專技高考-牙醫師(一)牙醫學(二)(包括口腔病理學、牙科材料學、口腔微生物學、牙科藥理學等科目及其臨床相關知識)115 年第 32 題單選題
關於石膏的敘述,下列何者正確?
A增加攪拌速度會打斷已形成的結晶使反應變慢
B水溫由 $20^{\circ}$ C 增加到 $30^{\circ}$ C 時,半水硫酸鈣的溶解度上升,使石膏的硬化速度延遲
C理論上半水硫酸鈣加水反應成二水硫酸鈣體積應該收縮,但實驗結果為膨脹正確答案
D半水硫酸鈣在水中的溶解度比二水硫酸鈣低
C正確答案
石膏硬化理論上應收縮,但實際結晶生長互推造成外觀膨脹,此為考古題經典點。
為什麼答案是 C
理論計算上 2(CaSO₄·½H₂O)+3H₂O→2(CaSO₄·2H₂O) 體積應縮小約 7%,但實驗觀察到外觀膨脹(0.06–0.5%),原因是結晶生長時互相推擠產生外向推力。
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完整詳解
Pro · 無限重點 石膏硬化理論上應收縮,但實際結晶生長互推造成外觀膨脹,此為考古題經典點。
記住「理論收縮、實際膨脹」六字口訣,C 選項必對。
逐選項分析
A✕ 陷阱
增加攪拌速度會打斷已形成的結晶核,使新結晶核增加、反應加速(硬化時間縮短),而非變慢。攪拌速度↑→工作時間↓、硬化時間↓。
B✕ 陷阱
水溫 20→30°C 時,半水硫酸鈣溶解度下降、二水硫酸鈣溶解度變化小,使兩者溶解度比值降低,硬化速度反而延遲。溫度影響方向與敘述相反。
C✓ 正確
理論計算上 2(CaSO₄·½H₂O)+3H₂O→2(CaSO₄·2H₂O) 體積應縮小約 7%,但實驗觀察到外觀膨脹(0.06–0.5%),原因是結晶生長時互相推擠產生外向推力。
D✕ 陷阱
半水硫酸鈣(CaSO₄·½H₂O)在水中的溶解度(約 0.9 g/100mL)遠高於二水硫酸鈣(約 0.2 g/100mL),因此半水才會溶解後再析出成二水結晶,這是石膏硬化的驅動力。
石膏硬化反應關鍵參數
| 因素 | 變化方向 | 對硬化速度影響 | 備註 |
|---|
| 攪拌速度↑ | 打斷晶核增加 | 加速硬化 | 工作時間縮短 |
| 水溫 20→30°C | 半水溶解度↓ | 硬化延遲 | 50°C 以上反而加速 |
| 水粉比↑ | 結晶核稀釋 | 硬化延遲 | 強度也下降 |
| 理論體積 | 應收縮 7% | — | 但實際膨脹 |
| 半水溶解度 | 遠高於二水 | 驅動反應 | 約 4 倍 |
石膏硬化最容易搞錯的就是「收縮與膨脹」:理論上水化反應體積應該變小,但實際測量卻會膨脹,原因是二水石膏結晶針狀生長時互相推擠。考選部常拿這點設陷阱,把「攪拌速度快慢」「溫度高低對硬化的影響」「半水與二水石膏的溶解度大小」通通反著寫,讓你誤以為照直覺選就對。正確判斷法:攪拌加速成核、溫度升高加快反應、半水溶解度大於二水才會析出,這三個都是加速方向;唯獨膨脹是「結晶物理推擠」造成的反常現象,跟化學理論相反。
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