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3 海洋

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達思化學
第 1A 冊
第1章
地球
第 3 章 海洋
目錄
3.1
溶質與溶劑
3.2
海水 – 多種鹽的溶液
3.3
從海水獲取食鹽
3.4
3.5
從海水獲取純水
3.6
顯示食鹽含哪些化學物種
如何選取分離方法?
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第 3 章 海洋
目錄
3.7
顯示樣本含水的試驗
3.8
3.9
電解海水
物理變化及化學變化
3.10 物理性質及化學性質
關鍵詞彚
摘要
按節練習
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第 3 章 海洋
3.1
溶質與溶劑 (頁 44)
w 茶粉溶於水,得出的混合物稱為溶液 (solution),當中茶粉
是溶質 (solute),而水是溶劑 (solvent)。
這杯茶由茶粉溶於水沖泡而成
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第 3 章 海洋
3.1
溶質與溶劑 (頁 44)
一種物質溶解 (dissolve)
在另一種物質裏,便形成
溶液 (solution)。
被溶解的物質稱為
溶質 (solute)。
溶質
+
溶劑
=
溶液
溶解其他物質的則是溶劑 (solvent)。
w 物質能在某種溶劑裏溶解,我們稱其可溶的 (soluble) 於該
溶劑。
w 物質不能在某種溶劑裏溶解,我們稱其不可溶的 (insoluble)
於該溶劑。
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第 3 章 海洋
3.1
溶質與溶劑 (頁 45)
w 定量的溶液含少量的溶質,稱為稀溶液 (dilute solution )。
w 定量的溶液含大量的溶質,稱為濃溶液 (concentrated
solution)。
w 在一定温度下,不能溶解更多溶質的溶液稱為飽和溶液
(saturated solution)。
w 溶液的濃度 (concentration)是一定體積的溶液所含的溶質
的量。
溶液的濃度的單位可寫作 g dm–3,即是一立方分米 (dm3)
的溶液所含的溶質的質量。一立方分米 (dm3) 等於1 000
立方厘米 (cm3)。
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第 3 章 海洋
3.2
海水 – 多種鹽的溶液 (頁 45)
w 海水是含多種鹽的溶液,其中最主要的一種鹽是食鹽 — 氯
化鈉。
w 海水覆蓋超過70% 地球的表面,其中溶於海水的鹽的質量
百分率為3.5%。
海水中鹽的質量百分率為3.5%
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第 3 章 海洋
3.3
從海水獲取食鹽 (頁 46)
w 多數混合物含有有用的物質,也包含不需要的物質。化學家
已研發了不同的分離方法,把有用的物質和不需要的物質分
離。
傾析
w Decantation (傾析) 是分離密度較高而不溶的固體和
液體的簡便方法。
w 目的是要得到較清澈的液體或從固體去除不需要的液
體。
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第 3 章 海洋
3.3
從海水獲取食鹽 (頁 46)
w 要把海水和粗沙分離,可給予充足的時間讓粗沙沉在容器底
部,然後慢慢將上層的海水倒入另一個容器。
用傾析的方法把海水和粗沙分離
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第 3 章 海洋
3.3
從海水獲取食鹽 (頁 47)
過濾
w 可利用過濾 (filtration) 把液體和不可溶的固體的混合物
分離。
w 過濾是去除泥的常用方法。
w 過濾所用的濾紙上有很微細的孔洞。
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第 3 章 海洋
3.3
從海水獲取食鹽 (頁 47)
w 過濾海水和泥的混合物時,水的粒子和已溶解的鹽的粒子
全都很小,可以通過濾紙;但泥的粒子較大,無法通過。
w 留在濾紙上的泥稱為殘餘物 (residue),而通過濾紙的海水則
稱為濾液 (filtrate)。
用過濾的方法把海水
和泥分離
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第 3 章 海洋
3.3
從海水獲取食鹽 (頁 48)
蒸發
w 蒸發 (evaporation) 是在低於液體沸點的任何温度下,液
體轉化為氣體的過程。
w 在氣候炎熱的國家,海水會被引導至淺池塘。海水中的水
在陽光下蒸發後,便留下食鹽。
可通過蒸發海水獲取鹽
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第 3 章 海洋
3.3
從海水獲取食鹽 (頁 49)
從渾濁的海水獲取食鹽 參
蒸發
w 在實驗室,可利用下圖所示的實驗裝置從海水獲取食鹽。
用熱水浴從海水獲取食鹽
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第 3 章 海洋
3.3
從海水獲取食鹽 (頁 49)
結晶
w 把溶於水中的固體物質以晶體 (crystal)的形式從溶
液分離出來,這過程稱為結晶 (crystallisation)。
氯化鈉晶體
w 以下是兩個常用的結晶方法。
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第 3 章 海洋
