錯題解析

題目問的是「靠哪個性質固化」——酸性只是路過,變成固體的是碳酸鈣

自然.第 4 冊.2026/07/26.第 01 題 | 主題:二氧化碳的性質.難溶碳酸鹽的生成(素養題)

題目

為了減少溫室氣體,地質學家將二氧化碳變成岩石的一部分
將發電廠產生的二氧化碳灌入大量的水中,以管線將這些氣泡水輸送到數公里遠的區域, 接著透過高壓將氣泡水注入地下一千公尺深的岩層中, 這些氣泡水會和鈣、鎂等離子反應而「固化」,並填充岩層空隙。 二氧化碳一旦固化後,就能存在岩層中。

上述二氧化碳變成岩石一部分的過程,是利用下列二氧化碳(水溶液)的何種性質
  1. (A) 密度大於空氣
  2. (B) 溶於水呈酸性 ← 我的答案
  3. (C) 可與鈣離子反應產生難溶於水的碳酸鹽 ← 正確答案
  4. (D) 可與鈉離子反應產生易溶於水的碳酸鹽
我的答案:(B)「溶於水呈酸性」本身沒說錯,但那不是讓它「變成岩石」的性質
正確答案:(C)和鈣離子反應生成難溶的碳酸鈣 → 這才是「固化」
題目原文

錯在哪裡

選了一個「正確的敘述」,但不是「題目要的那個性質」。

(B)「溶於水呈酸性」是對的——CO2 溶於水確實生成碳酸,這句話沒有錯。
但題目問的是:「變成岩石一部分」這件事,靠的是哪個性質?

關鍵字在題目裡:「固化」。
要「固化」就必須生成「固體」——酸性不會生出固體,只有「難溶的鹽」才會。

而且文章已經把答案寫出來了:「會和鈣、鎂等離子反應而固化」。 反應對象是「鈣、鎂」,產物是「固體」——(C) 一字不差。

這是最可惜的一種錯:不是不會,是沒有回答被問的那個問題。 選項本身對不對,和它是不是答案,是兩件事。

正確解法

Step 1 先把題目問的那句話圈出來
上述二氧化碳變成岩石一部分的過程,是利用……何種性質?

要回答的是「怎麼變成固體的」,不是「二氧化碳有什麼性質」。
四個選項裡,只有能生成「固體」的那一個才算數。

Step 2 四個選項逐一檢查(分成「敘述對不對」和「是不是答案」兩欄)
選項敘述本身能造成「固化」嗎判定
(A) 密度大於空氣✓ 正確(CO2 比空氣重) ✗ 和固化完全無關
而且這裡講的是水溶液
不是答案
(B) 溶於水呈酸性✓ 正確 酸性只讓它溶著,不會變固體 不是答案
(C) 與鈣離子反應
產生難溶碳酸鹽
✓ 正確 ✓ 難溶 → 沉澱 → 固化 答案
(D) 與鈉離子反應
產生易溶碳酸鹽
✓ 碳酸鈉確實易溶 易溶就不會沉澱,永遠固化不了 不是答案

(C) 和 (D) 只差兩個字:「難溶」和「易溶」。 題目要的是「固化」,所以一定是「難溶」那個。

Step 3 整個過程的化學式
CO2 灌進水裡 生成碳酸
H2CO3
打進岩層
遇到 Ca2+、Mg2+
沉澱成 CaCO3
(固化)

CO2 + H2O → H2CO3
H2CO3 + Ca2+CaCO3 + 2H+

第一步(呈酸性)只是中間過程,第二步(生成難溶的碳酸鈣)才是「變成岩石」。
題目問的是最後那一步。

要記住的觀念

  • 「哪個敘述正確」和「利用哪個性質」是兩種完全不同的問法。 後者要找的是「造成結果的那個原因」,不是「所有正確的敘述」。 先把題目的問句圈起來,是這題唯一需要的動作。
  • 題幹裡的關鍵詞就是答案的線索。 「固化」→ 找「難溶/沉澱」;「和鈣、鎂反應」→ 找「鈣離子」。 兩個線索都指向 (C)。
  • 常見碳酸鹽的溶解度要記: 碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸鋇 → 難溶(會沉澱)碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸銨 → 易溶口訣:鈉鉀銨都可溶,其餘的碳酸鹽多半不溶。
  • 科普素養題不必背額外知識,答案幾乎都在題目裡。 把題幹讀完再看選項,比先看選項省時間。 (同一天的 第 04 題(四瓶溶液辨識) 也是這種「線索全在題目裡」的素養題。)
延伸:這個技術叫什麼

這是「碳捕捉與封存」(CCS,Carbon Capture and Storage)技術中的 礦化封存(mineral storage)
冰島的 CarbFix 計畫是最有名的例子:把發電廠的二氧化碳溶進水裡, 打進地下的玄武岩層——玄武岩富含鈣、鎂、鐵離子, 兩年內就有九成以上的二氧化碳變成碳酸鹽礦物固定下來。

為什麼一定要「難溶」?因為易溶的鹽會隨地下水流走, 只有變成不溶的石頭,二氧化碳才算真的被關起來,不會再跑回大氣。
這也再一次說明 (D) 為什麼錯。

類題自我檢測

將二氧化碳通入澄清石灰水〔Ca(OH)2 水溶液〕,溶液會變混濁。 這個現象是利用二氧化碳的何種性質?
(A) 密度比空氣大 (B) 不助燃 (C) 可與鈣離子生成難溶的碳酸鈣 (D) 溶於水呈酸性

追問:若繼續通入過量的二氧化碳,混濁會消失,為什麼?

看解答

(C)。變混濁=出現固體沉澱,那個固體就是碳酸鈣 CaCO3
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O (D) 雖然也是正確敘述,但「呈酸性」不會產生沉澱——和本題錯法完全一樣。

追問:過量的 CO2 會把碳酸鈣再溶掉, 變成可溶的碳酸氫鈣 Ca(HCO3)2,所以混濁消失。
CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2 這正是同一天水垢那題的逆反應——兩題可以排在一起複習。

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:把題目的問句(「利用何種性質」)和關鍵詞(「固化」)都圈起來再看選項。
圈完就會發現:要的是「能生成固體」的性質,(B) 生不出固體。

複習標記

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