香港中學文憑 現代化學 (第二版)

(重印兼訂正 2019)

(化學科及組合科學科)
課本第 1 冊

參考答案

第1章 化學導論 頁數

 課堂練習 1

 試想想 2

 章節練習 2

第2章 大氣

 課堂練習 4

 試想想 5

 章節練習 5

第3章 海洋

 課堂練習 9

 試想想 9

 章節練習 10

第4章 岩石和礦物

 課堂練習 13

 試想想 13

 章節練習 13

 課題一總練習 17

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第5章 原子結構

 課堂練習 21

 自我測試 23

 試想想 23

 即時練習 23

 章節練習 24

第6章 周期表

 課堂練習 27

 試想想 28

 章節練習 28

第7章 化學鍵：離子鍵和金屬鍵

 課堂練習 31

 試想想 32

 即時練習 33

 章節練習 33

第8章 化學鍵：共價鍵

 課堂練習 37

 試想想 38

 即時練習 38

 章節練習 39

第9章 物質的結構和性質

 課堂練習 43

 試想想 44

 章節練習 44

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 課題二總練習 48

第 10 章 金屬的存在和提取

 課堂練習 53

 試想想 54

 章節練習 54

第 11 章 金屬的活性

 課堂練習 57

 試想想 58

 即時練習 59

 章節練習 59

第 12 章 反應質量

 課堂練習 62

 自我測試 66

 試想想 68

 即時練習 69

 章節練習 69

第 13 章 金屬的腐蝕和保護

 課堂練習 76

 試想想 76

 章節練習 77

 課題三總練習 80

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第1章 化學導論

課堂練習
A1.2 (p.1-8)
 學生 A 不應在實驗室內奔跑，因為她可能會不慎撞到其他正在進行實驗的
同學，造成意外。此外，她應戴上安全眼鏡。
 學生 B 不應直接嗅聞氣體，因為該氣體可能有毒。
 學生 C 進行實驗時應戴上安全眼鏡，因為化學品可能會濺入眼睛。此外，
不應把易燃化學品置於明火附近，因為易燃化學品容易着火。
 學生 E 不應把垃圾棄置於洗滌槽中，因為固體廢料可能會阻塞洗滌槽的排水
管。此外，他應戴上安全眼鏡。
 學生 F 不應徒手觸摸熾熱的燒杯，因為這樣她會灼傷。
 學生 G 不應在實驗室內飲食，因為他的食物和飲料都可能沾染化學品。此
外，他應戴上安全眼鏡。

A1.3 (p.1-12)
名稱及縱切面圖 名稱及縱切面圖
(a) 試管 (b) 錐形瓶

(c) 玻璃棒 (d) 滴管

(e) 三腳架 (f) 鐵絲網

(g) 蒸發皿 (h) 錶面玻璃

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試想想
試想想 (p.1-2)
1. 化學是一門研習物質的科學，研習範疇包括物質的成分、結構、性質和變化。
2. 很多新物質都是透過科學家應用化學知識製造出來的。因此，化學不但能提
高人類的生活質素，也為人類的生存作出了重大的貢獻。
3. 進行實驗時要仔細及全面地觀察，清楚及準確地記錄實驗結果，分析實驗結
果及對有關結果作出詮釋，並為實驗下結論。

章節練習 (p.1-17)
1. 物質；空間；質量
2. 物質；成分；變化
3. 觸摸；嗅聞；聆聽
4. 實驗室安全守則
5. D
詳情可參看第 1 章的第 3 至 5 頁。

6. C

7. C
應用掃帚清理玻璃碎片，然後把碎片棄置於專用於收集碎玻璃的廢料箱中。

8. C
氫是易燃的。

9. D
濃氫氯酸具腐蝕性。

10. D

11. 任何五項：
她從試劑瓶取出化學品後，沒有把瓶子蓋上。
她沒有把長髮束起。
她沒有佩戴安全眼鏡 (和沒有穿上實驗袍)。
她不應把乙醇直接加熱，因為乙醇是易燃的。
她不應把試管指向自己。
她不應把那瓶乙醇放近本生焰，因為乙醇是易燃的。

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12. (a)

(b) 佩戴安全眼鏡。
避免沾及眼睛和皮膚，如意外沾及，應立即用大量清水沖洗。
(c) 蛋殼釋出無色氣泡。
蛋殼溶於酸中。

13. (a) A. 燒杯
B. 試管/大試管
C. 本生燈
D. 鐵絲網
E. 三腳架
F. 耐熱墊
G. 試管夾
H. 刮勺
(b) (i) H
(ii) B
(iii) B、C、F、G
(iv) A、C、D、E、F

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第2章 大氣

課堂練習
A2.1 (p.2-8)
(a) 元素
(b) 化合物。硫化氫由氫和硫生成。
(c) 元素
(d) 化合物。二氧化氮由氮和氧生成。

A2.2 (p.2-10)
(a) 食鹽是化合物，因為它的外觀與它的成分元素的外觀不同。食鹽是白色固
體，但鈉是具光澤的銀色固體，而氯則是黃綠色氣體。此外，氯化鈉不會與
水反應，但鈉會與水劇烈地反應。再者，氯化鈉是無毒的，但氯則是有毒的。
(b) 蒸餾法

A2.3 (p.2-12)
1. (a) 化學性質
(b) 物理性質
2.
物態
氮 氬 氧
温度 (C)
(熔點 = 210C； (熔點 = 189C； (熔點 = 219C；
沸點 = 196C) 沸點 = 186C) 沸點 = 183C)
–205 液態 固態 液態
–188 氣態 液態 液態
–185 氣態 氣態 液態
–182 氣態 氣態 氣態

A2.4 (p.2-13)
元素：氮、氧、氬、氦、氖、氪和氙
化合物：水蒸氣和二氧化碳

A2.5 (p.2-15)
(a) 液態空氣的分餾
(b) 氮、氬、氧、氪、氙

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A2.6 (p.2-19)
1. 不能，因為氧和許多氣體都是無色的。
2. (a) 利用有餘燼的木條測試這三種氣體，只有氧能使有餘燼的木條重燃。
(b) 燃燒時產生爆鳴聲的氣體是氫。
沒有可觀察變化的氣體是氧。
使燃燒中的木條熄滅的氣體是氮。

試想想
試想想 (p.2-2)
1. 氮可透過液態空氣的分餾從大氣中提取出來。
2. 除了氮外，大氣還含有氧、水蒸氣、二氧化碳和貴氣體 (例如氦、氖和氬)。

試想想 (p.2-4)
存於海水中的純淨物質包括水、氯化鈉、氯化鎂、氧和二氧化碳等。岩石沒有固
定的化學成分，但大部分岩石都含有一純淨物質碳酸鈣。

章節練習 (p.2-24)
1. 地殼；海洋
2. 混合物
3. 元素；化合物；混合物
4. 化學；氫；氧
5. 化學
6. 硫；化合物
7. 保留；不同
8. 大氣
9. 氮；氧
10. (a) 過濾；二氧化碳；水蒸氣
(b) 壓縮；液體
(c) 分餾；不同
11. 燃燒；有餘燼的木條

12. D
(1)：奶茶是水、牛奶、茶和糖的混合物。
(2)：石油是烴的混合物。
(3)：不銹鋼是鐵、鉻、鎳和碳的混合物。

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13. A
(1)：氧化鈣是氧和鈣的化合物。
(2)：乙醇是碳、氫和氧的化合物。

14. C
化合物是純淨的物質。空氣是化合物和元素的混合物。元素不能用化學方法
分解為更簡單的物質。

15. D
二氧化碳是碳和氧的化合物。

16. B
生成化合物時，通常會釋出或吸收熱能。

17. C
氮與氧在高温下反應並生成二氧化氮，這是氮的化學性質。

18. C
圖 C 中只有一種粒子，這些粒子由一種元素的粒子組成。

19. B
圖 B 中只有一種粒子，這些粒子由兩種元素的粒子組成。

20. D
圖 D 中有兩種粒子，每種粒子均由一種元素的粒子組成。

21. A
圖 A 中有兩種粒子，每種粒子均由兩種元素的粒子組成。

22. B
詳情可參考第 2 章的第 13 頁。

23. B
氮和氧的沸點分別是–196C 和–183C。氮的沸點較低，故會較氧先沸騰。

24. B

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25. C
氮可用作冷凍劑。二氧化碳可用於滅火筒。氧可用於氧乙炔焊炬來切割和焊
接金屬。

26. C
氧只是助燃，但不是易燃。

27. (a) 氧、氯、鈉、氫、鐵、硫和汞

(b) 元素是不能用化學方法分解為更簡單物質的純淨物質。
(c) 氨、氯化鈉和水
(d) 化合物是由兩種或以上元素經過化學反應結合而成的純淨物質。
(e) 混合物是由兩種或以上的純淨物質混合而成，過程中並沒有任何化學變
化。
(f) 氯化鈉溶液是混合物 (因為溶液是溶質和溶劑的混合物)。

28. (a) 不是。在常温常壓下，氫和氧都是氣體，葡萄糖則是固體。碳呈黑色，

葡萄糖則呈白色。
(b) 葡萄糖溶液是混合物，因為葡萄糖和水沒有產生化學反應。
(c) 葡萄糖燃燒時會生成新的物質 (二氧化碳和水)，因此葡萄糖的燃燒是
它的化學性質。

29. (a) 所得的氬、氮和氧的體積分別是 940 公升、78 000 公升和 21 000 公升。

(b) 液態空氣的分餾
(c) 不是。氧是空氣中最活潑的氣體，氮則是最不活潑的氣體。若空氣中的
氧含量上升，金屬會加速氧化和腐蝕。我們四周的物件也會較容易燃
燒，增加發生火災的風險。

30. (a) (i) 液態空氣的分餾

(ii) 因為這些氣體的沸點不同，沸點較低的氣體會先沸騰。
(b) 除去空氣中的塵埃粒子。
(c) 透過在液化裝置中把經淨化的空氣重複冷卻和壓縮。
(d) 分餾柱
(e) (i) A、B、C
(ii) A：氮；B：氬；C：氧
(f) A：用於食物包裝/用作冷凍劑/製備氨 (任何一項)
B：填充燈泡
C：協助潛水員、消防員等人士呼吸/幫助有呼吸困難的病人/幫助燃料
燃燒 (任何一項)

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31. – 首先把空氣淨化，以除去塵埃粒子。然後把經過濾的空氣冷卻至–80C。
在這温度下，二氧化碳和水蒸氣冷卻成固體及被除去。
– 然後透過重複的冷卻和壓縮，把空氣液化。
– 把液態空氣逐漸加熱。
– 空氣中的不同氣體在不同温度下沸騰，因此我們可以把它們逐一收集。
– 氮 (沸點：196C) 會首先沸騰為氣體，隨後的是氬 (沸點：186C)，
最後是氧 (沸點：183C)。

32. (a) 液態空氣的分餾

(b) 氧化性
(c) 氧的物理性質：
氧是無色的/無味的/氧的沸點是–183C。(任何一項。接受其他正確的氧
的物理性質。)
氧的化學性質：
氧與氫反應並生成水/氧與碳反應並生成二氧化碳。(任何一項。接受其
他正確的氧的化學性質。)
(d) 我們可利用有餘燼的木條測試氧，氧使有餘燼的木條重燃。

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第3章 海洋

課堂練習
A3.1 (p.3-4)
1. (a) 糖是溶質，水是溶劑。
(b) 氯化鎂是溶質，水是溶劑。
(c) 碘是溶質，酒精是溶劑。
2. 溶液 A 的濃度較溶液 B 高。
因為兩者的體積相同，但溶液 A 較溶液 B 含有更多溶質。

A3.2 (p.3-8)
進行過濾法的裝置：

濾紙
砂
漏斗

鹽和水

進行蒸發的裝置：
蒸發皿
鹽和水 鐵絲網

加熱 三腳架

A3.3 (p.3-15)
(a) (i) 先把一條乾淨的鉑絲浸入濃氫氯酸中，以濕潤鉑絲，再用鉑絲沾上未知
鹽樣本的粉末或溶液，並以無光焰把鉑絲末端強烈加熱。
(ii) 該未知的鹽含有鉀。
(b) (i) 把未知的鹽樣本溶於去離子水中，然後在鹽溶液中加入過量稀硝酸，最
後再加入數滴硝酸銀溶液。
(ii) 該未知的鹽含有氯化物。

試想想
試想想 (p.3-2)
1. 海水含有已溶解的物質和水，這些已溶解的物質佔海水質量大約 3.5%。大

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部分已溶解的物質都是鹽，例如，氯化鈉、氯化鎂、硫酸鈉等。
2. 我們可利用過濾法，然後利用蒸發或結晶法把食鹽從海水中提取出來。
3. 氫的用途：製造人造牛油、用作火箭燃料、製備氨等
氯的用途：消毒泳池水、製造聚氯乙烯 (PVC)、製造溶劑，例如用作塗改液
中的稀釋液等
氫氧化鈉的用途：製造肥皂、通渠劑；中和工廠排放的酸性排放物等

試想想 (p.3-7)
用玻璃棒沾上熱溶液，然後取出，若沾有熱溶液的玻璃棒末端在數秒後呈現「混
濁」，即表示溶液已達至飽和，並足以形成晶體。

試想想 (p.3-11)
並非所有水蒸氣會凝結成純水。

章節練習 (p.3-22)
1. 溶質；溶劑
2. 飽和溶液
3. 過濾法；結晶法
4. 濾液；殘餘物
5. 沸騰；凝結
6. 餾液；殘餘物
7. 淡紫；金黃；磚紅；藍綠
8. 白色沉澱
9. 水；白色；藍色；藍色；粉紅色
10. B
詳情可參考第 3 章的第 3 頁。

11. C
詳情可參考第 3 章的第 3 頁。

12. B
詳情可參考第 3 章的第 5 頁。

13. A
砂不溶於水，而糖則可溶於水，因此可利用過濾法把砂從混合物中分離出
來。接着，利用蒸發把糖溶液(濾液)中的水除去，剩下的物質便是糖 (殘餘
物)。

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14. D
由於 X 含有鈉，故它會在焰色試驗中產生金黃色火焰。由於 X 不含氯化物，
故它不會在硝酸銀試驗中產生任何可觀察的變化。

15. C
詳情可參考第 3 章的第 15 頁。

16. A
電解海水會生成氫、氯和氫氧化鈉。

17. C
詳情可參看第 3 章的第 17 頁。

18. 把混合物溶於蒸餾水中，然後把混合物過濾，便能把砂從混合物中分離出
來，成為殘餘物。接着，把濾液 (氯化鈉溶液) 蒸發至乾涸，所獲得的固體
便是氯化鈉。

19. (a) 可利用蒸餾法從蔗糖溶液中分離出純水。過程中，蔗糖溶液會被加熱至

沸騰，水會變為蒸汽。接着，蒸汽會冷卻並凝結成水，所收集的餾液便
是純水。
(b) 冷凝器內水流的方向並不正確，水應從冷凝器的底部流入。
不應把温度計浸入海水中，應把它放在蒸餾頭的支管附近。
圓底燒瓶中未有加入防漰沸小粒，學生應把數顆防漰沸小粒加入海水
中，以避免海水因過度加熱而發生漰沸。

