114學測自然 第31題 詳解

答案(B)(D)(E)看逐步解析 ↓

逐步解析

1. 1

   分清兩類反應

   式 2 是酸鹼中和：$\mathrm{HCl}$ 解離出的 $\mathrm{H^+}$ 與 $\mathrm{NaOH}$ 解離出的 $\mathrm{OH^-}$ 直接結合成水，室溫下瞬間完成。式 1 是酯化：乙醇是有機分子，不是鹼、也不會解離出 $\mathrm{OH^-}$，生成的水是由乙酸的羧基與乙醇的羥基脫去而來，屬於分子間的縮合反應，需要硫酸催化並加熱才進行。兩者只有「都生成一分子水」表面相似，本質完全不同——這就是整題的判斷主軸。
2. 2

   判 (A) 淨離子式

   式 2 中 $\mathrm{HCl}$ 與 $\mathrm{NaOH}$ 都是強電解質，產物 $\mathrm{NaCl}$ 可溶於水，把旁觀離子 $\mathrm{Na^+}$、$\mathrm{Cl^-}$ 消去後，淨離子式確實是 $\mathrm{H^+(aq)+OH^-(aq)\rightarrow H_2O(l)}$。但式 1 不行：乙酸是弱酸，水中大多以分子形式存在；乙醇是非電解質，完全不會解離出 $\mathrm{OH^-}$，整個酯化是以分子形式進行的縮合，寫不出這條淨離子式，(A) 錯誤。
3. 3

   判 (B)(C) 電解質

   電解質的定義：溶於水後能解離出離子而使溶液導電的物質。乙酸溶於水部分解離出 $\mathrm{H^+}$ 與 $\mathrm{CH_3COO^-}$，是弱電解質；氯化氫溶於水完全解離出 $\mathrm{H^+}$ 與 $\mathrm{Cl^-}$，是強電解質——兩者皆為電解質，(B) 正確。但要小心：這兩者本身都是以共價鍵結合的分子化合物，純態時並不含離子，是碰到水才被解離；離子化合物指本身就由陰、陽離子堆積而成的物質，例如 $\mathrm{NaCl}$ 與 $\mathrm{NaOH}$。所以 (C) 錯誤——電解質不一定是離子化合物。
4. 4

   判 (D)(E)

   (D) 題幹設定乙酸與乙醇恰好反應完全、無殘留，反應後混合物就只剩兩種產物：乙酸乙酯（沸點約 $77^{\circ}\mathrm{C}$）與水（沸點 $100^{\circ}\mathrm{C}$）。加熱蒸餾時乙酸乙酯先汽化被餾出，正是利用產物間沸點不同來分離，(D) 正確。(E) 酸鹼中和是放熱反應：$\mathrm{H^+}$ 與 $\mathrm{OH^-}$ 結合成水時放出中和熱，把兩溶液混合，溫度計讀數會明顯上升，(E) 正確。
5. 5

   結論

   整理五個選項：(A) 酯化是分子間縮合，寫不出中和的淨離子式，錯誤；(B) 乙酸與氯化氫皆為電解質，正確；(C) 兩者是分子化合物而非離子化合物，錯誤；(D) 蒸餾是利用產物沸點差異取得乙酸乙酯，正確；(E) 中和為放熱反應，正確。答案選 (B)(D)(E)。

關鍵觀念：#酯化反應 #酸鹼中和 #電解質

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