3.3
從海水獲取食鹽 (頁 50)
結晶 - 冷卻熱的飽和溶液
1 把溶液加熱,部分的水會蒸發掉,使溶液的濃度上升。
2 加熱至溶液變得飽和,然後停止加熱。
3 讓飽和溶液冷卻。由於温度下降,晶體便開始形成。
4 用過濾把晶體濾出。
製備晶體 參
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第 3 章 海洋
3.3
從海水獲取食鹽 (頁 50)
結晶 - 冷卻熱的飽和溶液
冷卻熱的飽和溶液以獲取晶體
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第 3 章 海洋
3.3
從海水獲取食鹽 (頁 50)
結晶 - 讓溶液在常温下緩慢地蒸發
w 讓溶液在室温下慢慢蒸發,也
可獲取晶體。
w 隨着溶劑蒸發逸走,溶液的濃度
會逐漸增加,最後變成飽和溶液。
處於常温的溶液
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多孔濾紙
第 3 章 海洋
3.3
從海水獲取食鹽 (頁 51)
結晶 - 讓溶液在常温下緩慢地蒸發
w 晶體的大小與水的蒸發速率有關。
w 如果水蒸發得慢,會形成較大的晶
體;蒸發得快,就只會形成較細小
的晶體。
晶體
晶體在溶液中形成
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第 3 章 海洋
3.4
從海水獲取純水 (頁 51)
w 可進行簡單蒸餾 (simple distillation),從溶液獲取溶劑。
w 溶劑的沸點必須較溶質的沸點低得多,以確保把溶液受
熱時只有溶劑沸騰。
從海水獲取純水
參
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第 3 章 海洋
3.4
從海水獲取純水 (頁 51)
w 簡單蒸餾的實驗裝置。
從海水獲取純水所用的實驗裝置
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第 3 章 海洋
3.4
從海水獲取純水 (頁 52)
1 把海水在蒸餾瓶內加熱至沸騰,只有水轉化成水蒸汽, 但
海水中的鹽不易揮發。
2 水蒸汽通過水冷冷凝器 (condenser) 的內管,遇冷凝結成
液體。
3 用錐形瓶收集純水(餾液 (distillate))。
w 漰沸是一種劇烈的沸騰,可以使在容器中受熱的液體噴
出。如果在容器中加入少量的防漰沸小粒,令海水沸騰
時保持均勻穩定,可以減低漰沸的風險。
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第 3 章 海洋
3.4
從海水獲取純水 (頁 52)
小測試 3.1
就下列每項任務,
• 提出適當的分離方法;及
• 寫出涉及的原理。
第一項已完成作為例子。
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第 3 章 海洋
3.5
如何選取分離方法? (頁 53)
w 為不同的混合物選取合適的分離方法時,必須考慮以下
因素:
• 混合物的類別;及
• 欲獲取混合物的哪種成分。
分離不同的混合物的方法
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第 3 章 海洋
3.6
顯示食鹽含哪些化學物種 (頁 55)
Flame test
進行不同的金屬化合物的焰色
試驗 參
w 通過焰色試驗 (flame test),可鑑定化合物是否含某些
金屬。
1 潔淨鎳鉻線 (nichrome wire)。把鎳鉻線浸入濃氫氯酸,並
放進無光焰。
2 把潔淨的鎳鉻線再次浸入濃氫氯酸,然後把鎳鉻線放進固
體樣本,讓鎳鉻線沾上固體。
3 把鎳鉻線沾上固體的部分放入無光焰最熱的部分,並觀察
火焰的顏色。
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第 3 章 海洋
3.6
顯示食鹽含哪些化學物種 (頁 55)
焰色試驗
焰色試驗的步驟
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第 3 章 海洋
3.6
顯示食鹽含哪些化學物種 (頁 55)
焰色試驗
食鹽含有甚麼物種? 參
w 下圖展示一些金屬的化合物的焰色。
一些金屬的化合物的焰色
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第 3 章 海洋
3.6
顯示食鹽含哪些化學物種 (頁 57)
氯化物的試驗 - 硝酸銀水溶液
w 含氯的化合物稱為氯化物 (chlorides)。
w 要測試一個樣本是否氯化物,可先
把樣本溶於水,然後加入過量的稀
硝酸和少許的硝酸銀水溶液。
w 如固體樣本是氯化物,會有白色
沉澱物 (precipitate) 生成。
把過量的稀硝酸加入氯化物的溶液,然
後加入硝酸銀水溶液,有白色沉澱物生
成
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第 3 章 海洋
3.6
顯示食鹽含哪些化學物種 (頁 57)
小測試 3.2
一名學生獲提供一個固體樣本 X。
a) 下圖展示學生對 X 進行焰色試驗所用的裝置。
• 不會熔解 / 熔點高
• 不會影響焰色 / 化學惰性 / 不活潑 /
不會與氧或空氣反應
i) 提出兩個原因,解釋為甚麼鎳鉻線適合用於焰色試驗。
ii) 為甚麼進行焰色試驗時不適宜使用光焰? 難以觀察到測試物在試驗中產
生的焰色。
iii) 如果X 是鈣的化合物,試驗中會觀察到甚麼焰色? 磚紅色
1 把 X 溶於水;
b) 該學生懷疑 X 是氯化物。
提出該學生可如何顯示 X 是氯化物。 2 加入過量的稀硝酸;
3 加入硝酸銀水溶液。