20. (a) 過濾法

(b)
濾紙
砂
漏斗

氯化鈉溶液

(c) 蒸餾法

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(d)
温度計

夾
大試管 導管

試管 (接受器)
氯化鈉
溶液
加熱
防漰沸小粒
水
純水
(e) 顯示樣本含有鈉的試驗：焰色試驗
若樣本含有鈉，它會產生金黃色火焰。
顯示樣本含有氯化物的試驗：硝酸銀試驗
若有白色沉澱出現，即表示樣本含有氯化物。

21. (a) 因為某些金屬和金屬化合物在受強熱時會產生獨特顏色的火焰。

(b) 把一條乾淨的鉑絲浸入濃氫氯酸中，以濕潤鉑絲，再用鉑絲沾上待測試
的樣本，並以無光焰把鉑絲末端強烈加熱。
(c) 鉀：淡紫色；鈣：磚紅色；銅：藍綠色

22. (a) 由於液體可能很骯髒，含有害甚至有毒的細菌，故這並不是一個適當的

方法。
(b) 焰色試驗
(c) 把過量稀硝酸加入液體樣本中，然後再加入硝酸銀溶液。如有白色沉澱
生成，便證明液體含有氯化物。
(d) 把數滴液體樣本加入無水硫酸銅(II) 粉末中，如粉末由白色變為藍色，
便證明液體含有水。或
把數滴液體加在一張乾燥的氯化鈷(II) 試紙上，如試紙由藍色變為粉紅
色，便證明液體含有水。
(e) 不可。即使測試出樣本含有鈉、氯化物和水，這也不能證明該液體就是
海水。該液體可能只是氯化鈉溶液，不含天然存於海水中的其他鹽。

23. (a) 電解是指以電力分解物質的過程。

(b) 氣體 X 是氫，而氣體 Y 是氯。
(c) 氫氧化鈉溶液
(d) 氣體 X 的用途：製造人造牛油/作為火箭燃料 (接受其他正確用途)
氣體 Y 的用途：消毒泳池水/製造聚氯乙烯 (PVC) (接受其他正確用途)

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第4章 岩石和礦物

課堂練習
A4.1 (p.4-8)
1. (a) 物理變化。因為冰熔化時，並沒有生成新物質。
(b) 化學變化。因為燃燒紙張時會生成新物質，例如碳和二氧化碳等。
(c) 物理變化。因為硫酸銅(II) 結晶時，並沒有生成新物質。
(d) 化學變化。因為過程中會生成新物質 (銅)。
加熱
2. (a) 氧化銀  銀 + 氧
加熱
(b) 氧化鉛(II) + 碳  鉛 + 二氧化碳
電解
(c) 氧化鋁  鋁 + 氧

  A4.2 (p.4-14)
加熱
(a) (i) 碳酸鈣  氧化鈣 + 二氧化碳
(ii) 氧化鈣 + 水  氫氧化鈣
(iii) 二氧化碳 + 氫氧化鈣  碳酸鈣 + 水
(b) 白雲石會溶解，並釋出無色氣泡。(碳酸鎂也能與氫氯酸反應並生成二氧化
碳。)

A4.3 (p.4-16)
(a) 該白色固體樣本含有鈣和碳酸鹽。
(b) 把氣體通入盛有石灰水的試管中，若該氣體是二氧化碳，石灰水會變得乳濁。
(c) 不能。測試結果只顯示該樣本含有鈣和碳酸鹽。

試想想
試想想 (p.4-2)
1. 岩石是固態的礦物或礦物的混合物。
2. 岩石沒有固定的化學成分。
3. 從礦石提取金屬的常用方法包括：物理分離、把金屬礦石單獨加熱、把金屬
礦石與碳共熱和電解熔融的金屬礦石。

章節練習 (p.4-22)
1. 礦物；混合物
2. 元素

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3. 物理
4. 新物質
5. 加熱
6. 方鉛礦；碳
7. 鋁土礦；電解
8. 白堊；大理石
9. 風化作用
10. 生石灰；熟石灰
11. 乳濁
12. 磚紅色
13. 銀；氧
14. 鉛；二氧化碳
15. 氧化鈣；二氧化碳
16. 氫氧化鈣
17. 碳酸鈣；水
18. 碳酸氫鈣
19. 氯化鈣；二氧化碳；水

20. D
物理變化是一種不涉及新物質生成的變化。

21. D
金屬 一般提取方法
銅 把銅礦石與碳一起加熱
鐵 把鐵礦石與碳一起加熱
鎂 電解熔融的金屬礦石

22. D

23. B
(2)：粉狀石灰石可用作中和酸性的土壤。

24. D
詳情可參考第 4 章的第 10 至 11 頁。

25. D
詳情可參考第 4 章的第 12 頁。

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26. C
詳情可參考第 4 章的第 14 頁的圖 4.20。

27. A
石灰石不溶於水，而且不會與水產生反應。

28. D
在強烈加熱下，碳酸鈣會分解為氧化鈣和二氧化碳，氧化銀則會分解為銀和
氧。

29. A
樣本可能含有鈣，因為它在焰色試驗中產生磚紅色火焰。

30. (a) 雨水帶有微弱的酸性，因為空氣中的二氧化碳微溶於雨水，生成碳酸。

二氧化碳 + 水  碳酸
所生成的碳酸與岩石中的碳酸鈣反應，生成碳酸氫鈣。
碳酸鈣 + 碳酸  碳酸氫鈣
碳酸氫鈣可溶於水，因此岩石會慢慢被雨水磨損。
(b) 製造水泥/製造玻璃/製作雕塑/用作鋪設小路的建築物料/中和酸性的土
壤 (任何三項)

31. (a) 碳酸鈣

加熱
(b) 碳酸鈣  氧化鈣 + 二氧化碳
(c)

石灰石 石灰水

加熱

(d) 把氣體通入石灰水，石灰水會變得乳濁。

32. (a) 石灰石/大理石/白堊 (任何一項)

(b) A 是氧化鈣，B 是二氧化碳。
(c) (i) 生石灰
(ii) 石灰水
(d) 氫氧化鈣溶液會變得乳濁。

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氫氧化鈣 + 二氧化碳  碳酸鈣 + 水
(e) 氫氧化鈣溶液會變得乳濁，之後乳濁的溶液會變回無色的溶液。因為不
溶於水的碳酸鈣會與過量的二氧化碳和水反應，生成可溶於水的碳酸氫
鈣。

33. 先把一條乾淨的鉑絲浸入濃氫氯酸中，以濕潤鉑絲，再用鉑絲沾上白堊粉末
樣本，並以無光焰把鉑絲末端強烈加熱。若樣本含有鈣，燃燒時便會產生磚
紅色火焰。

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課題一 地球

課題總練習 (p.4-26)
1. A
(3)：有些化合物是在地球上天然形成。

2. A
(2)：混合物的質量組成並不固定，混合物裏的成分物質能以任何比例混合。
(3)：有些混合物的成分物質不易被分離，例如把鋼中的鐵和碳分離並不容
易。

3. B
乾冰的昇華是一種物理變化。

4. C
(1)：氮是元素，是純淨的物質。

5. D
詳情可參考第 2 章的第 14 頁。

6. A
把燃燒中的木條放近氫時，氫 (而不是氧) 會燃燒並產生爆鳴聲。

7. A
若 100 cm3 水最多能溶解 30 g 鹽 Y，換句話說，50 cm3 水最多能溶解 15 g 鹽
Y，而 200 cm3 水最多能溶解 60 g 鹽 Y。

8. A
首先把海水過濾，以除去不溶的物質。然後，利用蒸發便能把食鹽從經過濾
的海水分離出來。

9. B
詳情可參考第 3 章的第 10 頁的圖 3.11。

10. B
在焰色試驗中，含鉀的化合物會產生淡紫色火焰，而含銅(II) 的化合物則會
產生藍綠色火焰。

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11. C
我們可利用酸化硝酸銀溶液來測試樣本是否含有氯化物。若樣本含有氯化
物，會有白色沉澱生成。

12. D
赤鐵礦是鐵的主要礦石，它主要含有氧化鐵(III)。

13. D
化學變化是涉及一種或多種新物質生成的變化。

14. B
銅可透過把銅礦石與碳一起加熱來提取。

15. C
詳情可參考第 4 章的第 14 頁的圖 4.20。

16. B
詳情可參考第 4 章的第 12 頁。

17. C
樣本中的碳酸鹽與稀氫氯酸反應並生成二氧化碳。

18. B
固體 P 在焰色試驗中產生金黃色火焰，顯示 P 是含鈉的化合物。
固體 P 不會與稀氫氯酸反應，顯示 P 不含碳酸鹽。
硝酸銀試驗的陽性結果顯示 P 含有氯化物。

19. A
(1)：二氧化碳與氫氧化鈣溶液反應，生成白色的碳酸鈣沉澱。
(2)：硝酸銀與海水中的氯化物反應，生成白色的氯化銀沉澱。
(3)：水只會使白色的無水硫酸銅(II) 變為藍色，不會生成白色沉澱。

20. (a) 死海的海水所含的溶解物質濃度較高。

(b) 氯化鈉/氯化鎂/氯化鈣等。(任何一項)
(c) 不能，死海的海水除了含有食鹽外，亦含有其他鹽，結果食鹽和其他鹽
的晶體從死海的海水一併析出。

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21. (a) X：氫；Y：氯；Z：氫氧化鈉溶液
(b) 這過程是化學變化，因為電解海水的過程中有新物質生成 (氫、氯和氫
氧化鈉溶液)。

電解
(c) 海水  氫 + 氯 + 氫氧化鈉溶液
(d) X：易燃；Y：有毒；Z：腐蝕性

22. (a) 氮：用於食物包裝/用作冷凍劑/製備氨 (任何一項)

氧：協助潛水員、消防員等人士呼吸/幫助有呼吸困難的病人/幫助燃料
燃燒 (任何一項)
(b) (i) 不是。容器內的氧和氮混合後會變為氣態混合物，混合物是不純淨
的物質。
(ii) 這是物理變化，因為過程中沒有生成新物質。
(c) (i) 生成物是水，水是一種化合物。
(ii) 這是化學變化，因為過程中有新物質生成 (水)。
(d) (i) 液態空氣的分餾
(ii) 這項性質是沸點，沸點是物質的一個物理性質。

23. (a) (i) 碳酸鈣

(ii) 氧化鈣

加熱
(b) 碳酸鈣  氧化鈣 + 二氧化碳
(c) 二氧化碳
(d) 它可用來中和酸性的土壤。

24. (a) 在焰色試驗中樣本產生磚紅色火焰，故樣本含有鈣。

樣本與稀氫氯酸反應時會釋出無色氣泡，故樣本含有碳酸鹽。
在硝酸銀試驗中樣本產生陽性結果，故樣本含有氯化物。
因此，樣本應是碳酸鈣和氯化鈣的混合物。
(b) 把蒸餾水加入混合物中，以溶解氯化鈣。
把混合物過濾，濾紙上的殘餘物是碳酸鈣。

濾紙
碳酸鈣
漏斗

氯化鈣溶液

把濾液蒸發至乾涸，所收集到的殘餘物是氯化鈣。

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蒸發皿
氯化鈣溶液 鐵絲網

加熱 三腳架

(c) (i) 把氣體通入石灰水。

(ii) 若氣體是二氧化碳，石灰水便會變得乳濁。
二氧化碳 + 氫氧化鈣  碳酸鈣 + 水

25. 為兩個樣本分別進行焰色試驗，在試驗中產生淡紫色火焰的是氯化鉀，產生
磚紅色火焰的是碳酸鈣。
把兩個樣本分別加入水中，可溶於水的是氯化鉀，不溶於水的是碳酸鈣。
把稀氫氯酸分別加入兩個樣本中，釋出無色氣泡的是碳酸鈣，沒有可觀察變
化的是氯化鉀。

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第5章 原子結構

課堂練習
A5.1 (p.5-7)
1. (a) P是非金屬，因為它易碎而且不能導電；
Q是非金屬，雖然它能導電，但易碎；
R是半金屬，因為它只在受熱或含有少量雜質的情況下導電；
S是金屬，因為它堅硬且強度高，而且能導電。
(b) Q可能是石墨。
2. (a) 汞。全部都是金屬。在常温常壓下，汞是液體，其他則是固體。
(b) 硫。硫是非金屬，其他則是金屬。
(c) 碘。全部都是非金屬。在常温常壓下，碘是固體，其他則是氣體。
(d) 石墨。全部都是非金屬，當中只有石墨能導電，其他則不是導電體。
(接受其他合理答案。)

A5.2 (p.5-10)
1. A、B、D
2. (a) D
(b) A
3. 某原子的直徑 = 2 × 10–10 × 2 × 1000 mm = 4 × 10–7 mm
1 mm
原子的數目 = 7
= 2.5 × 106
4  10 mm

A5.3 (p.5-12)
(a) (i) Mg (ii) O (iii) He
(b) (i) N (ii) Na (iii) Br
(c) (i) 氟 (ii) 氯 (iii) 汞

A5.4 (p.5-15)
(a) 氫原子
(b) 91個電子。不能根據已知數據來預測中子數目。
(c) 這不是原子。質子數目和電子數目不相等。

A5.5 (p.5-19)
1. (a) 鋁
27
(b) 13Al

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(c) (i) 13
(ii) 13
(iii) 27 – 13 = 14
2.
元素 原子序 質量數 質子數目 中子數目 電子數目
氖 10 20 10 10 10
鉀 19 39 19 20 19
金 79 197 79 118 79
鐵 26 56 26 30 26
3. B
4. D

A5.6 (p.5-22)
1. (a) 3

(b) 16
8O

2. A 和 D 是同位素，因為它們的質子數目相同，但中子數目不同。

A5.7 (p.5-26)
1. (a) 1
(b) 2
(c) 4
(d) 235
(e) 因為沒有提供質量數的數據，所以不能得出答案。
2. 鎂的相對原子質量
= 24 × 78.6% + 25 × 10.1% + 26 × 11.3% = 24.3
3. 設85Q和87Q的相對豐度分別為 y%和(100 – y)%。
85.5 = 85 × y% + 87 × (100 – y)%
8550 = 85y + 8700 – 87y
y = 75
85
Q 和 87Q 的相對豐度分別是 75%和 25%。

A5.8 (p.5-29)
1. (a) 2
(b) 2,5
(c) 2,8,7
(d) 2,8,8,1

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2. (a) (b)

(c) (d)

