

欣如進行電解水的實驗，其裝置及收集到X、Y二種氣體的體積，如圖(二十五)所示。若將此直流電源改接到圖(二十六)的電鍍裝置進行銅片鍍鎳，應如何正確連接和選用電鍍液？

(A)甲極接銅片，乙極接鎳片，電鍍液選用硫酸鎳溶液

(B)甲極接銅片，乙極接鎳片，電鍍液選用硫酸銅溶液

(C)甲極接鎳片，乙極接銅片，電鍍液選用硫酸鎳溶液

(D)甲極接鎳片，乙極接銅片，電鍍液選用硫酸銅溶液

答案

A

解析

本題主要是問水的電解與電鍍的觀念。

圖(二十五)電解水的實驗，其裝置及收集到X、Y二種氣體的體積，從圖中得知X氣體大約是Y氣體的2倍。

電解水反應：

所以X氣體是氫氣H₂，Y氣體是氧氣O₂。

電解水的實驗：負極(甲極)產生氫氣H₂，正極(乙極)產生氧氣O₂。

圖(二十六) 電鍍：銅片鍍鎳

金屬被鍍物銅片放在負極(甲極)，所要鍍的金屬鎳放在正極(乙極)，用含有要鍍上的金屬離子(鎳離子)的水溶液(硫酸鎳)當作電鍍液。

(A)選項，甲極接銅片，乙極接鎳片，電鍍液選用硫酸鎳溶液，是正確。

所以答案選A。

解題技巧

本題圖(二十五)中的關鍵「X氣體大約是Y氣體的2倍」，可知X是氫氣，是負極(甲極)所產生的，Y是氧氣，是正極(乙極)所產生的。關鍵詞「銅片鍍鎳」，金屬被鍍物銅片放在負極(甲極)，所要鍍的金屬鎳放在正極(乙極)，用含有要鍍上的金屬離子(鎳離子)的水溶液(硫酸鎳)當作電鍍液。

知識節點

水的電解

電鍍

原理

一、水的電解

 1.水電解：利用電能產生的化學反應。電解水時，負極產生氫氣，正極產生氧氣。

2.在容器中盛水，水中加入少許氫氧化鈉幫助導電。

3.以兩支注射針頭作為電極，分別接至直流電源供應器的正、負極。

4.將兩電極置於試管內，按下開關，觀察兩試管內氣體的產生。

5.電極兩端要越靠近越好，可得較大電流，電解時間可縮短。

正極： 2 H₂O →  4 H^＋ ＋ O₂＋ 4 e^─ 

負極：2 H₂O ＋ 2 e^─  → H₂  ＋ OH^─

全反應：2 H₂O → 2 H₂  ＋ O₂ 

6.電解產物：負極產生氫氣，正極產生氧氣。

            （負極氫氣）  （正極氧氣）

      體積比      2     ：    1

      重量比      1     ：     8

氫氣：可燃但不助燃，以點燃的火柴檢驗，會發出爆鳴聲。

氧氣：助燃但不可燃，可使火柴餘燼復燃。