如果 X 是氯化物,會有
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白色沉澱物生成。
第 3 章 海洋
3.7
顯示樣本含水的試驗 (頁 58)
w 水能把藍色氯化鈷(II)試紙變成粉紅色。
w 水能把無水的 (anhydrous) 硫酸銅(II) 由白色變成藍色。
把水滴在藍色氯化鈷(II) 試紙上,氯化鈷
(II) 試紙變成粉紅色
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把水滴在無水硫酸銅(II) 上,硫酸銅(II)
由白色變成藍色
第 3 章 海洋
3.8
電解海水 (頁 58)
w 海水主要是氯化鈉的水溶液,而水是由氫和氧組成的化合
物。
w 把電流通入海水,可將所含的元素重新組合,生成三種有
用物質 — 氯氣、氫氣和氫氧化鈉溶液。
w 這過程稱為電解 (electrolysis)。
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第 3 章 海洋
3.8
電解海水 (頁 58)
w 下圖展示電解海水所用的實驗裝置。
電解海水所用的裝置
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第 3 章 海洋
3.8
電解海水 (頁 58)
w 直流電通入海水時,氯氣會在正電極生成,氫氣則在負電
極生成。
w 最後,裝置中的溶液變成氫氧化鈉溶液。
海水
直流電
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氯氣 + 氫氣 + 氫氧化鈉溶液
第 3 章 海洋
3.8
電解海水 (頁 59)
從電解海水所得的生成物的用途
電解海水
氫
氯
製造氫氯酸
用作
火箭
燃料
製造氨 (製
造肥料用)
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消毒泳池水
氫氧化鈉溶液
製造漂
白劑
消毒食水
製造肥造
和清潔劑
製造紙
製造聚氯乙烯
(塑膠的一種)
第 3 章 海洋
3.9
物理變化和化學變化 (頁 60)
物理變化
物理變化 (physical change) 是沒有新物質生成的變
化。
水循環涉及的所有過程都是物
理變化
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第 3 章 海洋
3.9
物理變化和化學變化 (頁 60)
物理變化
w 物理變化大多能逆轉,例如
• 把果汁冷凍凝固成雪條;
• 把沙與水混合;
• 把糖溶於水。
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第 3 章 海洋
3.9
物理變化和化學變化 (頁 60)
小測試 3.3
指出你能如何逆轉上述三項物理變化。
把雪條加熱直至熔解
進行過濾
進行蒸餾
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第 3 章 海洋
3.9
物理變化和化學變化 (頁 61)
昇華 - 物理變化
w 一些固體受熱時不會熔解成液體,但會直接變成氣體,這
種變化稱為昇華 (sublimation)。
w 二氧化碳在温度低於 –78.5 °C 時以白色的固體(稱為乾冰)
存在。加熱至 –78.5 °C 以上,乾冰會直接昇華成二氧化碳
氣體。
乾冰是固態的二氧化碳
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第 3 章 海洋
3.9
物理變化和化學變化 (頁 61)
昇華 - 物理變化
w Iodine (碘) 受熱會變成紫色的蒸氣,碘蒸氣遇到冷凍物件
碘蒸氣遇到冷凍物件的表面時,會直接變回固體。
紫色的碘蒸氣接觸到
冷凍物件的表面時,
會直接變回固體
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第 3 章 海洋
3.9
物理變化和化學變化 (頁 62)
物理變化
w 描述物質的物態變化的詞彙:
描述物質的物態變化
的詞彙
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第 3 章 海洋
3.9
物理變化和化學變化 (頁 62)
化學變化
化學變化 (chemical change) 是有最少一種新物質生成
的變化。
w 不少化學變化都難以逆轉,例如
• 煎蛋;
• 鐵生銹;
• 燃燒木材。
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第 3 章 海洋
3.9
物理變化和化學變化 (頁 62)
小測試 3.4
把以下過程分類為物理變化或化學變化。
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第 3 章 海洋
3.10 物理性質及化學性質 (頁 63)
物質的物理性質 (physical properties) 是指在毋須改變物
質的化學成分下,可觀察到或量度到的性質。
w 常見的物理性質:
導電性
熔點
沸點
狀態
溶解度
密度
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氣味
顏色
硬度
第 3 章 海洋
3.10 物理性質及化學性質 (頁 63)
物質的化學性質 (chemical properties) 是在物質進行化
學變化產生新物質期間,可觀察到或量度到的性質。
w 常見的化學性質:
易燃性
毒性
氧化性
與其他物質反應的性質
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化學穩定性
第 3 章 海洋
3.10 物理性質及化學性質 (頁 64)
w 鎂的其中一項化學性質是能在氧中燃燒,並發出耀目白光,
