Knowledge Atlas把知識整理成看得懂、用得上的工具
⌂ 首頁
KNOWLEDGE ATLAS · 單頁理化複習

國中理化考前大補帖

特色化學反應 & 常用試紙試劑總整理
跨年級複習頁|國二學習化學反應時可整理概念,國三會考前可快速回顧。點「背誦模式」可遮住關鍵答案自我測驗。

一、先分清楚:什麼是物理變化?

物理變化:物質改變了外觀或狀態,但沒有生成新的物質

判斷重點不是「看起來有沒有變」,而是物質的本質有沒有改變。國中常見的物理變化可以先整理成三大類:形變、相變與溶解。

① 形變|形狀、大小或體積改變

物質仍然是原來的物質,只是外形、尺寸或體積改變。

例:金屬延展、鐵絲彎曲、紙張剪碎、大顆粒磨成小顆粒、熱脹冷縮。
② 相變|固、液、氣三態互換

粒子排列與距離改變,但物質種類沒有改變。

例:冰融化成水、水結冰、水沸騰成水蒸氣、乾冰升華。
③ 溶解|粒子分散到溶劑中

溶質粒子均勻分散在溶劑中,通常仍歸類為物理變化。

例:糖溶於水、食鹽溶於水;多數情況可藉蒸發溶劑重新得到溶質。
糖溶於水:糖晶體散開後,仍是一個個完整的糖分子分散在水中,沒有變成新的分子。
食鹽溶於水:NaCl 晶格拆開,形成可移動的 Na+ 與 Cl− 水合離子,因此鹽水可以導電;但在國中分類上,通常仍把「溶解」視為物理變化,而不是單純因為發生解離就判定為化學變化。
判斷提醒:「會導電」本身不是化學變化的證據。真正的化學變化要看是否產生新的物質,例如冒出新氣體、生成沉澱、出現持久顏色改變、放熱發光等。接下來的表格,就是用這些可觀察特徵來整理常見化學反應。