自我測試
自我測試 5.2 (p.5-25)
硼的相對原子質量 = 10 × 19.7% + 11 × 80.3% = 10.8

自我測試 5.3 (p.5-25)

設 63X 和 65X 的相對豐度分別為 y%及(100 – y)%。
63.5 = 63 × y% + 65 × (100 – y)%
6350 = 63y + 6500 – 65y
∴ y = 75
(100 – y) = 100 – 75 = 25
因此，63X 和 65X 的相對豐度分別是 75%和 25%。

試想想
試想想 (p.5-2)
1. 有。原子內所含的較細小粒子是質子、中子和電子。
2. 參考第 5.2 節。
3. 參考第 5.3 節。

試想想 (p.5-4)
該棕色固體是銅。它是一種金屬。

即時練習 (p.5-19)
40
○
1 18Ar 的原子序 = 18；40
18Ar 的質量數 = 40
40
○
2 18Ar 中的質子數目 = 18
40
○
3 18Ar 中的電子數目 = 18
40
○
4 18Ar 中的中子數目 = 40  18 = 22

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章節練習 (p.5-35)
1. 金屬；半金屬
2. 溴；汞
3. 金屬；石墨
4. 原子
5. 元素
6. 原子
7. 符號
8. 原子核；中子；電子
9. 質子；電子；中子
10. 原子序
11. 質量數
12. 同位素；原子；質子
13. 碳-12
14. 相對同位素質量
15. 電子層
16. 電子排佈
17. (a)
原子 原子序 質量數 質子數目 中子數目 電子數目 電子排佈
7
Li 3 7 3 4 3 2,1
24
Mg 12 24 12 12 12 2,8,2
40
Ar 18 40 18 22 18 2,8,8
39
K 19 39 19 20 19 2,8,8,1
(b)

18. B

19. A

20. D

21. A
1
1H的原子不含中子。

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22. C
13
6 C同位素的原子含有6個電子。

23. C

24. B
氧原子的原子核內有8個質子和8個中子。
1
1H的原子的原子核內有1個質子，但沒有中子。

25. C
設 69 79
31X和 31X的相對豐度分別為y%和(100 – y)%。
69.7 = 69 × y% + 71 × (100 – y)%
6970 = 69y + 7100 – 71y
y = 65
因此，69 79
31X的相對豐度是65%，31X的相對豐度是35%。

26. B
原子的最內電子層含有兩個電子，最外電子層則含有五個電子。Q的原子序
可能是2 + 5 = 7。

27. (a) 正確。在常温常壓下沒有呈氣態的金屬或半金屬。

(b) 不正確。汞在常温常壓下是呈液態的金屬。
(c) 不正確。碳 (石墨) 是可導電的非金屬。/純半金屬在常温常壓下不能導
電。
(d) 不正確。有些非金屬 (例如金剛石和石墨) 的熔點和沸點都很高。
(e) 正確。因為非金屬都是不具延展性的。

28. (a) Q和R

(b) 碳
(c) 碳-13和碳-14
13
(d) 5 P 、 136Q 、 146 R 、 147 S

29. (a) 235

(b) 中子
(c) 它含有56個質子、56個電子及88個中子。
(d) 鈾的相對原子質量
= 234 × 0.0055% + 235 × 0.72% + 238 × 99.27% = 238

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30. (a) 製造晶體管/電腦晶片。
(b) 把硅加熱可提升它的導電性。
(c) (i) 同位素是同一元素的不同原子，它們的質子數目相同，但中子數目
不同。
(ii) 28
(iii) 硅的相對原子質量
= 28 × 92.23% + 29 × 4.68% + 30 × 3.09% = 28.1
(d) (i) 原子的原子序是原子內的質子數目。
原子的質量數是原子內質子數目和中子數目的總和。
(ii)
原子 質子數目 中子數目 電子排佈
28
14Si 14 14 2,8,4
29
14Si 14 15 2,8,4
30
14Si 14 16 2,8,4

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第6章 周期表

課堂練習
A6.1 (p.6-5)
(a) 第四周期、第VII族
(b) 鹵素
(c) 溴

A6.2 (p.6-10)
1. (a) 2,8,8,2
(b) 能，因為它是金屬。
(c) 12R

2. (a)

(b) 3X具有兩個被電子佔用的電子層，11Y具有三個被電子佔用的電子層。

(c) 是，因為它們的最外電子層具有相同數目的電子。

A6.3 (p.6-19)
(a) (i) 它們都只有一個 (相同數目的) 最外層電子。
(ii) 鋰原子含有兩個被電子佔用的電子層，鈉原子則含有三個/它們被電子佔
用的電子層數目不同。
(b) 兩者都是軟金屬，故可用刀切開。
兩者的密度都很低。
(c) 第II族元素的活性在族內由上而下遞增。
(d) 鉀。第I族元素通常較第II族元素活潑。此外，第I族元素的活性在族內由上
而下遞增。
(e) 兩者均容易與稀氫氯酸反應並生成氫。
(f) 氟。第VII族元素的活性在族內由上而下遞減。
(g) 因為第 0 族元素具有穩定的電子結構/電子偶或八隅體的電子排佈。

A6.4 (p.6-20)
(a) 2
(b) 它們的原子含有相同數目的最外層電子。
(c) 第II族元素的活性在族內由上而下遞增。
(d) (i) 鈹不會與冷水反應。

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(ii) 鋇與冷水產生劇烈的反應。
(e) 氫
(f) 鋇較鍶活潑，故應把它貯存在石蠟油中。

試想想
試想想 (p.6-2)
1. 它們是按用途分類的。
2. 顧客很難在短時間內找出他們所需的貨品。
3. 有。具有相似化學性質的元素排列在周期表的同一族中。

章節練習 (p.6-25)
1. 原子序
2. 周期數；族數
3. 金屬；半金屬；非金屬
4. 最外；電子
5. 鹼金屬；1；遞增
6. 鹼土金屬；2；遞增
7. 鹵素；7；遞減
8. 貴氣體；8
9. 八隅體規則
10. (a)
元素 原子序 電子排佈 周期數 族數
P 5 2,3 2 III
Q 8 2,6 2 VI
R 10 2,8 2 0
S 11 2,8,1 3 I
T 14 2,8,4 3 IV
U 20 2,8,8,2 4 II
(b) 金屬：S、U
非金屬：Q、R
半金屬：P、T
(c) R

11. B
詳情可參考第6章的第3頁。

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12. B
W的電子排佈是2,5，Y的電子排佈是2,8,5。

13. C
R的電子排佈是2,8,1，S的電子排佈是2,8,8。它們原子中電子所佔用的電子層
數目相同。

14. A
同一周期的元素，它們原子中電子所佔用的電子層數目相同。

15. C
鈣的電子排佈是2,8,8,2。鈣的最外層電子數目與元素X相同。

16. C
氦原子含有兩個最外層電子。

17. C
氦 (而不是氬) 用於填充氣球和飛船。

18. B
(1) 雖然Cl2(g)、Br2(l)和I2(s)屬於同一族，但它們的物態不同。
(3) 第VII族元素的活性在族內由上而下遞減。

19. C
鉀較鋰活潑。氟較溴活潑。

20. (a) 非金屬

(b) 2,8,5
(c) 5
(d) 第V族、第三周期

21. (a) r = 18；s = 4

(b) 50
(c) 第五周期
(d) 任何兩項：
‒ 在常温常壓下，它是具有光澤的固體。
‒ 它十分堅硬。
‒ 它具展性和延性。

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‒ 它是導熱體和導電體。
(接受其他合理答案。)

22. (a) 鎂、硅和氯。它們屬於第三周期。

(b) 氯、溴和碘。它們屬於第VII族。
(c) 鎂和氦
(d) 氧、氯和氦
(e) 銣
(f) 鐵和銅
(g) 氦
(h) 溴和碘

23. (a) 第0族

(b) 貴氣體
(c) (i) 2
(ii) 8
(d) 在常温常壓下，氙是氣體。
(e) 氙並不活潑，因為它具有穩定的電子結構/八隅體的電子排佈/八個最外
層電子。
(f) 氣球跌到地上，因為氙的密度較空氣高。

24. (a) 7
(b) 鹵素
(c) 元素的顏色在族內由上而下變深，由黃綠色氣體 (氯) 變為深紅色液體
(溴)，再變為黑色固體 (碘)。
(d) (i) 黑色固體
(ii) 碘不會與氫反應，而且第VII族元素的活性在族內由上而下遞減，
因此砹亦不會與氫反應。

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第7章 化學鍵：離子鍵和金屬鍵

課堂練習
A7.1 (p.7-3)
導電體：鈣、鋰
電解質：氯化鈣、溴化鈉
非導電體：氮、葡萄糖

A7.2 (p.7-8)
(a) Z
(b) W 和 X
(c) (i) X 和 Y
(ii) X： Y：

A7.3 (p.7-12)
1. (a) 簡單離子：H+、Mn2+、O2、Cu2+
多原子離子：NH4+、OH、MnO4
(b) H+：氫離子、NH4+：銨離子、OH：氫氧離子、Mn2+：錳(II) 離子、
O2：氧離子、Cu2+：銅(II) 離子、MnO4：高錳酸根離子
2.
族 I II III IV VI VII
離子的電荷 +1 +2 +3 3 2 1
3. (a) 鍶離子：+2、砹離子：1
(b) Sr2+、At

A7.4 (p.7-15)
(a) (b)

(c) (d)

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A7.5 (p.7-18)
1.
陽離子 陰離子 化合物的名稱 化合物的化學式
+
NH4 離子 
(a) Cl 離子 氯化銨 NH4Cl
2+
Mg 離子 
(b) OH 離子 氫氧化鎂 Mg(OH)2
(c) Li+離子 H離子 氫化鋰 LiH
2+ 2
(d) Zn 離子 SO4 離子 硫酸鋅 ZnSO4
(e) NH4+離子 NO3離子 硝酸銨 NH4NO3
2. (a) 硝酸鈣
(b) 氧化鐵(III)
(c) 氫氧化鋁
(d) 硫化鎂

A7.6 (p.7-21)
(a) 無色
(b) 紫色
(c) 橙色
(d) 淺綠色

A7.7 (p.7-24)
(a) 鉀離子移向負電極。鉀離子帶正電荷，故會受負電極吸引。
(b) 不是。鉀離子是無色的。
(c) 綠色斑點會慢慢移向負電極。鉻(III) 離子呈綠色而且帶正電荷，故會受負
電極吸引。

A7.8 (p.7-25)
(a) 3
(b) 3
(c) 金屬鍵

試想想
試想想 (p.7-2)
1. 離子是帶整體電荷的原子或原子團。
2. 原子與離子不同，原子是電中性的。
3. 不相同。原子透過失去或獲得電子生成離子。

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試想想 (p.7-24)
離子鍵是帶相反電荷的離子之間的吸引力。金屬鍵是離域電子和帶正電荷的金屬
離子之間的吸引力。

即時練習 (p.7-18)
○
1 Al3+ O2–
○
2 Al3+ O2–
○
3 Al3+ O2–

= Al2 O3
○
4 Al2O3

章節練習 (p.7-31)
1. 導電體；電解質
2. 離子；共價；金屬
3. 電子；貴氣體
4. 陽離子；陰離子
5. 簡單；多原子
6. 族
7. 8
8. 轉移；鈣 (Ca2+)；氧 (O2)；離子鍵
9. 化學式
10. 無色
11. 遷移
12. 離域、離子

13. (a) (b)

(c) (d)

(e)

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14. (a) (b)

(c) (d)

(e)

15.
化合物的名稱 化合物的化學式
(a) 氯化鋰 LiCl
(b) 氧化銅(II) CuO
(c) 硝酸汞(I) HgNO3
(d) 重鉻酸鉀 K2Cr2O7
(e) 氫氧化鐵(III) Fe(OH)3
(f) 氧化銀 Ag2O
(g) 硫酸鋇 BaSO4
(h) 氫化鋁 AlH3
(i) 氮化鋅 Zn3N2
(j) 溴化銅(I) CuBr

16.
化合物的化學式 化合物名稱 溶液顏色
(a) KMnO4 高錳酸鉀 紫色
(b) FeCl2 氯化鐵(II) 淺綠色
(c) NiSO4 硫酸鎳(II) 綠色
(d) Fe(NO3)3 硝酸鐵(III) 黃色或棕色
(e) CoCl2 氯化鈷(II) 粉紅色
(f) NH4Cl 氯化銨 無色
(g) KNO2 亞硝酸鉀 無色
(h) Na2CrO4 鉻酸鈉 黃色
(i) CuSO3 亞硫酸銅(II) 藍色或綠色

17. A
Mg2+離子含有 12 個質子和 10 個電子。

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18. B
(1) K+的電子排佈：2,8,8
(2) Al 的電子排佈：2,8,3
(3) Cl的電子排佈：2,8,8

19. B
粒子 X 中質子的數目多於電子。

20. A

21. A
Fe2O3 是氧化鐵(III) 的化學式。
高錳酸鉀的化學式是 KMnO4。
CuOH 是氫氧化銅(I) 的化學式。

22. C
X 和 Y 的電子排佈分別是 2,8,8,1 和 2,6。

23. D
K+(aq)是無色的。

24. C

25. B

26. C

27. (a) 銅、金、鋰、汞

(b) 碘、水、油、砂糖
(c) 氯化鈉、溴化鉛(II)、硝酸銅(II)、氟化鈣

28. (a) X 離子所帶的電荷 = +2

(b) Y 離子所帶的電荷 = 3
(c) X 原子所含的電子較 X 2+離子多 2 個，因此它的電子排佈是 2,8,2；Y 原
子所含的電子較 Y 3離子少 3 個，因此它的電子排佈是 2,5。
(d) X 是鎂。Y 是氮。

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29. (a) 鈣原子： 氯原子：

(b) 金屬鍵
(c) 鈣能導電/在常温常壓下是帶有光澤的銀色固體 (接受其他合理答案)。
(d)

(e) 離子鍵
(f) 氯化鈣溶液是無色的。固態氯化鈣是白色的。

30. (a) 增加濾紙的導電性。

(b) 高錳酸根離子
(c) 電極 X 是正電極，因為帶負電荷的高錳酸根離子受正電極吸引。
(d) 紫色斑點會移向電極 Y，因為帶負電荷的高錳酸根離子受電極 Y (即正
電極) 吸引。

31. (a) 硫酸鈣

(b) CaSO4
(c) 陽離子：鈣離子；陰離子：硫酸根離子
(d) 離子鍵
(e) 凝固劑呈白色。
(f) 多原子離子。凝固劑中的陰離子是由一組原子生成的。

32. (a) 離子鍵

(b) 鍶原子具有 2 個最外層電子，氯原子具有 7 個最外層電子。鍶原子失去
2 個電子，兩個氯原子分別取得 1 個電子，以達至它們最接近的貴氣體
的電子排佈。透過電子轉移，便可生成氯化鍶。
(c)

(d) SrCl2
(e) (i) 無色 (ii) 無色

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第8章 化學鍵：共價鍵

課堂練習
A8.1 (p.8-5)
1. CH3OH、I2、HCl
2. (a) 1 (b) 2
(c) 1 (d) 2
(e) 5

A8.2 (p.8-11)
1. (a)

(b) 共價鍵。在X分子中，每個原子分別提供兩個最外層電子作共用以形成
共價鍵。
(c) 每個 X 原子具有兩個鍵合電子對和兩個孤電子對。
2. (a)

(b) 每個氮原子均具有三個鍵合電子對和一個孤電子對。
(c) 分子式：NCl3
結構式：

A8.3 (p.8-13)
1. 2.