生成新物質氧化鎂。
鎂+氧
氧化鎂
鎂在氧中燃燒
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第 3 章 海洋
3.10 物理性質及化學性質 (頁 64)
小測試 3.5
指出下列每項陳述所描述的是物質的物理性質還是化學性質。
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第 3 章 海洋
關鍵詞彙 (頁 65)
溶液
solution
濃度
concentration
溶質
solute
傾析
decantation
溶劑
solvent
過濾
filtration
可溶
soluble
殘餘物
residue
不可溶
insoluble
濾液
filtrate
稀溶液
dilute solution 蒸發
evaporation
濃溶液
concentrated
solution
晶體
crystal
飽和溶液
saturated
solution
結晶
crystallisation
續下頁
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第 3 章 海洋
關鍵詞彙 (頁 65)
簡單蒸餾
simple distillation
電解
electrolysis
冷凝器
condenser
物理變化
physical
change
餾液
distillate
昇華
sublimation
焰色試驗
flame test
碘
iodine
鎳鉻線
nichrome wire
化學變化
chemical
change
氯化物
chloride
沉澱物
precipitate
無水的
anhydrous
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第 3 章 海洋
摘要 (頁 66)
1
一種物質(溶質)溶解於另一種物質(溶劑)中,便形成
溶液。
溶質 + 溶劑 = 溶液
2
a) 只含少量溶質的溶液是稀溶液。
b) 含大量溶質的溶液是濃溶液。
3
在某一温度下,不能溶解更多溶質的溶液是飽和溶液。
4
海水中鹽的質量百分率為3.5%,其中2.4% 是氯化鈉。
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第 3 章 海洋
摘要 (頁 66)
5
下表總結了一些常用的分離方法:
續下頁
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第 3 章 海洋
摘要 (頁 67)
5
下表總結了一些常用的分離方法:
續下頁
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第 3 章 海洋
摘要 (頁 67)
5
下表總結了一些常用的分離方法:
續下頁
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第 3 章 海洋
摘要 (頁 67)
5
下表總結了一些常用的分離方法:
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第 3 章 海洋
摘要 (頁 68)
6
下表列出一些金屬的化合物在焰色試驗中令火焰所呈的顏
色:
固體
火焰所呈的顏色
鉀的化合物
淡紫
鈉的化合物
金黃
鈣的化合物
磚紅
銅的化合物
藍綠
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第 3 章 海洋
摘要 (頁 68)
7
要測試一個樣本是否氯化物,可先把樣本溶於水,然後加
入過量的稀硝酸和少許的硝酸銀水溶液。如果有白色沉澱
物生成,即表示樣本是氯化物。
8
要測試一個樣本是否含有水,可測試這個樣本能否把藍色
的氯化鈷(II) 試紙變成粉紅色。此外,也可測試這個樣本
能否把白色的無水硫酸銅(II) 變成藍色。
9
通過電解海水,可獲取三種有用的物質。
直流電
海水
氯氣 + 氫氣 + 氫氧化鈉溶液
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第 3 章 海洋
摘要 (頁 68)
10 物理變化是沒有新物質生成的變化。
11 化學變化是有最少一種新物質生成的變化。
12 物質的物理性質是指在毋須改變物質的化學成分下,可觀
察到或量度到的性質,例如:
• 外觀;
• 熔點;
• 顏色;
• 沸點;
• 氣味;
• 溶解度。
• 密度;
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第 3 章 海洋
摘要 (頁 69)
13 物質的化學性質是在物質進行化學變化產生新物質期間,可
觀察到或量度到的性質,例如:
• 鐵與硫反應生成硫化鐵(II);
• 鎂與氧反應生成氧化鎂。
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第 3 章 海洋
按節練習 (頁 70)
註: 題目按難度由淺至深( 1 至5 級)分類:
題目以3 級或以上程度為目標;
題目以4 級或以上程度為目標;
題目以5 級程度為目標。
「 * 」 顯示有效的傳意可取一分。
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第 3 章 海洋
按節練習 (頁 70)
第一部分 知識和理解
1 完成以下概念圖。
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a) 過濾
b) 殘餘物
c) 蒸餾
d) 餾液
e) 蒸發
f) 結晶
g) 溶質
h) 溶劑
i) 不可溶
j) 可溶
第 3 章 海洋
按節練習 (頁 71)
第二部分 多項選擇題
2 下列哪過程最適用於從海水提取氯化鈉?
