錯題解析

沒蓋緊的氫氧化鈉會「吸水變重」——左盤變重,指針就偏左

自然.第 3 冊.2026/08/09.第 06 題 | 主題:氫氧化鈉的潮解.質量守恆與開放/密閉系統.天平指針方向

題目

阿騰取兩個相同規格的錐形瓶與橡皮塞,分別在瓶中加入質量相等且乾燥的氫氧化鈉固體, 其中一瓶立即以橡皮塞蓋緊,置於已歸零的上皿天平右盤; 另一瓶和橡皮塞一起置於天平左盤(即瓶口沒有塞住), 此時天平的指針指在中央刻度處,如圖(一)所示。
則經過一段時間後,天平的指針偏轉情形將如何變化?
  1. (A) 指針向右偏
  2. (B) 指針向左偏 ← 正確答案
  3. (C) 指針靜止在中央
  4. (D) 指針忽左忽右不停擺動
正確答案:(B)左盤是「開口的」→氫氧化鈉潮解吸水氣、又吸二氧化碳→左邊變重→指針偏左
題目原文

(原圖只拍到紅筆訂正的正解,作答欄不在畫面中,故本頁不標示當時所選答案。)

錯在哪裡

關鍵錯誤:題目裡「兩瓶差在哪」只有一句話,很容易讀過去。 右盤:錐形瓶 + 氫氧化鈉 + 橡皮塞「塞在瓶口」(密閉) 左盤:錐形瓶 + 氫氧化鈉 + 橡皮塞「放在旁邊」(瓶口是開的) 「和橡皮塞一起置於天平左盤」=塞子只是放上去湊質量,並沒有塞住瓶口。 這一句就是整題的題眼:兩盤一開始質量相同(所以指針在中央), 但只有左邊那瓶會跟空氣接觸

第二個常見錯法:以為「固體放著不會變」,於是選 (C) 靜止在中央。 氫氧化鈉是課本明列的潮解性物質NaOH 固體 會吸收空氣中的水氣而變潮濕(潮解), 還會吸收二氧化碳變成碳酸鈉 吸進來的水和二氧化碳都是「外面進來的物質」,質量會加到左盤上。 所以左盤變重。

第三個錯法:質量方向想對了,指針方向卻寫反。 上皿天平的指針是往上指的(圖上中央那根豎桿)。 左盤變重 → 左盤往下沉 → 橫桿左低右高 → 向上的指針就倒向左邊 口訣:哪邊重,哪邊的盤子下去,向上的指針就往哪邊倒。

正確解法

Step 1 先把兩盤的「有沒有跟空氣相通」寫出來
左盤右盤
瓶口開著(塞子只是放在盤上)被橡皮塞蓋緊
系統種類開放系統密閉系統
能不能和外界交換物質可以不行
一段時間後的質量增加不變
判斷這一類題目,永遠先問這一句:「這個容器有沒有跟空氣相通?」
Step 2 寫出左瓶到底吸進了什麼
①潮解:NaOH 吸收空氣中的水氣 → 固體表面變濕、甚至化成溶液 ②吸收二氧化碳:2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O 兩件事都是「把外界的東西抓進瓶子裡」,所以左瓶只會愈來愈重,不可能變輕。 乾燥劑(生石灰、氯化鈣、矽膠)也是同一個道理—— 敞開放久了會變重、會結塊,就是吸了水。
Step 3 質量守恆用在這裡怎麼講才對
質量守恆不是「質量永遠不變」,而是「在密閉系統中,反應前後總質量不變」。 右瓶(密閉):就算裡面發生變化,總質量不變 ✓ 左瓶(開放):有物質從外面進來,瓶+內容物的質量當然會增加 ✓ 把「質量守恆」誤用成「什麼都不會變」,就會選 (C)。
Step 4 指針方向:先想盤子,再想指針
左盤重 → 左盤下沉 → 橫桿變成「左低右高」 → 立在中央、朝上的指針跟著倒向左邊 不要直接背「重的那邊指針偏哪邊」,容易記反。 正確做法是先在圖上畫一個往下的箭頭在較重的那一盤,再看指針被帶往哪裡。 (D)「忽左忽右不停擺動」只在剛放上去、還沒穩定時會發生; 本題問的是「經過一段時間後」,那時早就停下來了。

要記住的觀念

  • 看到天平題,第一個動作是把「兩邊差在哪」寫成一行字。 本題兩邊只差一件事:一邊蓋緊、一邊開著差異寫出來,答案就出來了。
  • 氫氧化鈉(NaOH)的三個必考性質: ①強鹼 ②潮解(吸水氣) ③吸收二氧化碳變成碳酸鈉 所以 NaOH 一定要密封保存,秤重也要快,敞開放久了秤出來會偏重。
  • 「質量守恆」要加上「密閉系統」四個字才成立。 開放容器 + 會吸水/吸二氧化碳的物質 → 變重(NaOH、生石灰、鐵生鏽); 開放容器 + 會放出氣體的反應 → 變輕(碳酸鈣加鹽酸、加熱碳酸氫鈉)。 兩個方向都要記,考試常常反著考。
  • 上皿天平的指針是朝上的:哪盤重、哪盤下沉,指針就倒向哪一邊。 先在較重的盤上畫一個「↓」,再讀指針,就不會左右寫反。
  • 題目問「經過一段時間後」=問的是穩定之後的最終狀態, 不要選「不停擺動」這種描述過程的選項。

類題自我檢測

小美取兩個相同的燒杯,各放入質量相同的碳酸鈣粉末與過量稀鹽酸(尚未混合), 一起放在天平左盤;右盤放上等質量的砝碼,指針停在中央。 接著她把左盤燒杯中的鹽酸倒入碳酸鈣中(燒杯口敞開), 反應結束後,指針會如何?
(A) 偏左 (B) 偏右 (C) 仍在中央 (D) 無法判斷

看解答

(B) 偏右。碳酸鈣+鹽酸會產生二氧化碳氣體: CaCO3+2HCl → CaCl2+H2O+CO2燒杯口是敞開的,二氧化碳跑掉了 → 左盤變輕 → 右盤下沉 → 指針倒向右邊。
作法完全一樣:①容器開放還是密閉?②有東西進來還是出去?③較重的盤下沉,指針倒向那邊。 (如果換成密閉容器,氣體跑不掉,指針就會留在中央——這就是質量守恆的正確用法。)

我的原始作答

原始作答

這題把三個小陷阱疊在一起:①「和橡皮塞一起放」不等於「蓋緊」 ②NaOH 會潮解 ③指針方向只要其中一個沒轉過來,就會落到 (A) 或 (C)。
建議固定動作(三筆就好): ① 在圖上的兩個瓶口寫「」和「」 ② 在會變的那一盤寫「+水氣、+CO₂」 ③ 在較重的那一盤畫「」,再讀指針 畫完這三筆,答案就只剩 (B)。

複習標記

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還沒標記