A8.4 (p.8-14)
(a) CF4 (b) H2S
(c) PH3 (d) SiCl4

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A8.5 (p.8-15)
(a) 氯化氫 (b) 一氧化碳 (c) 二氧化碳
(d) 二氧化硫 (e) 三氧化硫

A8.6 (p.8-18)
1. (a) 12.0 + 1.0 × 4 = 16.0
(b) 12.0 × 2 + 1.0 × 6 = 30.0
(c) 12.0 × 12 + 1.0 × 22 + 16.0 × 11 = 342.0
2. (a) 23.0 + 35.5 = 58.5
(b) 12.0 × 2 + 1.0 × 6 = 30.0 (相等於相對分子質量)
(c) 12.0 + 16.0 × 3 = 60.0
(d) 63.5 + (14.0 + 16.0 × 3) × 2 + 3 × (1.0 × 2 + 16.0) = 241.5

A8.7 (p.8-19)
(a) 分子 (b) 分子
(c) 離子 (d) 原子
(e) 分子 (f) 離子
(g) 分子 (h) 原子

試想想
試想想 (p.8-2)
1. 共價化合物是化合物的一種，當中的原子由共價鍵連繫在一起。
2. 離子化合物通常由金屬和非金屬結合而成，當中的正離子和負離子以離子鍵
連繫在一起。共價化合物由非金屬結合而成，當中的原子以共價鍵連繫在一
起。
3. 參考本章第 9 頁表 8.2 中的其他例子。

即時練習 (p.8-14)
○
1 C Cl
○
2 C Cl
2,4 2,8,7
○
3 C Cl
4 1
○
4 C Cl
4 1
= C1 Cl4
○
5 CCl4

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章節練習 (p.8-25)
1. 分子
2. 原子數
3. 共用；共價
4. 兩對；雙
5. 三對；三
6. 分子
7. 結構
8. 配位
9. 相對分子質量
10. 式量
11. 靜電吸引力；無方向性的；方向性的
12. 分子；離子

13. (a) (b)

(c) (d)

(e) (f)

14. NH4Cl 的電子結構圖： CHCl3的電子結構圖：

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15.
成分元素 化合物的分子式 化合物的名稱
(a) 碳 和 氧 CO2 二氧化碳
(b) 氮 和 氫 NH3 氨
(c) 碳 和 氟 CF4 四氟化碳/四氟甲烷
(d) 氮 和 氯 NCl3 三氯化氮
(e) 碳 和 氫 CH4 甲烷
(f) 磷和氯 PCl3 三氯化磷

16. C
X是金屬，它與W與Y反應並生成離子化合物，而不是共價化合物。
Z是貴氣體，它不會與其他元素反應並生成化合物。

17. D
(A)：鈉與氟反應並生成離子化合物NaF。
(B)：碳與硫反應並生成共價化合物CS2。

(C)：氮與氧反應並生成共價化合物NO2。

(D)：氧與氯反應並生成共價化合物Cl2O。

18. B
鍵合電子對的數目
N2 3
H2 1
O2 2
NH3 3

19. A

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孤電子對的數目
HCl 3
NH3 1
N2 2
H2O 2

20. C
(A)：它是氫的化學符號。
(B)：它是氫的結構式。
(D)：它是氫的電子結構圖。

21. C

22. A
元素 X 的原子需要三個電子才能達至穩定的電子排佈，而元素 Y 的原子需
要一個。

23. B
相對分子質量和式量都沒有單位。

24. (a) A：2,1；B：2,4；C：2,6；D：2,8；E：2,8,2；F：2,8,7

(b) 元素D
(c) (i) (ii)

(d) BC2；C=B=C
(e) 雙原子分子是指由兩個原子所組成的元素或化合物分子 (即原子數是
2)。
(f) (i) (ii)

25. (a) 氯、一氧化碳、氮、水、氧、氦

(b) 一氧化碳、水
(c) 氯化銨、氯、一氧化碳、氮、水、氧
(d) 氯化銨
(e) 氯化銨、氯化鈉

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26. (a)

(b) 氨分子含有共價鍵合。
(c) 氨分子含有三個鍵合電子對和一個孤電子對。
(d) (i) 分子式：NH3；結構式：

(ii) 分子式：HCl；結構式：H–Cl
(e) 氯化銨
(f) 氯化銨中有四個N–H共價鍵，當中三個是普通共價鍵，一個是配位共價
鍵。NH4+和Cl–離子間存有離子鍵。
氯化銨的電子結構圖：

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第9章 物質的結構和性質

課堂練習
A9.1 (p.9-8)
1. 碘、溴、氯和氟都具有簡單分子結構。它們的分子都是以微弱的范德華力互
相牽引。分子的體積越大，分子間的范德華力也越強。分子體積依次是：I2
> Br2 > Cl2 > F2，因此范德華力的強度是：I2 > Br2 > Cl2 > F2。
2. (a) 共價鍵
(b) 分子間引力/范德華力
(c) 硫是低熔點的固體，因為它具有簡單分子結構，硫分子之間以微弱的范
德華力互相牽引，熔化硫時只需少量熱能便能把分子分開。
(d) 不能，因為它的結構中沒有可自由流動的離子或離域電子。
(e) 不能

A9.2 (p.9-12)
(a) 巨型共價結構
(b) 共價鍵
(c) 石英是高熔點固體，因為熔化石英時需要許多熱能來斷裂結構內大量的強共
價鍵。
(d) 石英不溶於水或庚烷。
(e) 不能，因為石英的結構中沒有可自由流動的離子或離域電子。

A9.3 (p.9-15)
(a) 巨型離子結構
(b) 離子鍵
(c) 氯化銫是高熔點固體，因為熔化氯化銫時需要大量熱能來斷裂離子之間的強
離子鍵。
(d) 氯化銫可溶於水，因為氯化銫溶於水時，氯化銫中的離子與水分子之間形成
很強的吸引力。然而，氯化銫的離子與庚烷分子之間則不存在這般強的吸引
力，因此氯化銫不溶於庚烷。
(e) 不能

A9.4 (p.9-17)
(a) 鎢的熔點非常高。
(b) 因為它的結構中含有離域電子。
(c) 鎢金屬在受力時，各層離子會互相滑動，結構內的金屬鍵並沒有斷裂。

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A9.5 (p.9-20)
(a) B。因為它能在固態下導電。
(b) D。因為它在固態下不能導電，但它能在熔融狀態下導電。
(c) A。因為它具有低熔點和低沸點。此外，它在固態或熔融狀態下均不能導電。
(d) C。因為它具有高熔點和高沸點。此外，它在固態或熔融狀態下均不能導電。
(e) A。因為具有簡單分子結構的物質通常可溶於非水溶劑。

A9.6 (p.9-21)
(a) (i) MgBr2
(ii) 它具有巨型離子結構。
(iii) 它的物理性質是：(1) 具有高熔點和高沸點。(2) 在常温常壓下是固體。
(3) 可溶於水但不溶於非水溶劑。(4) 在固態下不能導電，但在熔融狀
態或在水溶液中則可導電。
(b) (i) PCl3
(ii) 它具有簡單分子結構。
(iii) 它的物理性質是：(1) 具有低熔點和低沸點。(2) 在常温常壓下是氣體。
(3) 不溶於水但可溶於非水溶劑。(4) 在固態或液態下均不能導電。

試想想
試想想 (p.9-2)
1. 石墨具有潤滑性質，但金剛石則沒有。
2. 詳細內容可參考第 8 至 10 頁的第 9.3 節。
3. 物質的物理性質與它的結構有着密切關係。由不同元素構成的物質若結構相
似，也可能會呈現相似的物理性質。

試想想 (p.9-10)
金剛石常用來製造首飾、金剛石切割器和電鑽鑽頭等，石墨則常用來製造「濕」
潤滑劑、電極、鉛筆內的筆芯等。

章節練習 (p.9-29)
1. 巨型
2. 分子；共價鍵；分子間引力
3. 巨型晶格/網絡
4. 低；不能；水；溶於
5. 固體；高；石墨；不能；不溶於
6. 高；熔融；水溶液；溶於；非水

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7. 巨型金屬
8. 離域；可延的；高
9. 結構

10. A
(2)：碘具有低沸點，因為碘分子只以微弱的范德華力互相牽引。
(3)：I2 具有簡單分子結構。

11. A
具有巨型共價結構的物質不能導電 (石墨除外)，因為它們的結構中沒有可
自由流動的離子或離域電子。此外，它們不溶於水或非水溶劑。

12. C
物質 結構
SiO2 巨型共價結構
NO 簡單分子結構
SO2 簡單分子結構

13. B
在這結構中，每個 X 離子被 8 個 M 離子圍繞着，而每個 M 離子則被 8 個 X
離子圍繞着。

14. C
X 展示了離子化合物的性質。

15. B
P 和 S 展示了離子化合物或具有巨型共價結構的物質的性質。
Q 展示了具有簡單分子結構的物質的性質。
R 展示了金屬的性質。

16. (a) I2
(b)

碘分子

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(c) 它具有簡單分子結構。
(d) 碘分子中的碘原子以共價鍵連結起來，晶格中的碘分子則以微弱的范德
華力互相牽引。
(e) 水分子之間的吸引力頗強，碘分子與水分子之間的微弱吸引力不足以克
服水分子之間的吸引力。另一方面，乙醇分子之間的吸引力強度與碘分
子之間的相若，因此，碘在乙醇中的溶解度較在水中的高。

17. (a) 液態空氣的分餾

(b) 共價鍵
(c) 氮原子含有五個最外層電子。要達至最接近貴氣體的電子排佈，每個氮
原子須與另一個氮原子共用三個最外層電子，形成共價三鍵。
(d)

(e) 每個氮分子含有三個鍵合電子對和兩個孤電子對。
(f) 若氮要與其他物質反應，便需要大量能量來斷裂氮原子之間的強共價三
鍵。
(g) 分子間引力/范德華力

18. (a) B
(b) (i) E，因為它能在固態下導電。
(ii) A，因為它在固態下不能導電，但在熔融狀態下則能導電。
(iii) B 和 C，因為它們均不能在固態或熔融狀態下導電。此外，它們的
熔點低。
(iv) D，因為它不能在固態或熔融狀態下導電。然而，它的熔點非常高。
(c) B 和 C
(d) C。蠟不能在固態或熔融狀態下導電。此外，它是低熔點固體。

19. (a) W：巨型共價結構；X：巨型離子結構；Y：巨型共價結構；Z：簡單分

子結構
(b) W：石墨；X：氯化鈉；Y：金剛石；Z：碘
(c) X：離子鍵；Y：共價鍵
(d) 在固體 W 中，同一層內的原子以強共價鍵連結起來，層與層之間則以
微弱的分子間引力互相牽引。在固體 Z 中，每個分子內的原子以強共價
鍵連結起來，分子則以微弱的分子間引力互相牽引。
(e) X 具有巨型離子結構，Z 則具有簡單分子結構。熔化 X 時需要大量能量
來斷裂離子之間的強離子鍵。另一方面，熔化 Z 時只需少量能量便能把

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分子分開。因此，X 的熔點較 Z 的高。
(f) 在 Y 中，每個碳原子與另外四個碳原子以共價鍵連結起來，所有電子都
是定域的。在 W 中，每個碳原子與同一層中的另外三個碳原子以共價
鍵連結起來，每個碳原子都有一個離域電子，這些離域電子能沿着電場
的方向移動。

20. (a) 共價鍵

(b) 巨型共價結構
(c) 金剛石的結構：

碳原子

石英的結構：

硅原子

氧原子

(d) 金剛石，因為它具有光澤悅目的外觀。
(e) 金剛石，因為它非常堅硬。

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課題二 微觀世界 I

課題總練習 (p.9-33)
1. B
Y 的質量數是 18。

2. B
銅的相對原子質量 = 63 × 69.09% + 65 × 30.91% = 63.62

3. C
最活潑的金屬位於周期表的左下角。

4. D
金屬導電時不會分解。

5. D
硫酸銅(II) 在熔融狀態下或在水溶液中能導電，它導電時會分解。

6. A
(3)：金屬的導電性源於它所含的電子。

7. A
可用以下方法求出這化合物的化學式：
X 2+ Y 3–

= X3 Y2

8. A

9. C

NO2 分子的正確電子結構圖是：

10. D
NH4+和 Cl–離子之間存有離子鍵，NH4 +離子則含有共價鍵和配位共價鍵。

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11. A
詳情可參考第 9 章的第 5 頁。

12. A
在汞中，汞(II) 離子與由離域電子組成的「電子海」之間存有金屬鍵。在石
英中，硅原子與氧原子之間存有共價鍵。

13. (a) (i) 同位素是同一元素的不同原子，它們的質子數目相同，但中子數目

不同。
(ii)
同位素 質子數目 中子數目 電子數目
氕 1 0 1
氘 1 1 1
氚 1 2 1
(iii) 2
20 21 22
(b) (i) 10 Ne、 10 Ne、 10 Ne

(ii) 氖的相對原子質量
= 20 × 90.48% + 21 × 0.27% + 22 × 9.25% = 20.2

14. (a) (1) B

(2) K
(3) C
(4) E
(b) 因為它具有穩定的電子排佈/具有八隅體結構。
(c) 因為 A 的結構中具有離域電子，G 的結構中則不含可導電的離域電子或
可自由流動的離子。
(d) K < L < M

15. (a) 正電極四周的溶液漸呈紫色，因為帶負電荷的高錳酸根離子會移向正電

極。
(b) 負電極上沒有可觀察的變化。雖然帶正電荷的銨離子會移向負電極，但
銨離子是無色的，我們並不能看見。
(c) 凝膠能減慢稀硫酸與高錳酸銨混合的速度。

16. (a) 鍶金屬在受力時，各層鍶離子會互相滑動，結構內的金屬鍵並沒有斷裂。

(b) 能，因為鍶的結構內含有離域電子。
(c) 巨型金屬結構

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(d) 鹼土金屬
(e) 鍶與水的反應會較鈣與水的反應劇烈，過程中會生成氫和氫氧化鍶。