A
B
C
D
電解
結晶
簡單蒸餾
分餾
答案:B
(HKDSE, Paper 1A, 2018, 1)
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第 3 章 海洋
按節練習 (頁 71)
3 下列哪個組合正確?
A
B
C
D
目的
從糖溶液分離出糖
從湯水分離出蔬菜
從空氣分離出塵埃
從海水分離出泥粒
分離方法
過濾
分餾
蒸餾
傾析
答案:D
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第 3 章 海洋
按節練習 (頁 71)
4 下列是有關硫酸鋅結晶的步驟,但不是以正確次序排列。
I 把晶體濾出。
II 把溶液加熱以將其濃縮。
III 讓溶液冷卻,以形成晶體。
IV 確定溶液已達飽和。
下列哪項是該步驟的正確次序?
A
B
C
D
I
I
II
II
IV III II
III
II IV
IV III I
III I
IV
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答案:C
第 3 章 海洋
按節練習 (頁 71)
5 下列哪個分離方法不涉及物態的變化?
A
B
C
D
傾析
蒸發
分餾
簡單蒸餾
答案:A
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第 3 章 海洋
按節練習 (頁 71)
6 蒸餾涉及下列哪步驟?
A
B
C
D
凝結,然後蒸發
結晶,然後過濾
蒸發,然後凝結
過濾,然後結晶
答案:C
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第 3 章 海洋
按節練習 (頁 71)
7 下列哪種化合物在焰色試驗中不會令火焰呈特別的焰色?
A
B
C
D
氯化鈣
氯化鉀
氯化鈉
氯化銀
答案:D
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第 3 章 海洋
按節練習 (頁 71)
8 下列哪項是物理變化?
A
B
C
D
消化食物
煙花爆發
鐵生銹
把橙擠壓以獲取橙汁
答案:D
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第 3 章 海洋
按節練習 (頁 71)
9 下圖展示一壺沸水。
隨着水蒸汽冷卻,水蒸汽轉化成液態水的小水點。
由水蒸汽轉化成液態水,這個物態變化是
A
B
C
D
沸騰。
凝結。
蒸發。
昇華。
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答案:B
(Edexcel IGCSE, Paper 1C, Jun. 2016, 1)
第 3 章 海洋
按節練習 (頁 72)
10 下列哪個是化學變化的例子?
A
B
C
D
把氯化鈉加在水中
打破玻璃瓶
把水凝固成冰粒
把電流通入海水
題解:
把電流通入海水,可將所含的元素重新組合,生成
三種有用物質—氯氣、氫氣和氫氧化鈉溶液。
答案:D
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第 3 章 海洋
按節練習 (頁 72)
11 下列有關海水的陳述,何者正確?
(1) 海水是混合物。
(2) 海水在焰色試驗令火焰呈淡紫色。
(3) 把硝酸銀水溶液與海水混合,會生成白色沉澱物。
A 只有 (1)
B 只有 (2)
C 只有 (1) 和 (3)
D 只有 (2) 和 (3)
題解:
(2) 海水中主要的鹽是氯化鈉,
所以海水在焰色試驗令火焰呈
金黃色。
答案:C
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第 3 章 海洋
按節練習 (頁 72)
12下列有關水的陳述,何者正確?
