CH1 電流與生活-觀念7電解水.pptx

1. 觀念7 電解水
【90~92、97、104、106、109】

2. 考前複習：電流三大效應
• 1.電流三大效應
P.92
電流的效應 能量轉換 轉換的時機
電流磁效應 電能→磁能 通過電流的 導線 四周產生 磁場
電流化學效應 電能→化學能
電流通過 電解質 的水溶液時，
在兩極產生 化學變化
電流熱效應 電能→熱能 電流通過 電阻 時會產生 熱
CH2
CH1-1

3. 考前複習：電化學
▲電化學包括兩大主題：
①化學變化產生電能（ex.電池）；
②電能產生化學變化（ex.電解與電鍍）。
P.92

4. 考前複習：電流的化學效應
• 2.電流的化學效應：將 電能 轉換成 化學能 ，包括電解、電鍍。
a.電解：以 直流電 通過電解質 熔融態 或其 水溶液 ，使兩電極發生
氧化還原反應的過程。
P.92
電鍍為電解的應用

5. 考前複習：電流的化學效應
• b.電池與電解的比較：
P.92
電化電池 電解
是否自發 自發 非自發
反應型態 氧化還原 氧化還原
能量轉換 化學能→電能 電能→化學能
需要外加電源

6. 考前複習：水的電解
• A.裝置
P.92
(1)純水很難導電，可加入 稀硫酸 、 氫氧化鈉 或是硝
酸鉀、硝酸鈉的不易反應的電解質，來幫助導電，
以達到電解水的目的，並以 排水集氣法 收集氣體。
（不可加入鹽酸或食鹽，因為會在正極產生氯氣）
(2)以碳棒（惰性電極，不參與反應）作為電極，連接
電源正極的碳棒甲為正極，連接電源負極的碳棒乙
為負極。
不能影響電解水的結果
惰性電極：金、鉑、石墨(碳棒)，純導電，不參與反應
＋ －

7. 考前複習：水的電解
• B.結果
P.92
正極 負極
產物 氧氣（O2） 氫氣（H2）
檢驗
氧氣有 助燃 性，故以點燃的火柴
移近試管口，可以使火柴燃燒更旺
盛。
氫氣有 可燃 性，以點燃的火柴
移近試管口，會發出爆鳴聲，且
出現淡藍色的火焰。
體積比 1：2 （可由排開的體積觀察）
備註
①氣泡產生速率：負極 ＞ 正極。
②電源的電壓愈大或兩電極愈接近，兩極產生的氣泡速率 愈快 。
③若電源改為交流電時，正、負兩極收集到氣體體積比為 1：1 。
（兩集均產生H2、O2）
④若不加入NaOH或Na2SO4幫助導電，則兩極 無 反應。
口訣：負氫正氧(父親正養)
★★★★★
＋ －
1
2
氫多氧少
體積比＝莫耳數比

8. 考前複習：討論
• 4.由全反應式：2H2O→O2＋2H2，可推知氣體產物關係。
(1)氣體體積比＝莫耳數比＝反應式係數比，故氫氣：氧氣的體積
比＝ 2：1 。
(2)質量＝莫耳數×分子量，故氧氣：氫氣的質量比＝2×2：1×32＝
1：8 。
(3)氫氣：氧氣的密度比＝（1∕2）：（8∕1）＝ 1：16 。【參考】
P.92

9. 試題精選 7 第1題
P.93
• 1.下列有關電流的三大效應，何者敘述錯誤？
(A)電解硫酸銅是電流的化學效應
(B)鋅銅電池是利用電流的化學效應
(C)電磁鐵是電流的磁效應
(D)電熨斗是利用電流的熱效應
電能→化學能

化學能→電能

電能→磁能

電能→熱能


10. 試題精選 7 第2題【90練習Ⅰ】 【108~110右中】
P.93
• 2.水在室溫及1大氣壓下的電解，反應式如下：2H2O→2H2＋O2。由反
應式可知下列敘述何者正確？
(A) 2公克的水完全電解可得2公克的氫氣
(B) 2毫升的水完全電解可得2毫升的氫氣
(C)電解產生的氫氣與氧氣質量比為2：1
(D)電解產生的氫氣與氧氣分子數比為2：1
係數比
莫耳數比
體積比
質量比
2 2 1
2 2 1
2 2 1
1 8
9
18
1：8


11. 試題精選 7 第3題【90練習Ⅱ】【108右中】
P.93
• 3.有關電解水的實驗，下列敘述何者正確？
(A)使用碳棒或針頭作為電極，所得到的產物相同
(B)使用直流或交流電源，皆可得到完全相同的結果
(C)兩電極不論距離是遠或近，都不會影響電解速率
(D)加入任何電解質皆可幫助導電，在兩極產生水的組成元素

不同
愈近速率愈大
須加入幫助導電，但不影響反應結果的電解質

12. 試題精選 7 第4題【90基測Ⅱ】【110右中】
P.93
• 4.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？
(A) NaOH→Na＋＋OH－
(B) H2O→H＋＋OH
(C) 2NaOH→2Na＋H2＋O2
(D) 2H2O→2H2＋O2
電解水

13. 試題精選 7 第5題【91基測Ⅰ】
P.93
• 5.伊娜使用右圖的裝置，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？
(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
電解水

氧氣
不同
氫氣

14. 試題精選 7 第6題【92基測Ⅰ】【110右中】
P.93
• 6.電解水的裝置如右圖所示，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？
(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
＋ － 氫
氧

15. 試題精選 7 第7題【97基測Ⅰ】
P.93
• 7.甲、乙、丙、丁四個關於水的反應式，如表所示。下列敘述何
者正確？
(A)甲為水的電解反應
(B)乙為酸鹼中和反應
(C)發生丙反應時會釋出熱量
(D)在常溫下，丁反應會自然發生
甲：H2O→H
＋
＋OH
－
乙：H
＋
＋OH
－
→H2O
丙：2H2O→2H2＋O2
丁：2H2＋O2→2H2O
表(一)
解離
中和
電解
生成
解離

吸熱
氫氣燃燒須達燃點才可發生

16. 試題精選 7 第8題【106會考】【106右中】
P.93
• 8.小安進行電解水的反應，其實驗如右圖所示，在正極產生8公克的氣
體X。若氣體X全部由電解水的反應產生，則消耗的水為多少莫耳？
（氫、氧的原子量分別為1、16）
(A) 0.25
(B) 0.5
(C) 1
(D) 4
產生8克氧氣
氫：氧：水
＝ 1 ： 8 ： 9
8 9
產生9克水＝ 莫耳水
9/18