17. (a) C 和 D 的電子排佈分別是 2,6 和 2,8,7。它們的原子可與另一個相同的

原子共用電子，以達至最接近貴氣體的電子排佈。
C2 的電子結構圖： D2 的電子結構圖：

(b) A。它的原子可透過失去一個最外層電子來達至氦原子的電子排佈。
(c) (i) A2C；離子鍵
(ii) AD；離子鍵
(iii) BC2；共價鍵
(d) A2C 和 AD 均具有巨型離子結構，BC2 則具有簡單分子結構。要熔化或
使 A2C 或 AD 沸騰時，需要大量熱能來斷裂 A2C 或 AD 中離子之間的強
離子鍵。另一方面，要熔化或使 BC2 沸騰時，只需少量的熱能來克服
BC2 分子之間微弱的范德華力。因此，BC2 的熔點和沸點最低。
(e) 不能，因為 E 的原子具有穩定的電子排佈。

18. (a) (NH4)2CO3

(b) 兩者都是無色的。
(c) 離子鍵
(d) (i)

(ii) 共價化合物
(iii) 氨分子的體積小，分子之間的引力很弱。

19. (a) KCl

(b) CCl4
(c) 氯化鉀的電子結構圖：

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四氯化碳的電子結構圖：

(d) 氯化鉀具有巨型離子結構，四氯化碳則具有簡單分子結構。要熔化氯化
鉀，需要大量熱能來斷裂離子之間的強離子鍵。另一方面，要熔化四氯
化碳，只需少量熱能便能克服分子間微弱的范德華力。
(e) 在熔融狀態或水溶液中時，氯化鉀內的離子是可自由流動的。
(f) 水分子之間的吸引力頗強，四氯化碳分子與水分子之間的吸引力則很微
弱，並不足以克服水分子之間的吸引力。因此，四氯化碳不溶於水。

20. (a) A：巨型離子結構；B：巨型共價結構；C：簡單分子結構

(b) A：氯化銫；B：二氧化硅；C：二氧化碳
(c) (i) A
(ii) C
(iii) B
(iv) A

21. (a) 碳
(b) 石墨的結構：

碳原子

共價鍵

范德華力

金剛石的結構：

碳原子

(c) 巨型共價結構
(d) 在金剛石中，每個碳原子與另外四個碳原子以共價鍵連結起來，所有電
子都是定域的。在石墨中，每個碳原子與同一層中的另外三個碳原子以

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共價鍵連結起來，每個碳原子都有一個離域電子，這些離域電子能沿着
電場的方向移動。
(e) 因為要熔化石墨和金剛石時，需要大量能量來斷裂碳原子之間大量的強
共價鍵。

22. (a) SiO2

(b) 巨型共價結構
(c)

硅原子

氧原子

(d) 它是透明的。它具有非常高的熔點 (在高温時，二氧化硅可被拉成一條

條的纖維)。當光線由空氣進入二氧化硅時，光線會發生全內反射。

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第 10 章 金屬的存在和提取

課堂練習
A10.1 (p.10-7)
(a) 銅，因為它無毒、堅固、具延展性，而且抗腐蝕能力強。
(b) 鋁，因為它堅固和抗腐蝕能力強。
(c) 汞，因為它在常温常壓下呈液態，受熱時會膨脹。

A10.2 (p.10-10)
加熱
步驟 1：硫化鋅 + 氧  氧化鋅 + 二氧化硫
加熱
步驟 2：氧化鋅 + 碳  鋅 + 二氧化碳

A10.3 (p.10-12)
(a) 把金屬礦石單獨加熱。
加熱
硫化銀 + 氧  銀 + 二氧化硫
(b) 電解熔融的金屬礦石
電力
氯化鈉  鈉 + 氯
(c) 把金屬礦石與碳共熱/碳還原法
加熱
氧化鐵(III) + 一氧化碳  鐵 + 二氧化碳

A10.4 (p.10-17)
1. (a) Q, R, P
(b) Q、R、P。越容易被提取的金屬，就越早被發現。
2. (a) 金的活性較鐵低，可透過物理方法來提取。
(b) 這是因為金非常罕有。

A10.5 (p.10-20)
(a) 因為鋁的密度低、無毒、展性良好，而且抗腐蝕能力強。
(b) 金屬循環再造是指把廢棄的金屬熔化再用。
(c) 下列任何兩項：
 可節省金屬資源。
 可節省能源和其他資源 (例如電、水和燃料)。
 可減少金屬廢料和用作棄置廢料的土地。
 可減少開採金屬礦石和提取金屬時所造成的污染。

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試想想
試想想 (p.10-2)
1. 銀源自它的礦石  輝銀礦，而金則以自由態的形式在大自然中存在。
2. 銅、錫和鋅可透過把它們的礦石與碳共熱來提取。
3. 詳細內容可參考本章第 4 至 6 頁的第 10.1 節。

試想想 (p.10-7)
金和鉑的活性都很低，它們不易與其他元素結合成化合物。

試想想 (p.10-17)
人們對金屬的需求也會影響該金屬的價格。

試想想 (p.10-19)
可利用磁鐵把鋼鐵罐和鋁罐分離。

章節練習 (p.10-26)
1. 化合物
2. (a) 加熱
(b) 碳
(c) 電解
3. 提取
4. (a) 蘊藏量
(b) 開採
5. 不可再生的；保護
6. (a) 再用
(b) 減少
(c) 循環再造

7. D

8. C
汞可用於製造温度計；鋁可用於製造架空電纜和飛機機身。

9. A
硃砂是汞的主要礦石，它主要含有硫化汞(II)；黃銅礦是銅的主要礦石，它
主要含有二硫化鐵銅。

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10. C
詳情可參考第 10 章的第 10 頁。

11. D
詳情可參考第 10 章的第 8 至 9 頁。

12. D
活潑的金屬 (例如鋁、鈣和鈉等) 可利用電解從它們的熔融礦石中提取出
來。

13. D
透過電解來提取鋁是一個成本昂貴的方法，原因是這過程的耗電量極大。

14. D
詳情可參考第 10 章的第 20 頁。

15. (a) 因為鋁的密度低/是良好的導電體/具延性。(任何兩項)

(b) 因為鋁的結構中含有可導電的離域電子。
(c) 因為銅的密度較鋁高，以銅製造的架空電纜會頗重。
(d) 因為銀較鋁昂貴得多。

16. (a) (i) 鋁，因為鋁的抗腐蝕能力很強、堅固、密度低 (因此便於攜帶)。

(ii) 鐵，因為鐵堅固、便宜、具延展性。
(iii) 金，因為金的抗腐蝕能力非常強、具延展性。
(b) 因為在大自然中金以自由態的形式存在，透過物理方法便能輕易地把金
提取出來。
(c) 因為在地殼中鐵的蘊藏量較銅的高得多。

17. (a) 鉛金屬

(b) 二氧化碳
加熱
(c) 氧化鉛(II) + 碳  鉛 + 二氧化碳
(d) (i) 會 加熱
氧化銅(II) + 碳  銅 + 二氧化碳
(ii) 不會
因為鎂是活潑的金屬。

18. (a) (i) 電解熔融的礦石

電力
(ii) 氧化鋁  鋁 + 氧

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(iii) 鉀/鈉/鈣/鎂 (任何一項)
(b) (i) 從硃砂中提取汞的文字方程式：
加熱
硫化汞(II) + 氧  汞 + 二氧化硫
從閃鋅礦中提取鋅的文字方程式：
加熱
步驟 1：硫化鋅 + 氧  氧化鋅 + 二氧化硫
加熱
步驟 2：氧化鋅 + 碳  鋅 + 二氧化碳
(ii) 鋁、鋅、汞
(iii) 汞、鋅、鋁

19. (a) 錫具展性/抗腐蝕能力強/無毒。(任何一項)

(b) 它們會被棄置在堆填區。
(c) 從經濟角度，金屬循環再造的重要性：
可節省能源和其他資源 (例如電、水和燃料)。
從環保角度，金屬循環再造的重要性：(任何一項)
 可節省金屬資源。
 可減少金屬廢料和用作棄置廢料的土地。
 可減少開採礦石和提取金屬時所造成的污染。
(d) 利用月餅盒貯存物品。
把月餅盒放入金屬回收箱，以把金屬循環再造。

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第 11 章 金屬的活性

課堂練習
A11.1 (p.11-6)
(a) 鈉猛烈地燃燒，產生金黃色火焰；生成白色粉末。
鈉 + 氧  氧化鈉
(b) 鋅燃燒時釋出熱能；生成粉末 (高温時呈黃色、冷卻後呈白色)。
鋅 + 氧  氧化鋅
(c) 銅的表面變為黑色。
銅 + 氧  氧化銅(II)

A11.2 (p.11-10)
(a) 銣與水的反應會較劇烈，因為第 I 族元素的活性由上至下遞增。
(b) 銣會浮在水面。
(c) 銣 + 水  氫氧化銣 + 氫
(d) 反應所得的溶液是鹼性的，因為所生成的氫氧化銣屬鹼性。

A11.3 (p.11-11)
(a) 有反應
鈣 + 稀氫氯酸  氯化鈣 + 氫
(b) 有反應
鋅 + 稀硫酸  硫酸鋅 + 氫
(c) 沒有反應

A11.4 (p.11-13)
(a) A、C、B
B 是最活潑的金屬，因為它與稀氫氯酸產生具爆炸性的反應。C 較 A 活潑，
因為 C 與稀氫氯酸的反應較 A 與稀氫氯酸的反應快。
(b) A：鐵；B：鈉；C：鋅

A11.5 (p.11-15)
1. (a) 2Ca(s) + O2(g)  2CaO(s)
(b) Fe(s) + 2HCl(aq)  FeCl2(aq) + H2(g)
2. 1 個 SO2 分子與 2 個式單位的 NaOH 反應，生成 1 個式單位的 Na2SO3 和 1
個 H2O 分子。再者，SO2 是氣態，NaOH 和 Na2SO3 是水溶液，而 H2O 則是
液態。

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A11.6 (p.11-18)
1. (a) Mg(s) + 2HCl(aq)  MgCl2(aq) + H2(g)
(b) PbO(s) + CO(g)  Pb(s) + CO2(g)
(c) 4K(s) + O2(g)  2K2O(s)
(d) 3Fe(s) + 4H2O(g)  Fe3O4(s) + 4H2(g)
2. (a) 2Ag2O(s)  4Ag(s) + O2(g)
(b) 2Fe2O3(s) + 3C(s)  4Fe(s) + 3CO2(g)
3. (a) 2Zn(s) + O2(g)  2ZnO(s)
(b) Ca(s) + 2H2O(l)  Ca(OH)2(s) + H2(g)
(c) 2Al(s) + 3H2O(g)  Al2O3(s) + 3H2(g)
(d) Mg(s) + H2SO4(aq)  MgSO4(aq) + H2(g)

A11.7 (p.11-24)
1. (a) 3Mg(s) + 2Al3+(aq)  3Mg2+(aq) + 2Al(s)
(b) Ca(s) + 2H+(aq)  Ca2+(aq) + H2(g)
(c) Pb2+(aq) + SO42(aq)  PbSO4(s)
(d) Br2(aq) + 2OH(aq)  Br(aq) + OBr(aq) + H2O(l)
2. x = 1；y = 3；z = 4

A11.8 (p.11-26)
(a) 氫
(b) 置換反應
(c) 銅
(d) 2ZO(s) + C(s)  2Z(s) + CO2(g) 或
2CuO(s) + C(s)  2Cu(s) + CO2(g)
(e) X、Y 和 Z。Y 是在三種金屬之中最活潑的，因為只有它能與冷水反應。X 較
Z 活潑，因為 X 能把銅金屬從硫酸銅(II) 溶液中置換出來，而 Z 則不能。

試想想
試想想 (p.11-2)
1. 金屬的活性是指金屬與其他物質反應的難易程度。
2. 水、酸和含另一金屬離子的水溶液 (另一金屬的活性需較低)。

試想想 (p.11-14)
文字方程式不能顯示反應中所涉及物質的物態。

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即時練習
即時練習 (p.11-16)
○
1 鈉 + 氧  氧化鈉
○
2 Na + O2  Na2O
○
3 4Na + O2  2Na2O
○
4 4Na(s) + O2(g)  2Na2O(s)

即時練習 (p.11-23)
○
1 Fe(s) + CuSO4(aq)  FeSO4(aq) + Cu(s)
○
2 Fe(s) + Cu2+(aq) + SO42(aq)  Fe2+(aq) + SO42(aq) + Cu(s)
○
3 Fe(s) + Cu2+(aq) + SO42(aq)  Fe2+(aq) + SO42(aq) + Cu(s)
○
4 Fe(s) + Cu2+(aq)  Fe2+(aq) + Cu(s)

章節練習 (p.11-32)
1. (a) 氫氧化物；氫
(b) 氧化物；氫
2. 金屬活性序
3. 電子；正/金屬；電子
4. 置換
5. 離子方程式；旁觀
6. 低

7. (a) 4Al(s) + 3O2(g)  2Al2O3(s)

(b) 2C2H6(g) + 7O2(g)  4CO2(g) + 6H2O(l)
(c) 2Cu(NO3)2(s)  2CuO(s) + 4NO2(g) + O2(g)
(d) 3CuO(s) + 2NH3(g)  3Cu(s) + N2(g) + 3H2O(l)
(e) 4FeS2(s) + 11O2(g)  2Fe2O3(s) + 8SO2(g)
(f) 2Al(s) + 3Fe2+(aq)  2Al3+(aq) + 3Fe(s)

8. (a) 鎂會溶解，並釋出無色氣泡。
Mg(s) + H2SO4(aq)  MgSO4(aq) + H2(g)
(b) 鈣頗猛烈地燃燒，產生磚紅色火焰；生成白色粉末。
2Ca(s) + O2(g)  2CaO(s)
(c) 鉀熔化成銀色小球，小球在水面上快速移動，並發出「嘶嘶」聲。小球
燃燒時會產生淡紫色火焰。
2K(s) + 2H2O(l)  2KOH(aq) + H2(g)

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(d) 鎂會產生強烈的白光，並生成白色固體。
Mg(s) + H2O(g)  MgO(s) + H2(g)
(e) 鋅會溶解，並釋出無色氣泡。
Zn(s) + 2HCl(aq)  ZnCl2(aq) + H2(g)
(f) 銅會慢慢地溶解，它的表面會生成具光澤的銀色澱積；溶液逐漸變為藍
色。
Cu(s) + 2AgNO3(aq)  Cu(NO3)2(aq) + 2Ag(s)

9. (a) H+(aq) + OH(aq)  H2O(l)

(b) Cl(aq) + Ag+(aq)  AgCl(s)
(c) Mg(OH)2(s) + 2H+(aq)  Mg2+(aq) + 2H2O(l)
(d) Pb2+(aq) + 2I(aq)  PbI2(s)
(e) 2H+(aq) + CaCO3(s)  Ca2+(aq) + CO2(g) + H2O(l)