(1) 水是化合物。
(2) 通過蒸餾,可把其組成元素從水中分離出來。
(3) 水可把氯化鈷(II) 試紙由粉紅色變成藍色。
A
B
C
D
只有 (1)
只有 (2)
只有 (1) 和 (3)
只有 (2) 和 (3)
題解:
(2) 通過電解,可把水的組成
元素從水中分離出來。
(3) 水把藍色氯化鈷( I I ) 試紙
變成粉紅色。
答案:A
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第 3 章 海洋
按節練習 (頁 72)
13 下列哪些是氯的用途?
(1) 用作火箭燃料
(2) 製造漂白劑
(3) 消毒泳池水
A
B
C
D
只有 (1) 和 (2)
只有 (1) 和 (3)
只有 (2) 和 (3)
(1)、(2) 和 (3)
答案:C
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按節練習 (頁 72)
第三部分 結構性問題
14下列技術可用於分離混合物。
A
B
C
D
E
蒸發
過濾
分餾
簡單蒸餾
昇華
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按節練習 (頁 73)
14 (續)
a) 從以上列項,選擇最合適的技術,進行下列每項任務。
i) 從硫酸銅(II) 溶液獲取水 D (1)
ii) 從鐵粉和水的混合物獲取鐵粉 B (1)
iii) 從甲醇和丙酮的混合物獲取丙酮 C (1)
(甲醇的沸點 = 65 °C;丙酮的沸點 = 56 °C)
iv) 從海水獲取食鹽 A (1)
v) 從碘和沙的混合物獲取碘 E (1)
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按節練習 (頁 73)
14 (續)
b) 就下列各項過程,繪出實驗裝置的標示圖:
i) 蒸發
ii) 過濾
ii)
i)
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按節練習 (頁 73)
15 草木灰是不溶的大顆粒子和可溶於水的鹽的混合物。
在非洲某些地區,傳統上一般從草木灰獲取鹽。把水加
入草木灰中,然後用下圖所示裝置,除掉不溶於水的粒子。
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按節練習 (頁 73)
15 (續)
解釋如何運用這裝置把不溶的粒子和鹽分離。
(Cambridge IGCSE, 0620/23, Paper 2, Nov. 2013, 8(b))
水和已溶的鹽的粒子足夠細小以通過葉間和碗底的孔,
進入泥製的壺。 (1)
不溶的大顆粒子被蕉葉阻隔並殘留在泥製的碗。 (1)
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按節練習 (頁 73)
16 完成下表,為各元素寫出在自然界的來源,以及從這
來源把它提取的方法。
元素
自然界的來源
提取的方法
氬
氦
(HKDSE, Paper 1B, 2015, 1(c))
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按節練習 (頁 74)
17 鹽可溶於水,但沙不溶於水,可通過下圖所示方法把鹽
和沙的混合物分離。在步驟 1 中,把水加入混合物。
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按節練習 (頁 74)
17 (續)
a)
寫出標示為 X 和 Y 的儀器的名稱。
X: 玻璃棒 (1) Y: 過濾漏斗 (1)
b) i) 把從步驟 1 取得的混合物通過 Y 前,應先在 Y
上放進甚麼?
濾紙 (1)
ii) 在步驟 2 中除掉的固體是甚麼?
沙 (1)
iii) 寫出在步驟 2 中進行的過程的名稱。
過濾 (1)
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按節練習 (頁 74)
17 (續)
c) 完成步驟 2 後,把蒸發皿收集得的液體加熱以除掉水。
i) 寫出涉及的過程的名稱。
蒸發 (1)
ii) 繪出所使用的實驗裝置的標示圖。
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按節練習 (頁 74)
18 a) 一名學生使用焰色試驗,辨別氯化鈣和氯化鉀樣本。
以下是該學生使用的方法。
步驟 1 和步驟 3 各有一個錯誤。
步驟 1 把鉑線浸在一些濃氫氧化鈉溶液中。
步驟 2 把鉑線放進樣本中。
步驟 3 把沾有樣本的鉑線放進發光焰。
步驟 4 記錄焰色。
寫出步驟 1 和步驟 3 的正確方法。
步驟 1 把鉑線浸在濃氫氯酸中。 (1)
步驟 3 把沾有樣本的鉑線放進無光焰。 (1)
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按節練習 (p. 74)
18 (續)
b) 如該測試正確進行,氯化鉀在焰色試驗中令火焰呈甚
麼顏色?
