105 學年度學科能力測驗自然考科 第 52 題

財團法人大學入學考試中心基金會

王同學進行基礎化學(二)化學電池的實驗,取4個燒杯,配製了4種溶液並置入4種不同的電極,構成甲、乙、丙、丁4種半電池(單電池)如表3所示:

表3
半電池溶液(1M)溶液顏色電極
甲硫酸鋅無色鋅片
乙硫酸鎳(Ⅱ)綠色鎳片
丙硫酸銅藍色銅片
丁硝酸銀無色碳棒

上課時,張老師先解釋化學電池的原理:化學電池的陽極就是負極,可釋出電子;陰極就是正極,可接受電子。此外,四種金屬釋出電子的傾向大小依序為鋅>鎳>銅>銀。圖17是鎳銅電池的簡易裝置。圖中,鎳片置於負極,銅片置於正極,三用電表顯示約0.57 V,此鎳銅電池的淨反應如下:

\mathrm{Ni}(s)+\mathrm{Cu^{2+}}(aq)\rightarrow\mathrm{Ni^{2+}}(aq)+\mathrm{Cu}(s)\cdots\cdots\cdots(1)
圖17

由甲、乙、丙、丁的4種半電池,以圖17的方式連結兩半電池時,共可構成幾種電流方向與鎳銅電池相同的電池?(不含鎳銅電池)

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