二、五大特色化學反應

影片優先採用本站/自有播放清單中可由標題與國中課程內容明確辨識的標準實驗或補充實驗;補充影片會直接標示「補充」,避免與該列主反應混淆。
分類 反應名稱 / 現象 化學反應式 + 中文描述 特徵 / 檢驗法 / 備註 實驗影片
會
冒
泡
活性大的金屬與酸反應
產生氫氣
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2↑
活性較大的金屬可與一般酸反應放出氫氣;例:鎂與鹽酸生成氯化鎂與氫氣。
氫氣以點火可聽到「啵」的爆鳴聲。硝酸屬氧化性酸,不能直接套用此規則。 搜尋
碳酸鹽與酸反應
產生二氧化碳
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2↑
碳酸鈣遇鹽酸,生成鹽、水與二氧化碳。
使澄清石灰水變混濁(大理石、小蘇打適用)。 搜尋
銅與濃硝酸
產生二氧化氮
Cu + 4HNO3(濃) → Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
銅與濃硝酸反應,主要產生棕紅色二氧化氮氣體。
NO2:棕紅色、有刺激性。這是氧化還原反應,不產生氫氣。
銅與稀硝酸
產生一氧化氮
3Cu + 8HNO3(稀) → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O
銅與稀硝酸反應,主要先產生無色一氧化氮;NO 接觸空氣後會逐漸轉成棕紅色 NO₂。
NO:無色;接觸 O2 後生成棕紅色 NO2。
雙氧水分解
產生氧氣
2H2O2 MnO2 → 2H2O + O2↑
雙氧水在二氧化錳催化下分解,產生水與氧氣。
使帶火星的線香復燃。 搜尋
鹼金屬與水反應
產生氫氣
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑
鈉與水反應生成氫氧化鈉,並放出氫氣。
鈉浮於水面快速游動冒泡,水溶液變為鹼性。 搜尋
碳酸氫鈉受熱
產生二氧化碳
2NaHCO3 Δ → Na2CO3 + H2O + CO2↑
碳酸氫鈉受熱分解,生成碳酸鈉、水與二氧化碳。
椪糖、發糕膨脹的原理。 搜尋
會
沉
澱
二氧化碳檢驗
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O
二氧化碳通入澄清石灰水,生成碳酸鈣白色沉澱。
產生白色沉澱 (碳酸鈣)。
碳酸鈉與氯化鈣
Na2CO3 + CaCl2 → CaCO3↓ + 2NaCl
兩種水溶液反應,生成碳酸鈣白色沉澱與氯化鈉。
產生白色沉澱,常搭配質量守恆定律實驗。 搜尋
鉻酸鉀與硝酸鉛
K2CrO4 + Pb(NO3)2 → PbCrO4↓ + 2KNO3
兩種水溶液反應,生成鉻酸鉛黃色沉澱。
瞬間產生鮮豔的黃色沉澱。 搜尋
2A 族離子的沉澱反應
難溶鹽
Ba2+ + SO42− → BaSO4↓ Ca2+ + CO32− → CaCO3↓ 3Ca2+ + 2PO43− → Ca3(PO4)2↓ Ca2+ + C2O42− → CaC2O4↓ Ca2+ + 2RCOO− → Ca(RCOO)2↓ Mg2+ + 2RCOO− → Mg(RCOO)2↓
2A 族離子常與碳酸根、磷酸根、草酸根及高級脂肪酸根形成難溶鹽;Ca2+、Mg2+ 與肥皂中的高級脂肪酸根反應會形成鈣皂/鎂皂沉澱,因此硬水較不容易起泡。硫酸鹽的溶解度則由 Mg → Ba 明顯下降,BaSO₄ 最典型。
常見為白色沉澱。肥皂遇硬水時,Ca2+、Mg2+ 會與高級脂肪酸根形成難溶的鈣皂/鎂皂,使起泡能力下降。注意:不能簡化成「所有 2A 族硫酸鹽都沉澱」;MgSO4 可溶、CaSO4 微溶,SrSO4/BaSO4 難溶。
硫代硫酸鈉與鹽酸
(秒表反應)
Na2S2O3 + 2HCl → 2NaCl + SO2↑ + H2O + S↓
生成二氧化硫、水與硫的黃色沉澱,可用遮住十字記號測反應速率。
反應產生黃色沉澱 (硫),可用來遮蓋底部十字記號測量反應速率。 搜尋
會
變
色
水份檢驗 (氯化亞鈷)
無水 CoCl2(藍色) 吸水 ⇄ Δ 脫水⇌ 含水 CoCl2(粉紅色)
無水氯化亞鈷呈藍色;吸水後呈粉紅色,加熱脫水可回復藍色。
加熱脫水可變回藍色。
水份檢驗 (硫酸銅)
CuSO4 + 5H2O 吸水 ⇄ Δ 脫水⇌ CuSO4·5H2O
無水硫酸銅(白色)吸水後形成五水硫酸銅(藍色);加熱可脫去結晶水。
白色粉末吸水後變為藍色結晶。 搜尋
酸鹼指示劑
石蕊:酸性:紅色 / 鹼性:藍色
酚酞:酸性/中性:無色 / 鹼性:紅色
廣用:酸性:紅・橙・黃 / 中性:綠色 / 鹼性:藍・靛・紫
廣用試紙可依顏色約略判讀 pH。
酸鹼中和必考工具。 搜尋
本氏液檢驗還原糖
葡萄糖/還原糖
本氏液原色:水藍色
隔水加熱後:還原糖濃度由低到高,可依序呈綠 → 黃 → 橙 → 磚紅
本氏液為鹼性含銅離子試劑;與葡萄糖等還原糖隔水加熱後,Cu2+ 被還原形成氧化亞銅沉澱,顏色會隨還原糖含量增加而由綠、黃、橙逐漸轉為磚紅色。
必須加熱才是國中常見判讀條件;若沒有還原糖,通常維持水藍色。顏色深淺只能作半定量比較,不能當作精密濃度測量。
鉻酸根 / 二鉻酸根平衡
2CrO42-(黃色) + 2H+ ⇌ Cr2O72-(橘紅色) + H2O
酸性增加時偏向橘紅色二鉻酸根;鹼性增加時偏向黃色鉻酸根。
加酸變橘紅,加鹼變回黃色 (勒沙特列原理)。 搜尋
銅的氧化還原
Cu(紅色) Δ (O2) → CuO(黑色) Δ (C粉) → Cu(紅色)
紅色銅受熱氧化成黑色氧化銅;氧化銅可被碳還原成銅。
紅銅加熱變黑;加碳粉還原又變回紅色。 搜尋
澱粉檢驗 (碘液)
碘液 (黃褐色) + 澱粉 → 藍黑色
黃褐色碘液遇澱粉會呈藍黑色,可作為澱粉檢驗。
理化與生物常考的跨科檢驗。
氣
味
改
變
酯化反應
有機酸 + 醇 濃H2SO4, Δ → 酯類 + 水
有機酸與醇在濃硫酸、加熱條件下生成酯與水。
產生具備水果香味的酯類。 搜尋
哈柏法製氨
N2 + 3H2 Fe粉, 高溫高壓 ⇌ 2NH3
氮氣與氫氣在鐵催化劑、高溫高壓下可逆生成氨。
產生具刺鼻尿騷味的氨氣。 搜尋
硫磺燃燒
S + O2 Δ → SO2
硫在氧氣中燃燒生成二氧化硫,並出現紫藍色火焰。
產生紫藍色火焰與刺激性臭味。 搜尋
會
發
光
鎂帶燃燒
2Mg + O2 Δ → 2MgO
鎂在氧氣中燃燒生成氧化鎂,放出刺眼白光。
發出刺眼強烈白光,產物溶於水呈弱鹼性。 搜尋
氫氣燃燒
2H2 + O2 Δ → 2H2O
氫氣在氧氣中燃燒生成水,火焰呈淡藍色。
產生淡藍色火焰,唯一產物是水。 搜尋
鈉的燃燒
4Na + O2 Δ → 2Na2O
鈉燃燒時可見黃色火焰,生成氧化物。
產生黃色火焰。 搜尋
碳氫化合物燃燒
CH4 / C3H8 + O2 Δ → CO2 + H2O
完全燃燒主要生成二氧化碳與水;氧氣不足時會出現不完全燃燒。
完全燃燒呈藍色,缺氧不完全燃燒呈黃紅色。 搜尋