A
B
C
D
綠色
淡紫色
橙色
紅色
(1)
(Edexcel IGCSE, Paper 2C, Jan. 2016, 3(d)–(e))
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按節練習 (頁 75)
19 下圖展示可用於從海水獲取純水的裝置。
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b) i) 圓底瓶 / 蒸餾瓶 (1)
ii) 防漰沸小粒 (1)
iii) 三腳架 (1)
按節練習 (p. 75)
iv) 鐵絲網 (1)
19 (續)
v) 冷凝器 (1)
a) 寫出這過程的名稱。 蒸餾 (1)
b) 寫出所標示的儀器的名稱。
*c) 解釋在這過程中如何從海水獲取純水。
c) 出現分離是因為水和海水中的鹽具有不同的沸點。水的沸騰温度較
鹽的低。 (1)
把海水在蒸餾瓶內加熱至沸騰,只有水轉化成水蒸汽,但海 水中
的鹽不易揮發。 (1)
水蒸汽通過水冷冷凝器的內管,遇冷凝結成液體。 (1)
用錐形瓶收集純水,鹽則殘留在蒸餾瓶內。 (1)
傳意分數 (1)
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按節練習 (頁 75)
*20 描述如何從氯化鎂的稀溶液獲取氯化鎂晶體。
加熱至溶液變得飽和。 (1)
讓飽和溶液冷卻,晶體便開始形成。 (1)
用過濾把晶體濾出。用少量的冷去離子水沖洗晶體,並
用濾紙把晶體弄乾。 (1)
傳意分數 (1)
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第 3 章 海洋
按節練習 (頁 75)
21 下圖展示一瓶礦泉水的標籤。
a) 描述一項試驗以確定該瓶水含有氯化物。
加入過量的稀硝酸; (1)
加入硝酸銀水溶液。
如果含有氯化物,會有白色沉澱物生成。 (1)
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按節練習 (頁 76)
21 (續)
b) 一名學生把一些礦泉水蒸發,獲取其中的鹽。他嘗試
使用焰色試驗辨認該鹽所含的金屬。
下圖展示學生所用的儀器。
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第 3 章 海洋
按節練習 (頁 76)
21 (續)
b) i) 提出兩個原因,解釋為甚麼鎳鉻線適合用於這
試驗。
雜質可能會影響焰色。 (1)
ii) 為甚麼每項試驗之間應把鎳鉻線潔淨?
• 不會熔解 / 熔點高
(1)
• 不會影響焰色 / 化學惰性 / 不活潑 /
不會與氧或空氣反應
(1)
iii) 為甚麼進行焰色試驗時不適宜使用光焰?
難以觀察到測試物在試驗中產生的焰色。 (1)
iv) 解釋為甚麼那些金屬不能使用焰色試驗來辨認。
因為該焰色是由不同金屬發出的焰色混合而成。 (1)
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第 3 章 海洋
按節練習 (頁 76)
22 填入文字以描述物質的物態變化。
a) 沸騰 / 蒸發 (1)
b) 凝結 (1)
c) 熔融 (1)
d) 凝固 (1)
e) 昇華 (1)
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第 3 章 海洋
按節練習 (頁 76)
23 水存在於大氣、海洋和冰雪中。
a) 寫出水的兩項物理性質。
b) 描述水的試驗,包括方法和結果。
c) 水是良好的溶劑,你如何理解「溶劑」一詞?
溶劑是一種能溶解其他物質並生成溶液的物質。 (1)
a) 以下任何兩項:
• 熔點 0 ℃ (1)
b) 以下任何一項:
• 沸點 100 ℃ (1)
• 利用藍色氯化鈷(II) 試紙試驗水。 (1)
• 無色 (1)
氯化鈷(II) 試紙由藍色變成粉紅色。 (1)
• 無味 (1)
• 利用無水硫酸銅(II) 試驗水。 (1)
( 接受水的其他物理性 無水硫酸銅(II) 由白色變成藍色。 (1)
質。)
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按節練習 (頁 77)
24 以下問題與海水有關。
a) 把海水蒸發,可獲取多種不同的化合物。
i) 繪出蒸發海水樣本所用的實驗裝置的標示圖。
ii) 寫出海水蒸發後留下的最大量的化合物的名稱。
氯化鈉 (1)
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第 3 章 海洋
按節練習 (頁 77)
24 (續)
把海水淨化,可獲取食水。
解釋為甚麼要用蒸餾而非過濾,才能把海水淨化至適合飲
用。
以下任何一項:
• 蒸餾能除去可溶的鹽而過濾不能。 (1)
• 蒸餾能除去細菌 / 病菌而過濾不能。 (1)
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第 3 章 海洋
