要趕走水中的氯氣：煮沸最直接，加酸只會讓它更多
題目
小琪打開水龍頭裝水時，聞到一股漂白水味。自來水廠在處理飲用水時會通入氯氣消毒，反應式為
Cl₂ ＋ H₂O ⇌ H⁺ ＋ Cl⁻ ＋ HClO
殘留的氯氣就會散發漂白水味。已知溫度升高會減少氣體在水中的溶解量，
若小琪想要減少自來水中氯氣的含量，讓水質更適合飲用，則採用下列何種做法最適當？
- (A) 在水中加入醋酸，使平衡向右移動 ← 我選的
- (B) 在水中加入氫氧化鈉，使平衡向右移動
- (C) 將自來水煮沸，降低氯氣的溶解量 ← 正確答案
- (D) 將自來水冷藏，降低氯氣的溶解量
我的答案：(A)加酸會讓平衡往「左」跑，氯氣反而變多
正確答案：(C)題目已明示：溫度升高 → 氣體溶解量減少
錯在哪裡
關鍵錯誤：沒有用題目「白送」的那一句提示，反而去挑戰最難的平衡移動。
題幹特地寫了一句：「已知溫度升高會減少氣體在水中的溶解量」—— 這句話就是答案的說明書，直接指向 (C) 煮沸。
而你選的 (A)「加入醋酸」有兩個問題：
① 平衡移動的方向反了。醋酸是酸，會提供 H⁺； 而 H⁺ 在反應式的右邊。右邊的東西變多，平衡就會往左移動 → 反而生成更多 Cl₂，氯味更重。
② 就算方向對，也不該往飲用水裡加醋酸。題目說「讓水質更適合飲用」， 加化學藥品到要喝的水裡本身就不合理。
兩個檢查點：一是平衡方向，二是「這件事在生活中做得到／該做嗎」。
題幹特地寫了一句：「已知溫度升高會減少氣體在水中的溶解量」—— 這句話就是答案的說明書，直接指向 (C) 煮沸。
而你選的 (A)「加入醋酸」有兩個問題：
① 平衡移動的方向反了。醋酸是酸，會提供 H⁺； 而 H⁺ 在反應式的右邊。右邊的東西變多，平衡就會往左移動 → 反而生成更多 Cl₂，氯味更重。
② 就算方向對，也不該往飲用水裡加醋酸。題目說「讓水質更適合飲用」， 加化學藥品到要喝的水裡本身就不合理。
兩個檢查點：一是平衡方向，二是「這件事在生活中做得到／該做嗎」。
正確解法
Step 1 先抓題目給的關鍵句
「溫度升高 → 氣體在水中的溶解量減少」
要減少水中的氯氣 → 把水加熱（煮沸）就對了。 氣體的溶解度與固體相反：溫度越高，氣體越溶不住。 （生活例子：汽水放久變溫就沒氣了、熱水裡的氧氣比冷水少。）
「溫度升高 → 氣體在水中的溶解量減少」
要減少水中的氯氣 → 把水加熱（煮沸）就對了。 氣體的溶解度與固體相反：溫度越高，氣體越溶不住。 （生活例子：汽水放久變溫就沒氣了、熱水裡的氧氣比冷水少。）
Step 2 逐項判斷
- ✗(A) 加醋酸：醋酸提供 H⁺，H⁺ 在反應式右邊 → 右邊變多，平衡往左移 → Cl₂ 反而增加。 敘述說「使平衡向右移動」也是錯的。
- ✗(B) 加氫氧化鈉：
NaOH 會中和掉 H⁺，右邊變少 → 平衡確實往右移動，Cl₂ 會減少——
這部分的化學推理是對的。
但 NaOH 是強鹼、具腐蝕性，加到飲用水裡絕對不適合飲用， 與題目要求「更適合飲用」矛盾。化學上可行，實務上不可行。 - ✓(C) 煮沸：溫度升高 → 氯氣溶解量下降， 直接從水中逸出。安全、簡單、完全符合題目給的原理。 （這也是家庭「開水煮沸後再開蓋煮幾分鐘」能去除氯味的原理。）
- ✗(D) 冷藏：溫度降低 → 氣體更容易溶解 → 氯氣留得更多。方向完全相反。
