4-2 水溶液中的沉澱反應將二氧化碳通入澄清石灰水中，溶液會變混濁，你知道為什麼嗎？

自來水的處理過程，通常會加入明礬作為凝聚劑，以除去水中的懸浮物，其原理為何？

由海水提煉鎂的過程中，會加入氫氧化鈣，其目的為何？

其實這些皆屬於沉澱反應。本節將介紹沉澱反應的相關概念。

4-2 水溶液中的沉澱反應4-2.1 電解質與非電解質4-2.2 水溶液中的離子沉澱反應

學習目標： 1.了解電解質與非電解質的定義及分類

2.了解阿瑞尼斯的解離理論3.熟悉水溶液中離子的沉澱、

分離與確認

4-2.1 電解質與非電解質

水溶液的導電性實驗：能導電的稱為 。不能導電的稱為 。

電解質非電解質

阿瑞尼斯－電解質的解離理論：1.電解質溶於水時，會解離成帶電荷的原子或

原子團，稱為離子。2.帶正電荷的離子稱為陽離子，帶負電荷的離

子稱為陰離子；溶液中陽離子所帶的正電荷總和等於陰離子所帶的負電荷總和，故溶液呈電中性。

3.當電流通入電解質溶液時，陽離子往負極移動，陰離子往正極移動，故電解質溶液能導電。

有些電解質於熔融態時，其陰、陽離子可自由移動，因此也能導電。

水溶液的導電性

酒精、蔗糖、尿素非電解質

醋酸、氨弱電解質

食鹽、硝酸鉀、鹽酸、氫氧化鈉強電解質

電解質

影片：物質的導電性( 一 )

影片：物質的導電性( 二 )

水溶液的導電性1. 強電解質：在水中幾乎完全解離成離子⇒包括強酸、強鹼及大多數的鹽類。

HCl 、 H2SO4 、 HNO3

水溶液的導電性1. 強電解質：在水中幾乎完全解離成離子⇒包括強酸、強鹼及大多數的鹽類。

NaOH 、 KOH 、 Ba(OH)2

NaCl 、 KNO3 、 Na2SO

4

水溶液的導電性2. 弱電解質：在水中僅部分解離成離子⇒包括弱酸與弱鹼。

CH3COOH 、 H2CO3 、 HFNH3

電解質( 依化合物的鍵結型態分類 )

離子化合物 分子化合物( 離子鍵 ) ( 共價

鍵 )( 通常由金屬元素與非金屬元素結合而成 )

( 通常由非金屬元素與非金屬元素結合而成 )

NaOH 、 NaCl 、 KNO3

HCl 、 CH3COOH 、 NH3

在固態時不導電，熔融態及水溶液皆能導電

在固態及熔融態時均不導電，只有其水溶液能導電

範例 4-1

下列哪些物質具有導電性？

(A) 熔融態的氯化鈉　(B) 醋酸鉀水溶液　(C) 固態的硫酸銅　(D) 葡萄糖水溶液　(E) 液態的醋酸

練習題 4-1下列有關電解質及其導電性的敘述，何者正確？ ( 多選 )

(A) 電解質之水溶液必能導電　(B) 電解質在液態時必能導電　(C) 電解質必為離子化合物　(D) 因為溶液中的陰、陽離子數目相等， 故電解質水溶液呈電中性　(E) 電解質水溶液是藉由陰、陽離子的移 動而導電

4-2.2 水溶液中的離子沉澱反應將兩種電解質水溶液混合，若有難溶性的化合物產生，則發生沉澱反應。

以硝酸銀水溶液加入氯化鈉水溶液中為例：

★化學反應式：

★離子反應式：

★淨離子反應式：

常見離子之溶解性皆可溶者

大部分可溶者

大部分沉澱者

NO3－、 CH3COO －、 IA

＋

SO42 － Ca2+( 微溶 ) 、 Sr2+ 、 Ba2+ 、 Pb2+( 難

溶 )CrO4

2

－

Sr2+( 微溶 ) 、 Ba2+ 、 Pb2+ 、 Ag+( 難溶 )