10. B
詳情可參考第 11 章的第 4 頁。

11. A
(B)：銅與稀氫氯酸沒有反應。
(C)：生成不溶於水的硫酸鉛(II) 會阻礙鉛與酸進一步反應。
(D)：鎂與冷水沒有反應。

12. A
在平衡方程式中，反應物一端和生成物一端的各種原子的數目必須相同。

13. D

14. D
由於鋅較銅活潑，故鋅可把銅從硫酸銅(II) 溶液中置換出來。

15. C
從把鎳加入 X、Y 和 Z 的化合物溶液後的觀察得知，金屬的活性序為：X、Y
> Ni > Z。
從把鐵加入 X、Y 和 Z 的化合物溶液後的觀察得知，金屬的活性序為：X > Fe
> Y、Z。

16. B

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17. C
離子方程式只包括那些在反應中生成或產生變化的離子。

18. D
Al、Ca 和 Mg 等金屬的礦石很穩定，故很難把這些金屬從它們的礦石中提
取出來。

19. (a) 氧化鎂

(b) 鎂燃燒時產生眩目的白光。
(c) 2Mg(s) + O2(g)  2MgO(s)
(d) 鈣在氧中燃燒時會產生磚紅色的火焰，而不是眩目的白光。因此，鈣不
適合用來取代鎂作為閃光燈。

20. (a) 銀
(b) 銅(II) 離子
(c) Cu(s) + 2Ag+(aq)  Cu2+(aq) + 2Ag(s)
(d) 銅的活性較鋅低，因為它不能把鋅從硝酸鋅溶液中置換出來。另一方
面，銅較銀活潑，因為它可把銀從硝酸銀溶液中置換出來。因此，三種
金屬的活性的遞增次序是：銀、銅、鋅。

21. (a) 氧
(b) 銀
(c) 氫
(d) 鉀或鈉
(e) (i) Zn(s) + 2HCl(aq)  ZnCl2(aq) + H2(g)
(ii) Zn(s) + Cu2+(aq)  Zn2+(aq) + Cu(s)
(f) A、C、B

22. (a) 鉛
(b) 2Al(s) + 3PbO(s)  Al2O3(s) + 3Pb(s)
(c) (i) 會。
2Al(s) + Fe2O3(s)  Al2O3(s) + 2Fe(s)
(ii) 不會。由於鋁的活性較鎂的低，故它不能把鎂從氧化鎂中置換出來。

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第 12 章 反應質量

課堂練習
A12.1 (p.12-4)
1. (a) 氧分子的數目 = 0.5 × 6.02 × 1023 = 3.01 × 1023
(b) 每個氧分子含有兩個氧原子，因此氧原子的數目
= 3.01 × 1023 × 2 = 6.02 × 1023
1.204  10 24
2. 鈉原子的摩爾數 = mol = 2 mol
6.02  10 23

A12.2 (p.12-5)
1. (a) Ag 的摩爾質量 = 107.9 g mol1
(b) F2 的摩爾質量 = (19.0 × 2) g mol1= 38.0 g mol1
(c) NH3 的摩爾質量 = (14.0 + 1.0 × 3) g mol1 = 17.0 g mol1
(d) C2H5OH 的摩爾質量 = (12.0 × 2 + 1.0 × 6 + 16.0) g mol1 = 46.0 g mol1
(e) Fe2(SO4)3 的摩爾質量
= 55.8 × 2 + 3 × (32.1 + 16.0 × 4) g mol1 = 399.9 g mol1
2. (a) 1 摩爾 Na2SO4 的質量 = (23.0 × 2 + 32.1 + 16.0 × 4) g = 142.1 g
(b) 0.5 摩爾 CCl4 的質量 = 0.5 × (12.0 + 35.5 × 4) g = 77.0 g

A12.3 (p.12-7)
1. (a) 0.200 摩爾的 Cl 原子的質量 = 0.200 × 35.5 g = 7.1 g
(b) 0.200 摩爾的 Cl2 分子的質量 = 0.200 × (35.5 × 2) g = 14.2 g
(c) Cl2 的質量 = 1.20 × (35.5 × 2) g = 85.2 g
2.
摩爾質量 摩爾數 分子或
物質 質量 (g)
1 (mol) 式單位數目
(g mol )
(a) 氫氧化鈉 40.0 10.0 0.250 1.51 × 1023
(b) 氦 4.0 0.20 0.05 3.01 × 1022
(c) 二氧化硫 64.1 320.5 5 3.01 × 1024
(d) 化合物 X 46.0 23.0 0.5 3.01 × 1023

A12.4 (p.12-10)
1. 設 M 的相對原子質量是 a。
a
79.87% = × 100%
a  16.0

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100a
79.87 =
a  16.0
a = 63.5
∴M 的相對原子質量是 63.5。
2. 設 M 的相對原子質量是 a。
5.68 35.5
=
26.88 a  35.5
a = 132.5
∴M 的相對原子質量是 132.5。
100
3. Na 的摩爾數 = mol = 4.35 mol
23.0
由於每個 NaNO3 式單位含有 1 個 Na，故 NaNO3 的摩爾數 = 4.35 mol
NaNO3 的質量 = 4.35 × (23.0 + 14.0 + 16.0 × 3) g = 369.75 g
14.0
NaNO3 中 N 的質量百分比 = × 100% = 16.5%
23.0  14.0  16.0  3
NaNO3 樣本中 N 的質量 = 369.75 g × 16.5% = 61.0 g
4.6
4. Na 的摩爾數 = mol = 0.2 mol
23.0
由於每個 Na2CO3 • 10H2O 式單位含有 2 個 Na，故 Na2CO3•10H2O 的摩爾數
0.2
= mol = 0.1 mol
2
Na2CO3 • 10H2O 的摩爾質量
= [23.0 × 2 + 12.0 + 16.0 × 3 + 10 × (1.0 × 2 + 16.0)] g mol1 = 286.0 g mol1
Na2CO3 • 10H2O 的質量 = 0.1 × 286.0 g = 28.6 g
10  (1.0  2  16.0)
Na2CO3 • 10H2O 中 H2O 的質量百分比 = ×100% = 62.9%
286.0
Na2CO3 • 10H2O 樣本中 H2O 的質量 = 28.6 g × 62.9% = 18.0 g

A12.5 (p.12-11)
物質 實驗式 分子式 結構式
氧 / O2 O=O
水 H2O H2O HOH

乙烷 CH3 C2H6

丁-1-烯 CH2 C4H8

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A12.6 (p.12-15)
延伸內容 1.
Mg O
質量 (g) 28.698  28.092 = 0.606 29.103  28.698 = 0.405
0.606 0.405
原子的摩爾數 (mol) = 0.0249 = 0.0253
24.3 16.0
原子的最簡單整數 0.0249 0.0253
=1 = 1.02 ≈ 1
摩爾比 0.0249 0.0249
∴鎂氧化物的實驗式是 MgO。
12.0
2. 化合物中 C 的質量 = 1.173 × g = 0.320 g
12.0  16.0  2
1.0  2
化合物中 H 的質量 = 0.240 × g = 0.0267 g
1.0  2  16.0
化合物中 O 的質量 = (1.200  0.320  0.0267) g = 0.853 g

C H O
質量 (g) 0.320 0.0267 0.853
原子的摩爾數 0.320 0.0267 0.853
= 0.0267 = 0.0267 = 0.0533
(mol) 12.0 1.0 16.0
原子的最簡單 0.0267 0.0267 0.0533
=1 =1 =2
整數摩爾比 0.0267 0.0267 0.0267
∴化合物的實驗式是 CHO2。
3.
C H
質量 (g) 0.857 1.000  0.857 = 0.143
0.857 0.143
原子的摩爾數 (mol) = 0.0714 = 0.143
12.0 1.0
原子的最簡單整數 0.0714 0.143
=1 =2
摩爾比 0.0714 0.0714
∴化合物的實驗式是 CH2。
4. 假設 X 的質量是 100 g，即當中有 26.95 g 硫、13.44 g 氧和 59.61 g C 氯。
S O Cl
質量 (g) 26.95 13.44 59.61
原子的摩爾數 26.95 13.44 59.61
= 0.840 = 0.84 = 1.68
(mol) 32.1 16.0 35.5
原子的最簡單 0.840 0.84 1.68
=1 =1 =2
整數摩爾比 0.840 0.840 0.840
∴化合物的實驗式是 SOCl2。

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A12.7 (p.12-19)
12.0
1. 化合物中 C 的質量 = 1.32 × g = 0.36 g
12.0  16.0  2
1.0  2
化合物中 H 的質量 = 0.45 × g = 0.05 g
1.0  2  16.0
化合物中 O 的質量 = (0.81  0.36  0.05) g = 0.40 g
C H O
質量 (g) 0.36 0.05 0.40
原子的摩爾數 0.36 0.05 0.40
= 0.03 = 0.05 = 0.025
(mol) 12.0 1.0 16.0
0.03 0.05 0.025
原子的最簡單整 = 1.2 =2 =1
0.025 0.025 0.025
數摩爾比
1.2 × 5 = 6 2 × 5 = 10 1×5=5
∴化合物的實驗式是 C6H10O5。
設化合物的分子式是(C6H10O5)n。
320.0 = n × (12.0 × 6 + 1.0 × 10 + 16.0 × 5)
n = 1.98 ≈ 2
∴化合物的分子式是 C12H20O10。
2. 假設化合物的質量是 100 g，即當中有 40.00 g 碳、6.67 g 氫和 53.33 g 氧。
C H O
質量 (g) 40.00 6.67 53.33
原子的摩爾數 40.00 6.67 53.33
= 3.33 = 6.67 = 3.33
(mol) 12.0 1.0 16.0

原子的最簡單 3.33 6.67 3.33

=1 =2 =1
整數摩爾比 3.33 3.33 3.33

∴化合物的實驗式是 CH2O。
設化合物的分子式是(CH2O)n。
60.0 = n × (12.0 + 1.0 × 2 + 16.0)
n=2
∴化合物的分子式是 C2H4O2。
3. 假設瀉鹽的質量是 100 g，即當中有 51.22 g 結晶水和 (100  51.22) g = 48.78
g MgSO4。
MgSO4 H2O
質量 (g) 48.78 51.22
式量 24.3 + 32.1 + 16.0 × 4 = 120.4 1.0 × 2 + 16.0 = 18.0
式單位的摩爾 48.78 51.22
= 0.4051 = 2.85
數 (mol) 120.4 18.0

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(重印兼訂正 2019)
式單位的最簡 0.4051 2.85
=1 = 7.04 ≈ 7
單整數摩爾比 0.4051 0.4051
∴n 的數值是 7。

A12.8 (p.12-26)
1. 2Ag2O(s)  4Ag(s) + O2(g)
6.96
所用 Ag2O 的摩爾數 = mol = 0.0300 mol
107.9  2  16.0
由方程式得知，Ag2O 和 Ag 的摩爾比是 1：2。
∴所生成 Ag 的摩爾數 = 0.0300 × 2 mol = 0.0600 mol
所生成 Ag 的質量 = 0.0600 × 107.9 g = 6.47 g
5.42  10 6
2. 所用 Mg 的摩爾數 = mol = 223 045 mol
24.3
1.77  10 7
所用 TiCl4 的摩爾數 = mol = 93 207 mol
47.9  35.5  4
從方程式得知，TiCl4 和 Mg 的摩爾比是 1：2。
∴TiCl4 是限量反應物。
從方程式得知，TiCl4 和 Ti 的摩爾比是 1：1。
∴所生成 Ti 的摩爾數 = 93 207 mol
所生成 Ti 的質量 = 93 207 × 47.9 g = 4 464 615 g
3. (a) Ca(s) + 2H2O(l)  Ca(OH)2(s) + H2(g)
1.50
(b) 所用 Ca 的摩爾數 = mol = 0.0374 mol
40.1
從方程式得知，Ca 和 Ca(OH)2 的摩爾比是 1：1。
∴所生成 Ca(OH)2 的摩爾數 = 0.0374 mol
所生成 Ca(OH)2 的理論產量
= 0.0374 × [40.1 + (16.0 + 1.0) × 2] g = 2.77 g
(c) 可能的原因：
所用的鈣並不純淨。
在過濾的過程中，有氫氧化鈣流失。

自我測試
自我測試 12.1 (p.12-6)
(a) 氫氧化鎂 (Mg(OH)2) 的摩爾質量
= (24.3 + 16.0 × 2 + 1.0 × 2) g mol–1 = 58.3 g mol–1
10.21 g
Mg(OH)2 的摩爾數 = = 0.175 mol
58.3 g mol 1

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(b) 由於每個 Mg(OH)2 式單位含有 2 個 OH–離子，
故 OH–離子的摩爾數 = 0.175 × 2 mol = 0.350 mol
OH–離子的數目 = 0.350 mol × 6.02 × 1023 mol–1 = 2.11 × 1023

自我測試 12.2 (p.12-7)

24.3 g mol 1
(a) 1 個 Mg 原子的質量 = 23 1
= 4.04 × 10–23 g
6.02  10 mol
126.9  2 g mol 1
(b) 1 個 I2 分子的質量 = 23 1
= 4.22 × 10–22 g
6.02  10 mol
(40.1  12.0  16.0  3) g mol 1
(c) 1 個 CaCO3 式單位的質量 = 23 1
=1.66 × 10–22 g
6.02  10 mol

自我測試 12.3 (p.12-8)

NaOH 的式量 = (23.0 + 16.0 + 1.0) g mol–1 = 40.0 g mol–1
23.0
NaOH 中 Na 的質量百分比 = × 100% = 57.5%
40.0

自我測試 12.4 (p.12-9)

K2Cr2O7 的式量 = (39.1 × 2 + 52.0 × 2 + 16.0 × 7) g mol–1 = 294.2 g mol–1
39.1  2
K2Cr2O7 中 K 的質量百分比 = × 100% = 26.6%
294.2
7.91 g K2Cr2O7 中 K 的質量 = 7.91 g × 26.6% = 2.10 g

自我測試 12.5 (p.12-9)

設 X 的相對原子質量是 a。
a
25.6% = × 100%
a  79.9  2
100a
25.6 =
a  159.8
a = 55.0
∴X 的相對原子質量是 55.0。

自我測試 12.11 (p.12-21)

PbO 的摩爾質量 = (207.2 + 16.0) g mol–1 = 223.2 g mol–1
10.55
PbO 的摩爾數 = mol = 0.0473 mol
223.2
從方程式得知，Mg 和 PbO 的摩爾比是 1：1。
∴所需 Mg 的摩爾數 = 0.0473 mol
所需 Mg 的質量 = 0.0473 × 24.3 g = 1.15 g