按節練習 (頁 77)
25 把直流電通入一些化合物的溶液時,這些溶液會分解,即
是發生電解。
在某實驗中,把氯化鈉溶液電解,生成氯和氫,還有氫氧
化鈉溶液。
a) 氯具毒性,對人類有害,但可用於處理食水。
i) 繪出張貼在氯氣瓶上的危險警告標籤。
ii) 把氯加入水中,可令食水更安全飲用。
解釋為甚麼加氯能令食水更安全飲用。
殺死細菌。 (1)
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b) i)
把燃燒中的木條放入一氣體樣本內,
按節練習 (頁 77) 以測試氫。 (1)
25 (續)
如果發出爆鳴聲,氣體便是氫氣。 (1)
b) i) 提出可用於辨認氫的試驗。
以下任何一項:
ii) 寫出氫的一項用途。• 用作火箭燃料 (1)
• 製造氨 (1)
c) 氫氧化鈉是化合物。 • 製造氫氯酸 (1)
i) 解釋「化合物」一詞的意思。
化合物是由兩種或多種元素以化學形式結合而成的純物質。 (1)
ii) 寫出氫氧化鈉的一項用途。
以下任何一項:
• 製造漂白劑 (1)
• 製造肥皂和清潔劑 (1)
• 製造紙 (1)
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第 3 章 海洋
按節練習 (頁 77)
26 現有兩瓶化學品,兩者的標籤均已遺失。其中一瓶含氯
化鈉,另一瓶含氯化鉀。
一名分析科學家想找出各瓶所盛載的物質,她決定就瓶內
的化學品分別進行焰色試驗。
a) 寫出該科學家如何進行焰色試驗。
答案須包括:
• 她所用的儀器;
• 她進行實驗的步驟;
• 每種化學品的焰色。
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第 3 章 海洋
按節練習 (頁 77)
26 (續)
你可繪出標示圖作為輔助,回答問題。
步驟
以下任何三項:
• 在試驗中使用鎳鉻線。 (1)
• 把潔淨的鎳鉻線浸入濃氫氯酸。 (1)
• 把鎳鉻線放進固體樣本。 (1)
• 把鎳鉻線沾上固體的部分放入無光焰最熱的部分。 (1)
結果
氯化鈉產生金黃色火焰。 (1)
氯化鉀產生淡紫色火焰。
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第 3 章 海洋
按節練習 (頁 78)
26 (續)
b) 另一名科學家測試一水樣本,以檢測它是否含氯化物。
進行測試時,她把硝酸銀水溶液加進水樣本中。
i) 把硝酸銀水溶液加進含氯化物的水樣本中,會生成
甚麼顏色的固體?
白色 (1)
ii) 可如何稱呼該生成的固體?圈出一個答案。
晶體
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沉澱物
(1)
溶劑
第 3 章 海洋
按節練習 (頁 78)
26 (續)
c) 氯化鈉與硝酸銀反應,生成硝酸鈉和氯化銀。
寫出涉及反應的文字方程式。
氯化鈉 + 硝酸銀
硝酸鈉 + 氯化銀 (1)
(AQA GCSE (Foundation Tier), Additional Applied Science, Unit 1,
Jun. 2013, 6)
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第 3 章 海洋
按節練習 (頁 78)
27 把下列各項分類為物理變化或化學變化。
a) 把冰粒放在太陽下一段時間後,留下一灘水。物理變化 (1)
b) 單車生銹變色。化學變化 (1)
c) 把烘焙蘇打與醋混合,釋出氣泡。化學變化 (1)
d) 把朱古力糖漿溶於牛奶中。 物理變化 (1)
e) 玻璃杯由桌子墮下,碎散在地上。 物理變化 (1)
f) 在營火會烘烤棉花糖。化學變化 (1)
g) 固體被研碎成粉末。物理變化 (1)
h) 把鐵和硫的混合物加熱。化學變化 (1)
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第 3 章 海洋
按節練習 (頁 78)
*28 一名學生獲提供乙醇、水和鐵的混合物。.
下表列出這三種物質的資料:
物質
在常温的狀態
熔點 (°C)
沸點 (°C)
在水中的溶解度
水
液體
0
100
可溶
乙醇
液體
–117
78
可溶
鐵
固體
1 538
2 861
不可溶
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第 3 章 海洋
按節練習 (頁 78)
*28 (續)
提出該學生可如何從該混合物獲取這三種物質的純樣本。
詳細解釋每個方法如何運作。
把混合物進行過濾分離出鐵。 (1)
用水沖洗鐵,然後弄乾。 (1)
水和乙醇具有不同的沸點,可通過分餾把它們分離。 (1)
把混合物加熱,沸點較低的乙醇會先餾出。 (1)
傳意分數 (1)
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