三、國中常用試紙與試劑總表

測試對象 試紙 / 試劑名稱 + 化學式 / 配方成分 反應(有無測試物質 或 結論)
澱粉
碘液
I2 + KI
碘溶於碘化鉀水溶液中配製
有澱粉:變成藍黑色 / 無澱粉:維持黃褐色
葡萄糖
(還原糖)
本氏液
CuSO4+檸檬酸鈉+碳酸鈉;鹼性含銅離子溶液
需隔水加熱。有糖:依濃度產生綠、黃、橙、紅色沉澱 / 無糖:維持水藍色
二氧化碳
CO2
澄清石灰水
Ca(OH)2(aq)
氫氧化鈣水溶液
有 CO2:產生白色沉澱,石灰水變混濁 / 無:維持澄清
水
H2O
氯化亞鈷試紙
CoCl2
有水:變成粉紅色 / 乾燥:維持藍色
無水硫酸銅粉末
CuSO4
有水:形成藍色含水硫酸銅 / 無水:維持白色粉末
酸鹼性
(pH 值)
石蕊試紙
地衣提取之酸鹼指示劑
酸性:紅色 / 鹼性:藍色 / 中性:不變色
酚酞指示劑
C20H14O4
酸性/中性:無色 / 鹼性:紅色
廣用試紙
混合多種酸鹼指示劑,可約略判讀 pH
酸性:紅・橙・黃 / 中性:綠色 / 鹼性:藍・靛・紫

理化延伸教材

以下為蝦皮分潤連結;若剛好需要教材,可由此購買,部分收益用來維持 Knowledge Atlas 網站營運。