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自我測試 12.12 (p.12-22)
8.51
已反應的 Na 的摩爾數 = mol = 0.37 mol
23.0
由方程式得知，Na 和 H2 的摩爾比是 2：1。
0.37
因此，所生成 H2 的摩爾數 = mol = 0.185 mol
2
所生成 H2 的質量 = 0.185 × 1.0 × 2 g = 0.37 g

自我測試 12.13 (p.12-24)

NO 的摩爾質量 = (14.0 + 16.0) g mol–1 = 30.0 g mol–1
26.58
NO 的摩爾數 = mol = 0.886 mol
30.0
O2 的摩爾質量 = 16.0 × 2 g mol–1 = 32.0 g mol–1
8.06
O2 的摩爾數 = mol = 0.252 mol
32.0
從方程式得知，NO 和 O2 的摩爾比是 2：1。
∴O2 是限量反應物。
NO2 的摩爾質量 = (14.0 + 16.0 × 2) g mol–1 = 46.0 g mol–1
從方程式得知，O2 和 NO2 的摩爾比是 1：2。
∴所生成 NO2 的摩爾數 = 0.252 × 2 mol = 0.504 mol
所生成 NO2 的質量 = 0.504 × 46.0 g = 23.2 g

自我測試 12.14 (p.12-25)

430
(a) H2 的摩爾數 = mol = 215 mol
1.0  2
CH3OH 的摩爾質量 = (12.0 + 1.0 × 4 + 16.0) g mol–1 = 32.0 g mol–1
從方程式得知，H2 和 CH3OH 的摩爾比 = 2：1。
215
∴所生成 CH3OH 的摩爾比 = = 107.5 mol
2
CH3OH 的理論產量 = 107.5 × 32.0 g = 3440 g
(b) CH3OH 的實際產量 = 3440 g × 45% = 1548 g

試想想
試想想 (p.12-2)
1. 我們可透過稱量數算硝化甘油分子的數目。
2. 上述反應中反應物和任何一種生成物的比例是固定的，這比例如化學方程式
中的計量系數所示。

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試想想 (p.12-4)
氯的相對分子質量 = 35.5 × 2 = 71.0
因此，一摩爾氯的質量是 71.0 g。

即時練習 (p.12-20)
○
1 CuO(s) + H2(g)  Cu(s) + H2O(l)
○
2 CuO 的摩爾質量 = (63.5 + 16.0) g mol–1 = 79.5 g mol–1
15.9
CuO 的摩爾數 = mol = 0.2 mol
79.5
○
3 從方程式得知，CuO 和 Cu 的摩爾比是 1：1。
∴Cu 的摩爾數 = 0.2 mol
○
4 所生成 Cu 的質量 = 0.2 × 63.5 g = 12.7 g

章節練習 (p.12-32)
1. 相對原子質量
2. 6.02 × 1023；亞佛加德羅常數
3. 摩爾質量
4. 相對原子質量；數目
5. 實驗式；組成
6. 相對分子質量
7. 限量反應物
8. 實際產量；理論產量

9. (a) 鈉原子的數目 = 2 × 6.02 × 1023 = 1.204 × 1024

2
(b) 氧分子的摩爾數 = mol = 0.0625 mol
16.0  2
氧原子的數目 = 0.0625 × 2 × 6.02 × 1023 = 7.525 × 1022
(c) 1.5 摩爾二氧化氮氣體所含原子的數目
= 1.5 × 3 × 6.02 × 1023 = 2.709 × 1024
(d) 0.5 摩爾十水合碳酸鈉所含原子的數目
= 0.5 × 36 × 6.02 × 1023 = 1.084 × 1025
22
(e) 硫酸鋁的摩爾數 = mol = 0.0643 mol
(27.0  2)  (32.1  16.0  4)  3
0.0643 mol 硫酸鋁所含原子的數目
= 0.0643 × 17 × 6.02 × 1023 = 6.58 × 1023

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10. (a) CH4 的式量 = 12.0 + 1.0 × 4 = 16.0
12.0
CH4 中 C 的質量百分比 = ×100% = 75%
16.0
(b) 無水 Na2SO4 的式量 = 23.0 × 2 + 32.1 + 16.0 × 4 = 142.1
32.1
無水 Na2SO4 中 S 的質量百分比 = ×100% = 22.6%
142.1
(c) Na2CO3 • 10H2O 的式量
= 23.0 × 2 + 12.0 + 16.0 × 3 + 10 × (1.0 × 2 + 16.0) = 286.0
10  18.0
Na2CO3 • 10H2O 中 H2O 的質量百分比 = ×100% = 62.9%
286.0
(d) FeSO4 • 7H2O 的式量
= 55.8 + 32.1 + 16.0 × 4 + 7 × (1.0 × 2 + 16.0) = 277.9
16.0  11
FeSO4 • 7H2O 中 O 的質量百分比 = ×100% = 63.3%
277.9

11. (a) CH4 的式量 = 12.0 + 1.0 × 4 = 16.0

1.0  4
CH4 中 H 的質量百分比 = ×100% = 25%
16.0
10 g CH4 中 H 的質量 = 10 g × 25% = 2.5 g
(b) 無水 Na2SO4 的式量 = 23.0 × 2 + 32.1 + 16.0 × 4 = 142.1
23.0  2
無水 Na2SO4 中 Na 的質量百分比 = ×100% = 32.4%
142.1
50 g 無水 Na2SO4 中 Na 的質量 = 50 g × 32.4% = 16.2 g
(c) FeCl3 • 6H2O 的式量 = 55.8 + 35.5 × 3 + 6 × (1.0 × 2 + 16.0) = 270.3
35.5  3
FeCl3 • 6H2O 中 Cl 的質量百分比 = ×100% = 39.4%
270.3
2 摩爾 FeCl3 • 6H2O 的質量 = 2 × 270.3 g = 540.6 g
2 摩爾 FeCl3 • 6H2O 中 Cl 的質量 = 540.6 × 39.4% = 213 g
(d) CaCl2 • 6H2O 的式量 = 40.1 + 35.5 × 2 + 6 × (1.0 × 2 + 16.0) = 219.1
6  18.0
CaCl2 • 6H2O 中 H2O 的質量百分比 = ×100% = 49.3%
219.1
1.25 摩爾 CaCl2 • 6H2O 的質量 = 1.25 × 219.1 g = 273.9 g
1.25 摩爾 CaCl2 • 6H2O 中 H2O 的質量 = 273.9 × 49.3% = 135.0 g

12. (a) 假設化合物的質量是 100 g。

C H
質量 (g) 75 25

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75 25
原子的摩爾數 (mol) = 6.25 = 25
12.0 1.0
6.25 25
原子的最簡單整數摩爾比 =1 =4
6.25 6.25
∴化合物的實驗式是 CH4。
(b) 假設化合物的質量是 100 g。
Pb O
質量 (g) 86.6 13.4
86.6 13.4
原子的摩爾數 (mol) = 0.418 = 0.838
207.2 16.0
0.418 0.838
原子的最簡單整數摩爾比 =1 =2
0.418 0.418
∴化合物的實驗式是 PbO2。
(c) 假設化合物的質量是 100 g。
Na S O
質量 (g) 36.5 25.4 38.1
原子的摩爾數 36.5 25.4 38.1
= 1.59 = 0.79 = 2.38
(mol) 23.0 32.1 16.0
原子的最簡單 1.59 0.79 2.38
= 2.01 ≈ 2 =1 = 3.01 ≈ 3
整數摩爾比 0.79 0.79 0.79
∴化合物的實驗式是 Na2SO3。
(d) 假設化合物的質量是 100 g。
C N O H
質量 (g) 40.67 23.73 27.13 8.47
原子的摩爾數 40.67 23.73 27.13 8.47
= 3.39 = 1.70 = 1.70 = 8.47
(mol) 12.0 14.0 16.0 1.0
原子的最簡單 3.39 1.70 1.70 8.47
= 1.99 ≈ 2 =1 =1 = 4.98 ≈ 5
整數摩爾比 1.70 1.70 1.70 1.70
∴化合物的實驗式是 C2NOH5。
(e) 假設化合物的質量是 100 g。
Cu Cl H2O
(100  37.11 
質量 (g) 37.11 41.68
41.68) = 21.21
式單位的摩爾數 37.11 41.68 21.21
= 0.584 = 1.174 =1.178
(mol) 63.5 35.5 18.0
式單位的最簡單整 0.584 1.174 1.178
=1 = 2.01 ≈ 2 = 2.02 ≈ 2
數摩爾比 0.584 0.584 0.584
∴化合物的實驗式是 CuCl2 • 2H2O。

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13. B
(1)：物質的摩爾質量是一摩爾該物質的質量 (以克為單位)。
(2)：氧分子和氮分子均是雙原子分子。
(3)：氧的摩爾質量是 (16.0 × 2) g mol–1 = 32.0 g mol–1；氮的摩爾質量是 (14.0
× 2) g mol–1 = 28.0 g mol–1。

14. A
2.0
(A)：H2 分子的摩爾數 = mol = 1 mol
1.0  2
H 原子的摩爾數 = 1 × 2 mol = 2 mol
24.3
(B)：Mg 原子的摩爾數 = mol = 1 mol
24.3
30.3
(C)：Ne 原子的摩爾數 = mol = 1.5 mol
20.2
31.8
(D)：Cu 原子的摩爾數 = mol = 0.501 mol
63.5

15. C
2
2 g 的氦氣中氦分子的數目 = y = × 亞佛加德羅常數
4.0
∴亞佛加德羅常數 = 2y
38 g 的氟氣中氟分子的摩爾數
38 38
= × 亞佛加德羅常數 = × 2y = 2y
19.0  2 19.0  2

16. D
Na2CO3 • H2O 中結晶水的質量百分比
1.0  2  16.0
= × 100% = 14.5%
23.0  2  12.0  16.0  3  1.0  2  16.0

17. C
100 g 的鐵礦石中 Fe3O4 的質量 = 100 g × 70% = 70 g
55.8  3
70 g 的 Fe3O4 中 Fe 的質量 = 70 × g = 50.6 g
55.8  3  16.0  4

18. A
氧化物中金屬 X 的質量 = (8.42  2.40) g = 6.02 g
氧化物中 O 的質量 = 2.40 g

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6.02 2.40
X 的摩爾數：O 的摩爾數 = ： = 0.150：0.150 = 1：1
40.1 16.0

19. D
2H2O(l)  2H2(g) + O2(g)
在反應中，原子不會被創造或毀滅，因此生成物 (H2(g)和 O2(g)) 的質量與
反應物的質量相等 (即 20.0 g)。

20. A
R(s) + Cl2(g)  RCl2(s)
5.33
所用 Cl2 的摩爾數 = mol = 0.0751 mol
35.5  2
從方程式得知，R 和 Cl2 的摩爾比是 1：1。
∴所用 R 的摩爾數 = 0.0751 mol
設 R 的摩爾質量是 y g mol1。
4.76
0.0751 =
y
y = 63.4

21. B
CaCO3(s)  CaO(s) + CO2(g)
10.01
所用 CaCO3 的摩爾數 = mol = 0.1 mol
40.1  12.0  16.0  3
從方程式得知，CaCO3 和 CaO 的摩爾比 = 1：1。
∴所生成 CaO 的質量 = 0.1 × (40.1 + 16.0) g = 5.61 g

22. C
4.31 g
反應的百分產率 = × 100% = 76.8%
5.61 g

23. (a) SnF2

(b) SnF2 的式量 = (118.7 + 19.0 × 2) = 156.7
19.0  2
(c) SnF2 中 F 的質量百分比 = ×100% = 24.3%
156.7
(d) 1.50 g 的 SnF2 中 F 的質量 = 1.50 g × 24.3% = 0.365 g

24. 假設鈉的質量是 1 g。
在空氣中生成的鈉氧化物：

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Na O
質量 (g) 1 0.35
1 0.35
原子的摩爾數 (mol) = 0.0435 = 0.0219
23.0 16.0
原子的最簡單整數 0.0435 0.0219
= 1.99 ≈ 2 =1
摩爾比 0.0219 0.0219
∴在空氣中生成的鈉氧化物的實驗式是 Na2O。

在純氧中生成的鈉氧化物：
Na O
質量 (g) 1 0.70
1 0.70
原子的摩爾數 (mol) = 0.0435 = 0.0438
23.0 16.0
原子的最簡單整數摩 0.0435 0.0438
=1 =1
爾比 0.0435 0.0435
∴在純氧中生成的鈉氧化物的實驗式是 NaO。

25. 假設撲熱息痛的質量是 100 g。

C H N O
質量 (g) 63.58 5.96 9.27 21.19
原子的摩爾數 63.58 5.96 9.27 21.19
= 5.30 = 5.96 = 0.662 = 1.32
(mol) 12.0 1.0 14.0 16.0
原子的最簡單 5.30 5.96 0.662 1.32
=8 =9 =1 =2
整數摩爾比 0.662 0.662 0.662 0.662
∴撲熱息痛的實驗式是 C8H9NO2。
設撲熱息痛的分子式是(C8H9NO2)n。
n × (12.0 × 8 + 1.0 × 9 + 14.0 + 16.0 × 2) = 151.0
n=1
∴撲熱息痛的分子式是 C8H9NO2。

26. (a) 無水 Na2CO3 的質量 = (13.07  8.23) g = 4.84 g

(b) 無水 Na2CO3 的式量 = (23.0 × 2 + 12.0 + 16.0 × 3) = 106.0
4.84
(c) 樣本中無水 Na2CO3 的摩爾數 = mol = 0.0457 mol
106.0
8.23
(d) 樣本中 H2O 的摩爾數 = mol = 0.457 mol
18.0

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(e)
Na2CO3 H2O
式單位的摩爾數 (mol) 0.0457 0.457
式單位的最簡單整數摩 0.0457 0.457
=1 = 10
爾比 0.0457 0.0457
∴ n 的數值是 10。

2.00
27. (a) C2H2 的摩爾數 = mol = 0.0769 mol
(12.0  2  1.0  2)
5.20
Br2 的摩爾數 = mol = 0.0325 mol
79.9  2
從方程式得知，C2H2 和 Br2 的摩爾比是 1：2。
∴Br2 是限量反應物。
0.0325
所生成 C2H2Br4 的摩爾數 = mol = 0.0163 mol
2
C2H2Br4 的理論產量 = 0.0163 × (12.0 × 2 + 1.0 × 2 + 79.9 × 4) g
= 5.63 g
5.02 g
(b) 反應的百分產率 = ×100% = 89.2%
5.63 g