Cl －、 Br －、

I －Cu+ 、 Hg2

2+ 、 Ag+ 、 Pb2+ 、 Tl+

( 難溶 )OH － IA+ 、 NH4

+ 、 Ca2+( 微溶 ) 、 Sr2+ 、 Ba2+( 可溶 )

S2 － IA+ 、 NH4+ 、Ⅱ A2+( 可溶 )

PO43 －、 CO3

2 －、 SO32

－

IA+ 、 NH4+( 可溶 )

常見沉澱物的顏色

影片：常見的沉澱反應：硝酸銀

影片：常見的沉澱反應：硫酸鈉

影片：常見的沉澱反應：碳酸鈉

影片：常見的沉澱反應：鉻酸鉀

閱讀焦點：沉澱反應的應用一﹑二氧化碳的檢驗：1.把二氧化碳通入澄清石灰水中，會發生混濁現象，該混濁現象是二氧化碳與石灰水反應生成難溶的碳酸鈣所造成的，可藉此檢驗二氧化碳。

2.若繼續通入更多的二氧化碳，則混濁現象會消失，溶液又回復澄清；此乃因為碳酸鈣和二氧化碳及水反應，生成可溶性的碳酸氫鈣。

閱讀焦點：沉澱反應的應用二﹑明礬的凝聚作用：1.自來水的處理過程中， 通常會加入明礬

[KAl(SO4)2 12H‧ 2O] 作為凝聚劑，以除去水中的懸浮物。

2.明礬在水中可解離產生鋁離子，鋁離子與水反應生成膠狀的氫氧化鋁，利用氫氧化鋁吸附細小雜質而沉澱。

閱讀焦點：沉澱反應的應用三﹑鎂的提煉：1.鎂在海水中為含量第二高的金屬離子，僅次於鈉，其濃度約為 1350 ppm 。

2.工業上製造鎂的方法：(1) 在濃縮海水中加入氫氧化鈉等強鹼，使其生成氫氧化鎂而沉澱析出。

(2)再利用鹽酸使之變成氯化鎂。(3) 電解熔融態的氯化鎂而得鎂。

範例 4-2在 25 ℃ 時，於濃度均為 0.1 M 的下列溶液中加入 0.1 M 食鹽水，何者會產生沉澱 ?

(A) AgNO3 　 (B) Hg(NO3)2 　 (C) CH3COONa 　

(D) Pb(NO3)2 　 (E) CuSO4

練習題 4-2對照表 4-2 回答下列問題：一溶液中含有 Ag+ 、 Cu2+ 、 Ba2+ 三種離子﹐進行下列檢驗﹐寫出 A 、 B 、 C 沉澱物生成之離子反應式及各沉澱物的顏色。

沉澱 A ： Ag+ + Cl － → AgCl( 白色 )

解答

沉澱 B ： Ba2+ + SO42 － → BaSO4 ( 白色 )

沉澱 C ： Cu2+ + 2OH － → Cu(OH)2 ( 藍白色 )

學習成果評量1.下列四種濃度相同之溶液，導電度最大者為：

(A) 醋酸水溶液　 (B)甲醇水溶液　 (C) 氯化氫水溶液　 (D) 糖水溶液

2.下列物質，何者不導電？ ( 多選 )(A) 氯化鈉（熔融狀態） (B) 硝酸鉀（水溶液）　 (C) 硫酸銅（固態） (D) 葡萄糖（水溶液）

3.下列何項物質可導電？(A) HCl(l) (B) NH3(l) (C) NaCl(l) (D) C2H5OH(l)

4.將稀鹽酸及硫化氫分別加下列四種混合離子溶液 ( 濃度皆為 0.1M) 中，均不生成沉澱者為：(A) Hg2

2+ ， Cu2 (B) Ba2 ， Ca2 (C) Ag ， Pb2 (D) Pb2 ， Zn2

5.水溶液中含有 S2 ， Cl ， OH欲使其分離與確認，若表示試劑加入之次序，則下列何者為正確？(A) Ag Cu2 Mg2+ (B) Ca2 Mg2 Cu2 (C) Mg2 Cu2 Ag (D) Pb2 Mg2+ Cu2