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愛迪生自然科學第 33 堂範例卷：電解質、電離說與常見的酸
本堂範例卷聚焦電解質與導電、電離說的解離方程式與電荷守恆、離子數與離子移動的計算，以及常見酸的通性。
愛迪生自然科學第 33 堂：電解質、電離說與常見的酸
我的課程探索段位與個人檔案學習目標
學習目標
1. 能說明電解質水溶液導電是因為有可移動離子，並區分電解質與非電解質、強與弱電解質。
2. 能正確書寫解離方程式，並用電荷守恆說明水溶液為何維持電中性。
3. 能由解離式的係數計算離子數與離子莫耳數，並判斷通電時離子的移動方向。
4. 能判斷酸的共同性質，例如提供 H⁺、使藍色石蕊變紅、與活性金屬或碳酸鹽反應。
觀念
觀念一：電解質與導電
電解質是溶於水後能讓水溶液導電的化合物，關鍵不是物質本身像金屬一樣有自由電子，而是溶於水後能解離出可移動的陽離子與陰離子。酸、鹼、許多鹽類常是電解質；糖、酒精等雖可溶於水，但不解離成離子，通常不是電解質。相同濃度下，解離程度高、解離出的離子越多，導電性越強。
解離與導電 例題 1
某溶質加入水中後形成帶電粒子，使溶液能導電。某學生比較三種水溶液的導電差異，想判斷哪些物質會產生離子。下列何者最符合解離的概念？
強弱電解質與燈泡亮度 例題 2
志玲利用裝置圖中燈泡的亮度，來比較相同濃度下不同電解質的導電性，下列哪項敘述是正確的？
同濃度導電比較 例題 3
相同莫耳濃度時，最容易導電的是下列哪一種溶液？
觀念
觀念二：電離說——解離方程式與電中性
電解質溶於水會依電離說解離成離子，書寫解離方程式要同時守住「原子守恆」與「電荷守恆」，例如 NaCl→Na⁺＋Cl⁻、MgCl₂→Mg²⁺＋2Cl⁻、Mg(OH)₂→Mg²⁺＋2OH⁻。
多原子離子（如 SO₄²⁻、NO₃⁻）要整團不可拆；非電解質（如酒精）不解離。
雖然每個離子帶的電荷數與離子個數不一定相等，但正離子所帶的總電量一定等於負離子所帶的總電量，所以水溶液維持電中性。
正確的解離方程式 例題 1
某同學練習以化學式表達溶質溶於水後的變化，下列何者為正確的解離方程式？
解離反應式正誤 例題 2
下列各化合物溶於水時，其解離的反應式何者正確？
化學式與離子電荷 例題 3
某一個由 A、B 兩種離子所組成的化合物，其化學式寫為 BA₂，則 A、B 依序可能代表哪一種離子？
觀念
觀念三：電荷守恆、離子數與離子移動
水溶液恆為電中性：正離子所帶的總電量等於負離子所帶的總電量，但離子的個數不一定相等。離子的莫耳數或個數依解離式的係數成比例，例如 1 mol CaCl₂ 解離出 1 mol Ca²⁺ 與 2 mol Cl⁻。通電時，陽離子往負極移動、陰離子往正極移動，靠離子的移動形成電流。
電中性與離子移動 例題 1
將氯化鈣溶於水中形成水溶液，下列敘述何者正確？
氯化鈣解離的離子數 例題 2
將 10 個氯化鈣（CaCl₂）分子溶於水並完全解離後，下列敘述何者正確？
由離子莫耳數求另一離子 例題 3
若硫酸鈉（Na₂SO₄）水溶液中含有 0.5 莫耳的鈉離子，則水溶液中應含有多少莫耳的硫酸根離子？
觀念
觀念四：常見的酸與酸的通性
酸溶於水後能提供 H⁺，水溶液可導電，能使藍色石蕊試紙變紅。常見酸可與活性較大的金屬反應產生氫氣，也可與碳酸鹽反應產生二氧化碳。不是所有酸都有濃硫酸那種強烈脫水性，判斷時要分清楚「酸的共同性質」與「特定酸的性質」。
酸的共同性質 例題 1
下列敘述何者為酸的共同性質？(甲)溶於水可解離出氫離子；(乙)可溶解油脂；(丙)可使石蕊試紙由紅變藍；(丁)摸起來有滑膩感；(戊)遇碳酸鈣會生成二氧化碳
酸的通性例外 例題 2
下列何者不是酸性水溶液的通性？
酸與物質反應產氣 例題 3
下列四種化學反應：(甲)鈉＋水；(乙)大理岩＋濃硝酸；(丙)鎂帶＋稀硫酸；(丁)雙氧水＋二氧化錳。哪兩種反應所產生的氣體於密閉環境下混合後，遇到火花（或加熱）會有爆炸的危險？
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