Q28.
下列電解質以Pt 作為正負兩極，在電解時哪一項不會生成氫氣
化工 · 乙級 · 物理化學 · Q28
難易度分析
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此題要求考生能區分不同電解質在陰極的還原反應優先順序，需精確掌握金屬陽離子與水分子的還原電位差異，屬於考驗基礎化學概念理解與精準判別的典型題目。
正確答案：④硫酸銅水溶液
④ 硫酸銅水溶液:硫酸銅水溶液電解時，陰極發生的是銅離子還原（Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu），銅離子的還原電位高於水分子，優先析出金屬銅而非生成氫氣。
錯誤選項解析
- ① 稀硫酸:稀硫酸電解時，陰極發生水分子還原反應（2H₂O + 2e⁻ → H₂ + 2OH⁻），會生成氫氣；陽極則發生水氧化生成氧氣。
- ② 氫氧化鈉水溶液:氫氧化鈉水溶液電解時，陰極同樣是水分子被還原產生氫氣，陽極則是氫氧根離子氧化生成氧氣，故會生成氫氣。
- ③ 硫酸鈉水溶液:硫酸鈉水溶液為中性鹽類電解，陰極發生水的還原反應生成氫氣，陽極發生水的氧化反應生成氧氣，本質上仍是電解水。
Learning Tip
"本題考電解水溶液時陰極的還原反應選擇。關鍵在於比較陽離子還原電位與水分子還原電位：當溶液中存在還原電位高於水的金屬陽離子（如 Cu²⁺、Ag⁺）時，陰極會優先析出金屬而非產生氫氣；若為活性較大的金屬離子（如 Na⁺、K⁺）或僅含 H⁺ 的酸性/鹼性溶液，則陰極發生水的還原生成氫氣。常考陷阱在於誤認所有電解質電解都會產生氫氣，需熟記離子放電順序與標準還原電位表。"
學員答題分佈
①稀硫酸0%
②氫氧化鈉水溶液0%
③硫酸鈉水溶液0%
④硫酸銅水溶液0%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析！
