114會考自然 第19題 詳解

二氧化碳・碳酸鹽固化 · 單選 · 題目出處：114 年國中教育會考 自然科（國立臺灣師範大學心理與教育測驗研究發展中心）

逐步解析

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   先抓題目在考什麼

   這題不是在考「二氧化碳能不能消失」，而是在考二氧化碳進到水裡後，能不能和地下岩層中的鈣、鎂離子反應，最後變成不容易溶於水的固體，卡在岩石空隙裡。換句話說，關鍵是二氧化碳水溶液的化學性質，不是物理性質。
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   看題目給的線索

   題目提到「灌入大量的水中」「氣泡水」「注入地下一千公尺深的岩層」「和鈣、鎂等離子反應而固化」。這些線索都在暗示：二氧化碳先溶於水，形成酸性水溶液，再和地下的鈣、鎂離子反應，生成不溶於水的碳酸鹽，才會被固定成岩石的一部分。
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   逐一檢查選項 A

   (A) 密度大於空氣。這雖然是二氧化碳的物理性質之一，但和「變成岩石的一部分」沒有直接關係。密度大不大，只會影響氣體怎麼擴散、怎麼聚集，不會讓它自己變成固體，也不會解釋為什麼能和岩層中的離子固化，所以不是正確原因。
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   逐一檢查選項 B

   (B) 溶於水呈酸性。二氧化碳溶於水後，會形成碳酸，使水溶液呈酸性。這個性質有助於理解它進到水中的反應，但題目最後強調的是「和鈣、鎂等離子反應而固化」。單靠「呈酸性」還不足以說明它怎麼變成岩石，因為真正讓它固定下來的是後面生成難溶物的反應，不是只有酸性而已，所以 B 不夠精準。
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   逐一檢查選項 C

   (C) 可與鈣離子反應產生難溶於水的碳酸鹽。這正符合題意。二氧化碳溶於水後，在地下高壓環境中可和鈣離子反應，形成像碳酸鈣這類難溶於水的碳酸鹽，沉積在岩層空隙中，最後把二氧化碳固定住。這就是「把二氧化碳變成岩石一部分」的關鍵機制，因此 C 正確。
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   逐一檢查選項 D

   (D) 可與鈉離子反應產生易溶於水的碳酸鹽。先不說鈉離子本來就不是題目強調的岩層主要離子，就算生成的是鈉的碳酸鹽，那通常是可溶於水的，不會沉澱固化，反而留在水裡，無法把二氧化碳固定成岩石的一部分，所以 D 錯。
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   收斂到官方答案

   綜合來看，這題考的是二氧化碳在水中與鈣離子反應，生成難溶於水的碳酸鹽，達到固化與封存的效果，因此正確答案是 (C)。

關鍵觀念：#二氧化碳性質 #酸鹼反應 #碳酸鹽沉澱