錯題解析

水垢是「碳酸鹽」——要用酸去溶它,加鹼只會愈弄愈糟

自然.第 4 冊.2026/07/26.第 01 題 | 主題:碳酸鹽與酸的反應.物質的酸鹼性(素養題)

題目

家中電熱水瓶使用一段時間後,內壁常會出現白色的「水垢」, 已知水垢的主要成分為碳酸鎂與碳酸鈣, 則使用下列何種物質對去除水垢最有幫助
  1. (A) 熱水
  2. (B) 燒鹼 ← 我的答案
  3. (C) 檸檬酸 ← 正確答案
  4. (D) 石灰
我的答案:(B)「燒鹼」聽起來很強、很能去汙,但它是鹼,對碳酸鹽沒用
正確答案:(C)碳酸鹽遇酸會反應放出 CO₂ 而溶掉——檸檬酸是酸
題目原文

錯在哪裡

用「去汙力強不強」在選,而不是用「會不會反應」在選。

燒鹼=氫氧化鈉 NaOH,是很強的鹼。它確實很會去油汙(油脂遇強鹼會皂化), 所以直覺覺得「它最強,一定最有效」。

但水垢不是油汙,是「碳酸鈣、碳酸鎂」這種難溶的鹽。
鹽遇到鹼不會反應——加 NaOH 進去,水垢原封不動。

碳酸鹽只怕一種東西:酸。
CaCO3 + 酸 → 可溶的鹽 + H2O + CO2 反應會冒泡(CO2),固體就被溶掉了。

選清潔劑不是選「最猛的」,是選「會和髒東西起反應的」。

正確解法

Step 1 先確認「要除掉的東西」是什麼性質
水垢=碳酸鈣 CaCO3碳酸鎂 MgCO3 難溶於水的碳酸鹽

題目已經把成分寫出來了——「碳酸」兩個字就是線索。 看到「碳酸鹽」,答案方向就是「找酸」。

Step 2 四個選項先標酸鹼性
選項真面目酸鹼性會不會溶掉水垢
(A) 熱水H2O中性 不會。碳酸鈣本來就難溶於水,加熱也沒用
(水垢正是「加熱」才產生的)
(B) 燒鹼氫氧化鈉 NaOH強鹼 不會。鹼不與碳酸鹽反應,還會腐蝕內膽與皮膚
(C) 檸檬酸有機酸 。與碳酸鹽反應冒 CO2,水垢溶解
(D) 石灰氧化鈣 CaO/氫氧化鈣 Ca(OH)2 不會,反而可能生成更多碳酸鈣

四個選項只有一個是酸——標完酸鹼性,答案就只剩一個。

Step 3 化學反應式(知道原理就忘不掉)

CaCO3(s) + 2H+ → Ca2+ + H2O + CO2

固體的碳酸鈣 → 變成可溶的鈣離子 + 水 + 二氧化碳氣泡。
白色固體不見了,同時看到冒泡——這就是「有效」的證據。

家裡沒有檸檬酸時,用「白醋」(醋酸)也是同樣的道理。 加進去會冒小泡泡,那就是 CO2

要記住的觀念

  • 除垢題的固定三步:①髒東西是什麼?②它是酸性還是鹼性?③找相反的那個。 碳酸鹽(鹼性鹽)→ 用酸;油汙(酸性、脂肪酸)→ 用鹼。
  • 「強」不等於「有效」。 強鹼對水垢毫無作用,弱酸(檸檬酸、醋酸)卻剛好能溶掉它。
  • 碳酸鹽的判別反應要背:加酸 → 冒氣泡(CO2)。 這也是實驗室辨認碳酸鹽的標準方法。
  • 常見物質的別名要記: 燒鹼/苛性鈉=NaOH小蘇打=NaHCO3蘇打/純鹼=Na2CO3生石灰=CaO熟石灰/消石灰=Ca(OH)2石灰石/大理石=CaCO3名字看不懂就答不出來,這題的 (B)(D) 考的就是別名。
延伸:水垢是怎麼來的

自來水裡溶有碳酸氫鈣 Ca(HCO3)2(這是可溶的), 一加熱就會分解:
Ca(HCO3)2 —加熱→ CaCO3↓ + H2O + CO2 本來溶著的鈣,變成不溶的碳酸鈣沉澱在瓶底和內壁,就成了白色水垢。

這也解釋了 (A) 為什麼一定錯:熱水正是產生水垢的原因,怎麼可能拿來除水垢。
鐘乳石、石灰岩洞的形成也是同一組反應,只是方向相反。
同一天的 第 01 題(二氧化碳固化成岩石) 考的正是「生成碳酸鈣」這個方向,兩題可以排在一起複習。

類題自我檢測

① 浴室磁磚上的白色水垢,用下列何者清除最有效? (A) 小蘇打 (B) 白醋 (C) 肥皂水 (D) 漂白水
② 廚房抽油煙機的油汙,用下列何者最有效? (A) 檸檬酸 (B) 鹽水 (C) 小蘇打/清潔劑(鹼性) (D) 白醋

看解答

(B) 白醋。水垢是碳酸鹽 → 用酸。 小蘇打、肥皂水都偏鹼,漂白水是氧化劑(對付色素與細菌,不是水垢)。
(C) 鹼性清潔劑。油汙的成分是油脂遇鹼會「皂化」變成可溶於水的物質而被沖掉。

兩題合起來就是一句口訣:垢用酸、油用鹼。

我的原始作答

原始作答

當時選了 (B),紅筆訂正為 (C)
這題的固定動作:四個選項旁邊各寫一個「酸/鹼/中」。
寫完會發現只有檸檬酸是酸——題目又已經明講水垢是「碳酸」鹽,兩邊一對就結束了。

複習標記

看完這一頁順手標一下,紀錄會同步到總覽頁—— 標「有把握」的會被劃掉,標「有疑問」的會被標成琥珀色,可以用「只看有疑問的」單獨叫出來。 再按一次同一顆按鈕就取消。紀錄存在這台裝置的瀏覽器裡。

還沒標記