Step 3 (C) 與 (D) 是一組「方向相反」的選項
兩個選項後半句都寫「降低氯氣的溶解量」，但前半句一個煮沸、一個冷藏—— 只有一個方向是對的。 氣體溶解度：溫度 ↑ → 溶解量 ↓ 溫度 ↓ → 溶解量 ↑ 看到成對的相反選項，就直接回頭找題幹裡的那句提示。
兩個選項後半句都寫「降低氯氣的溶解量」，但前半句一個煮沸、一個冷藏—— 只有一個方向是對的。 氣體溶解度：溫度 ↑ → 溶解量 ↓ 溫度 ↓ → 溶解量 ↑ 看到成對的相反選項，就直接回頭找題幹裡的那句提示。
平衡移動的判斷方法（勒沙特列原理）
| 對系統做什麼 | 平衡怎麼移動 | 本題的結果 |
|---|---|---|
| 增加左邊的量（通更多 Cl₂） | 往右移 | 生成更多 HClO |
| 增加右邊的量（加酸給 H⁺） | 往左移 | Cl₂ 變多（選項 A 的錯） |
| 減少右邊的量（加鹼吃掉 H⁺） | 往右移 | Cl₂ 變少（選項 B 的原理） |
口訣：「加誰就往反方向跑，減誰就往那個方向跑。」 系統總是想抵消你造成的改變。
要記住的觀念
- 氣體溶解度的規則（與固體相反！）： 溫度 ↑ → 氣體溶解量 ↓ 壓力 ↑ → 氣體溶解量 ↑ （固體通常是溫度越高溶得越多，兩者不要混。） 汽水加壓充氣、開瓶洩壓冒泡、放溫了沒氣，全都是這條。
- 平衡移動：加東西 → 往反方向移；拿走東西 → 往那個方向移。 先看清楚該物質在反應式的左邊還是右邊，這一步錯了整題就反了。
- 題幹裡「已知…」開頭的句子，幾乎都是直接送分的提示。 本題的「溫度升高會減少氣體溶解量」就是答案本身。 讀素養題時，看到「已知」兩個字要立刻圈起來。
- 素養題要同時通過「科學正確」與「情境合理」兩關。 (B) 化學上有效，但把強鹼加進飲用水顯然不合理。 問「適不適當」時，要考慮安全與實用性。
- 看到兩個「前半相反、後半相同」的選項，答案通常就在其中。 本題 (C)(D) 就是這樣的一組——只要確定方向，馬上二選一。
- 生活連結：自來水煮沸後掀蓋再煮 3～5 分鐘，可讓餘氯揮發。 記住這個生活經驗，這類題就不用推導。
類題自我檢測
已知碳酸飲料中溶有二氧化碳：CO₂(g) ⇌ CO₂(aq)。下列何種做法可使汽水中的氣泡保持最久？
(A) 打開瓶蓋放在室溫下 (B) 蓋緊瓶蓋放入冰箱冷藏
(C) 打開瓶蓋放入溫水中 (D) 蓋緊瓶蓋放在陽光下曝曬
看解答
(B)。要讓 CO₂ 留在水中，需要低溫＋高壓：
蓋緊瓶蓋→維持瓶內高壓（壓力大，氣體溶得多）；冷藏→低溫（溫度低，氣體溶得多）。
兩個條件都達成。
(A)(C) 開蓋洩壓、又是常溫或溫水 → 氣體大量逸出。
(D) 雖然蓋緊，但曝曬升溫會讓 CO₂ 溶解量下降（而且瓶內壓力升高有爆瓶風險）。
與本題完全相同的規則，只是方向相反：本題要「趕走」氣體 → 加熱；這題要「留住」氣體 → 低溫加壓。
我的原始作答
這題最可惜的是：題幹已經把原理寫出來了，你卻繞去挑戰難度最高的平衡移動選項。
建議做素養題時先問自己：「題目為什麼要告訴我這句話？」
像本題的「已知溫度升高會減少氣體在水中的溶解量」，
如果它不是答案，題目根本沒必要寫它。
善用這個線索，可以省下大量推理時間，也避開自己不熟的觀念。
複習標記
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