28. (a) 整個過程可用一連串列步驟表示：

Fe  Fe2+  Fe3+  Fe(OH)3  Fe2O3
整個過程亦可用以下的總方程式表示：
2Fe  Fe2O3 (Fe 前的「2」字是用來平衡 Fe 原子的數目)
所以，Fe 和 Fe2O3 的摩爾比 = 2：1。
5.91
Fe 的摩爾數 = mol = 0.106 mol
55.8
0.106
所生成 Fe2O3 的摩爾數 = mol = 0.053 mol
2
Fe2O3 的摩爾質量 = (55.8 × 2 + 16.0 × 3) g mol1 = 159.6 g mol1
Fe2O3 的理論產量 = 0.053 × 159.6 g = 8.46 g
7.95 g
(b) (i) 氧化鐵(III) 的百分產率 = × 100% = 94.0%
8.46 g
(ii) 實際產量較理論產量低，可能的原因是 (任何兩項)：
 反應並不完全。
 所用的鐵並不純淨。
 在某些實驗步驟中 (例如過濾法)，有物質流失。

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第 13 章 金屬的腐蝕和保護

課堂練習
A13.1 (p.13-8)
(a) (i) 正離子：鐵(II) 離子；陰離子：氫氧離子
(ii) 4Fe(s) + 3O2(g) + 2nH2O(l)  2Fe2O3 • nH2O(s)
(b) 試管 3 的水經煮沸後已除去溶於水中的空氣，此外，水面的油層防止空氣再
溶於水中。由於沒有空氣 (氧)，故試管 3 內的鐵釘沒有發生銹蝕。
試管 4 的鐵釘浸入油中。空氣不能溶於油中。由於沒有空氣和水，故試管 4
內的鐵釘沒有發生銹蝕。
(c) 銅的活性較鐵低。若鐵釘用銅線纏着，鐵會更容易失去電子，結果鐵會銹蝕
得更快。

A13.2 (p.13-16)
(a) 鎂、鋁和鋅
(b) 鍍鋅/犧牲性保護
(c) 錫表層可防止鐵與空氣和水接觸，因而防止鐵銹蝕。
(d) 因為錫離子是無毒的，而鋅離子則是有毒的。

A13.3 (p.13-21)
(a) 由於所生成的鐵銹只是鬆散地依附在鐵的表面，故鐵銹很容易從鐵表面剝
落。未銹蝕的鐵表面會暴露於空氣中，並與空氣和水反應，因而繼續銹蝕，
直至整件鐵製品完全銹蝕為止。
(b) 鋁的表面生成一層具保護作用的氧化物，這層氧化物堅固，而且不透水和空
氣，可以防止鋁與水和空氣接觸，從而防止鋁進一步腐蝕。
(c) 陽極電鍍

試想想
試想想 (p.13-2)
1. 金屬的腐蝕令金屬物件的性質產生變化，情況嚴重的更會使金屬物件失去原
有的功用。
2. 常用的方法包括：加上保護層、陰極保護、犧牲性保護和使用合金等 (接受
其他合理答案)。

試想想 (p.13-4)
不會，因為月球上没有空氣。

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(美國太空總署在 1998 年 3 月發現月球南北極存有大量的冰的證據，證明月球有
水存在。)

試想想 (p.13-6)
由於香港的濕度頗高，因此鐵會銹蝕得較快。而撒哈拉沙漠長年都很少甚至没有
降雨，氣候極為乾燥，故鐵的銹蝕不會或極少發生。或
香港的空氣污染頗嚴重，產生的酸雨會加快鐵的銹蝕。

章節練習 (p.13-25)
1. 腐蝕作用；空氣 (氧)；水
2. 銹蝕
3. 氧化鐵(III)
4. (a) 酸性污染物
(b) 水溶性離子
(c) 高
(d) 活性較低
(e) 磨損；扭曲；尖銳
5. 六氰合鐵(III) 酸鉀；酚酞
6. (a) 塑膠
(b) 陰極
(c) 犧牲性；鍍鋅
(d) 合金
7. 氧化鋁/氧化物；陽極電鍍

8. D
詳情可參考第 13 章的第 5 頁。

9. C
鐵釘與活性較低的金屬接觸時，鐵釘會銹蝕得更快。

10. C
(C)中的鐵釘受到犧牲性保護。鋅會取代鐵腐蝕。

11. A
錫在金屬活性序中的位置較鐵低。

12. B

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13. D
即使鋅表層已破損，鋅亦能以犧牲性保護的原理防止鐵銹蝕，所以鍍鋅鐵常
用來製造一些易刮損或經常受到碰撞的東西。

14. B
金屬製品 常用的防腐蝕方法
(A) 電鑽頭 塗上油脂
(C) 萬字夾 包上塑膠層/鍍錫
(D) 船身 犧牲性保護

15. C
詳情可參考第 13 章的第 20 頁。

16. D
蒸餾水含有溶於水的氧。因此，在盛有蒸餾水的試管內的鐵釘會銹蝕。

17. (a) 它能除去空氣中的水分 (濕氣)。

(b) 它能防止空氣溶於水中。
(c) (i) 試管 2、3、4 和 6，因為在這些試管內，空氣(氧)和水均同時存在。
(ii) 試管 6，因為海水中的水溶性離子化合物會使鐵銹蝕得更快。
(d) 試管 1 和 5。因為試管 1 內沒有水，而試管 5 內經煮沸的蒸餾水則不含
空氣。
(e) 4Fe(s) + 3O2(g) + 2nH2O(l)  2Fe2O3 • nH2O(s)

18. (a) (i) 用來檢測鐵(II) 離子是否存在。

(ii) 用來檢測氫氧離子是否存在。
(b) 鐵釘的兩端附近呈藍色，顯示這些地方存有鐵(II) 離子。鐵釘的兩端較
尖銳，所以會銹蝕得較快。
(c) 培養皿 1：鐵釘在有空氣和水的情況下發生銹蝕。鐵失去電子並生成鐵
(II) 離子，令六氰合鐵(III) 酸鉀變為藍色。銹蝕時所生成的氫氧離子則
令酚酞變為粉紅色。
培養皿2：銅的活性較鐵低，以銅線纏繞的鐵釘會較容易失去電子，並
生成鐵(II) 離子，令六氰合鐵(III) 酸鉀變為藍色。銹蝕時所生成的氫氧
離子則會令酚酞變為粉紅色。
培養皿 3：鎂較鐵活潑，它會較鐵容易失去電子，因此鐵釘不會銹蝕而
生成鐵(II) 離子。鎂腐蝕時會生成氫氧離子，令鐵釘的兩端附近呈粉紅
色。
(d) 鎂、鐵、銅

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19. (a) 海水中的水溶性離子化合物加快鐵塔的銹蝕。
(b) 把鋅塊裝上鐵塔的表面，便可防止鐵塔銹蝕。鋅較鐵活潑，故會取代鐵
腐蝕。
(c) (i) 不銹鋼是由鐵與碳和其他金屬 (例如鉻、鎳和錳)混合而成的鐵合
金。
(ii) 建造不銹鋼鐵塔的成本很高。

20. (a) 鋁的展性良好/無毒/具抗腐蝕能力。(任何兩項)

(b) 陽極電鍍
(c) 進行陽極電鍍時，牛奶瓶蓋的表面會生成一層氧化鋁，結果增加這層氧
化物的厚度。
2Al(s) + 3H2O(l)  Al2O3(s) + 3H2(g)
(d) 這層氧化鋁堅固，不透水和空氣，可以防止鋁與水和空氣接觸，從而防
止鋁進一步腐蝕。

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課題三 金屬

課題總練習 (p.13-29)
1. D
一般而言，越容易被提取的金屬，就越早被人發現。

2. D
鎂可透過電解它的熔融礦石來提取。

3. B
鈣與冷水反應時會生成氫氧化鈣，而不是氧化鈣。
鈣與稀氫氯酸反應時會生成氫，而不是水。
鈣不是過渡性金屬。

4. B
活性較高的金屬可把活性較低的金屬從它的化合物中置換出來。從某金屬礦
石中提取金屬的難易程度與該金屬礦石的穩定性有關。越穩定的金屬礦石，
就越難把金屬從礦石中提取出來。

5. B
活性較高的金屬可把活性較低的金屬從的化合物中置換出來。

6. A
28.0
28.0 g 的 N2 中原子的摩爾數 = × 2 mol = 2 mol
14.0  2
2.0
2.0 g 的 H2 中原子的摩爾數 = × 2 mol = 2 mol
1.0  2
18.0
18.0 g 的 O2 中原子的摩爾數 = × 2 mol = 1.13 mol
16.0  2
34.0
34.0 g 的 Cl2 中原子的摩爾數 = × 2 mol = 0.958 mol
35.5  2
40.0
40.0 g 的 Ar 中原子的摩爾數 = mol = 1 mol
40.0

7. C
假設化合物 X 的質量是 100 g，即當中有 72 g 碳、12 g 氫和 16 g 氧。

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C H O
質量 (g) 72 12 16
72 12 16
原子的摩爾數 (mol) =6 = 12 =1
12.0 1.0 16.0
原子的最簡單整數摩爾比 6 12 1
∴化合物 X 的實驗式是 C6H12O。
設化合物 X 的分子式是(C6H12O)n。
200.0 = n × (12.0 × 6 + 1.0 × 12 + 16.0)
n=2
∴化合物 X 的分子式是 C12H24O 2。

8. C
5.0 g 的 CuSO4 • 5H2O 中結晶水的質量
5  (1.0  2  16.0)
= 5.0 × g = 1.8 g
63.5  32.1  16.0  4  5  (1.0  2  16.0)

9. A
設金屬 M 的相對原子質量是 a。
考慮氧化物 X，
3.76 (4.38  3.76)
M 和 O 的摩爾比 = ： = 1：1
a 16.0
a = 97.0
考慮氧化物 Y，
3.76 (4.07  3.76)
M 和 O 的摩爾比 = ： = 2：1
97.0 16.0
∴Y 的化學式是 M2O。

10. A
(2)：當錫表層部分剝落後，鐵製品會銹蝕得更快。
(3)：鍍錫鐵不是一種鐵合金。

11. A

12. (a) Fe2O3(s) + 3CO(g)  2Fe(s) + 3CO2(g)

(b) (i) 它可把赤鐵礦中的雜質除去。
(ii) CaCO3(s)  CaO(s) + CO2(g)
(c) 從經濟角度，把鐵循環再造的重要性：
可節省能源和其他資源 (例如電、水和燃料)。

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從環保角度，把鐵循環再造的重要性(任何一項)：
可節省金屬資源。或
可減少金屬廢料和用作棄置廢料的土地。或
可減少開採金屬礦石和提取金屬時所造成的污染。

13. (a) 要從輝銅礦提取銅，可把輝銅礦與碳一起加熱，碳是便宜的物質。另一

方面，從鋁土礦提取鋁的過程中需要使用大量電力，這大大增加提取金
屬的成本。
(b) 電解熔融的礦石
電力
(c) 2Al2O3(l)  4Al(l) + 3O2(g)
3
(d) Cu2S(s) + O2(g)  Cu2O(s) + SO2(g)
2
2Cu2O(s) + C(s)  4Cu(s) + CO2(g)
(e) (i) (任何一項)：
這種金屬提取方法的成本較低。或
燃燒植物所產生的能量可用來把物質加熱。
(ii) 植物的生長過程非常緩慢。

14. (a) (i) 先把一條乾淨的鉑絲浸入濃氫氯酸中，以濕潤鉑絲，再用鉑絲沾上

待測試的樣本粉末或溶液，並以無光焰把鉑絲末端強烈加熱。
(ii) P 是鈉，Q 是鈣。
(b) 因為 P 非常容易與空氣反應。
(c) (i) P 熔化成銀色小球，小球在水面上快速移動，並產生「嘶嘶」聲。
它燃燒時會產生金黃色火焰。
(ii) 所得的溶液是鹼性的。紅色石蕊試紙會變為藍色。
(d) (i)
氫

稀氫氯酸

倒置的漏斗

金屬 Q
(ii) 利用燃燒中的木條測試氣體，若該氣體燃燒時產生爆鳴聲，它便是
氫。
(e) (i) 汞
(ii) 它可用來製造温度計。

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(f) P、Q、R
(g)
金屬 金屬的提取方法
P 電解熔融的金屬氧化物
Q 電解熔融的金屬氧化物
R 把金屬氧化物單獨加熱

15. (a) 燒掉過量的煤氣，因煤氣是易燃的。

(b) 燃燒管和生成的銅的總質量會高於 22.16 g。
(c) 所用銅氧化物的質量 = (22.68  20.10) g = 2.58 g
(d) 所生成銅的質量 = (22.16  20.10) g = 2.06 g
(e) 銅氧化物中氧的質量 = (2.58  2.06) g = 0.52 g
2.06
(f) 所生成銅的摩爾數 = mol = 0.0324 mol
63.5
0.52
(g) 銅氧化物中氧的摩爾數 = mol = 0.0325 mol
16.0
(h)
Cu O
原子的摩爾數 (mol) 0.0324 0.0325
原子的最簡單整數 0.0324 0.0325
=1 =1
摩爾比 0.0324 0.0324
∴銅氧化物的實驗式是 CuO。
(i) CuO(s) + H2(g)  Cu(s) + H2O(l) 或
CuO(s) + CO(g)  Cu(s) + CO2(g)

16. (a) 2NaN3(s)  2Na(s) + 3N2(g)

(b) NaN3 的摩爾質量 = (23.0 + 14.0 × 3) g mol1 = 65.0 g mol1
130
所分解 NaN3 的摩爾數 = mol = 2 mol
65.0
從方程式得知，NaN3 和 N2 的摩爾比是 2：3。
3
∴所生成 N2 的摩爾數 = 2 mol × = 3 mol
2
所生成 N2 的質量 = 3 × 14.0 × 2 g = 84.0 g
(c) (i) 鈉非常活潑，會與空氣產生劇烈反應。或
它是易燃的金屬。
(ii) 2KNO3(s) + 10Na(s)  5Na2O(s) + K2O(s) + N2(g)
(iii) 根據(a)部的方程式，NaN3 和 Na 的摩爾比 = 1：1。
∴所生成 Na 的摩爾數 = 2 mol。

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根據(c)(ii)部的方程式，KNO3 和 Na 的摩爾比 = 1：5。
2
∴所需 KNO3 的摩爾數 = mol
5
2
所需 KNO3 的質量 = × (39.1 + 14.0 + 16.0 ×3) g = 40.44 g
5

17. (a) 引致鐵銹蝕的必要條件是水和空氣 (氧)。

(b) 油漆為車架提供一保護層，防止鐵與空氣和水接觸。
(c) (i) (任何一項)：
它的防銹蝕效能較一些其他的防銹方法 (例如塗上油漆、塗上油脂)
持久。或
塑膠層具裝飾車架的功用。
(ii) 使用此方法的成本較使用塗上油漆的成本高。
(d) 塗上油脂。因為單車行駛時，油脂不會像油漆或塑膠層般那麼容易地被
刮掉。此外，油脂具有潤滑單車鏈的功用。
(e) 因為單車表面上的水膜通常含有水溶性離子化合物，這些化合物會加快
鐵的銹蝕。

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