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9- 氧化與還原一氧化還原定義 : 狹義氧化 (Hg+O HgO) 還原 (HgO Δ Hg+O) 與氧化合 or 失去氫失去氧 or 與氫化合廣義 Zn + O ZnO 失去電子 CuO + H Cu + H O 得到電子 Zn Zn + + e Cu + + e Cu 判斷氧化數增加氧化數減少 1. 氧化劑 : 使它種物種氧化 ( 失去電子 ), 而本身還原 ( 得到電子 ) 者. 還原劑 : 使它種物種還原 ( 得到電子 ), 而本身氧化 ( 失去電子 ) 者二氧化還原特性 : 1. 氧化還原反應必同時發生 : 例如 :Zn+ Cu + Cu+Zn + (1) 氧化半反應 :Zn Zn + + e () 還原半反應 :Cu + + e Cu (3) 氧化劑 :Cu + ( 使 Zn 氧化, 本身被還原 ) (4) 還原劑 :Zn ( 使 Cu + 還原, 本身被氧化 ). 氧化劑減少之氧化數 ( 得電子數目 )= 還原劑增加之氧化數 ( 失去電子數目 ) 3. 氧化劑與還原劑條件 : (1) 氧化數只能降低不能升高的物質, 只能當氧化劑如 : KMnO 4 K Cr O7 HNO 3 ( + 7) ( + 6) ( + 5) () 氧化數只能升高不能降低的物質, 只能當還原劑如 H S HCl NH 3 ( ) ( 1) ( 3) (3) 氧化數能降低也能升, 可當氧化劑, 也可當還原劑 O 3+ Fe HNO H O 3 (O) ( + 3) ( + 5) Fe HNO ( 1) ( + ) (+3) Fe NO H O ( ) (O) ( + ) 106

4. 自身氧化還原反應 ( 不對稱氧化還原 ): (1) 定義 : 當一個反應物中, 具有相同氧化數之同一元素, 氧化數同時有增也有減 () 舉例 : 方程式倒寫, 則不是自身氧化還原反應 a. Cu + + 在水溶液中不安定 : Cu (+1) Cu + (0) Cu + ( + ) b. 鹵素在強鹼中 : 3I + 6OH 5 (0) (-1) 3 I + I O + 3HO ( 常考!) ( + 5) Cl (0) + OH (-1) Cl + Cl O + HO ( + 1) H O H O ( 1) ( ) (O) c. 雙氧水之分解反應 : + O - - I (s) I (aq) I3(aq) + 紫無黃褐 d. 黃磷與強鹼共熱 : P 4 + 3OH +3H O P H 3 + 3 (0) (-3) H P O ( + 1) e. 錳酸根在強酸中 :3 Mn O + 4H + Mn + Mn O + HO ( + 6) 4 O 4 ( + 7) ( + 4) Δ + 思考 1 NH 4 NO ( s ) N ( g ) + H O ( g) NH 4 NO 3( s) NH 4( aq) + NO 3( aq) 3 Na S O + HCl NaCl + SO + S + H O 算不算自身氧化還原? 3 5. 共軛氧化還原劑 : (1) 反應方向 : 強氧化劑 + 強還原劑弱氧化劑 + 弱還原劑 () 若反應向右氧化力 :B n+ > A n+ 還原力 :B < A (3) 若反應向左氧化力 :A n+ > B n+ 還原力 :A < B 互為共軛氧化還原劑 A + B n+ A n+ + B ( 還原劑 ) 1 ( 氧化劑 ) ( 氧化劑 ) 1 ( 還原劑 ) 互為共軛氧化還原劑 (4) 愈強的氧化劑共軛還原劑愈弱 ; 愈弱的氧化劑共軛還原劑愈強例 1:Cl + Br Cl + Br ( 氧化力 :Cl >Br ; 還原力 :Br >Cl ) 例 : Zn + Cu + Zn + + Cu ; Cu + Ag + Cu + + Ag ( 還原力 :Zn>Cu>Ag ; 氧化力 :Ag + >Cu + >Zn + ) 107

三常見氧化劑還原劑 1. 反應條件及其產物 :( 產物要熟記!) 氧化劑反應條件產物 a 還原劑產物 a H O H O H O O O 3 O H O X X 1 Cr O 7 酸性 Cr 3+ 6 C O 4 CO PbO Pb + H S S S MnO SO HSO 3 Mn + 5 S O 3 SO 4 MnO 4 中性微鹼 MnO 3 S O 3 ( 遇 I ) S 4 O 6 強鹼 MnO 4 1 NO NO 3 8 1 HNO 3 H SO 4 XO 3 X 濃 NO 1 IA M + 1 Cu Hg Ag 非金屬 NO 3 IIA M + 稀 Zn( 活性 >H 之金屬 ) + NH 4 8 Al Al 3+ 3 Cu Hg Ag 非金屬濃 SO Mn Mn + Zn( 活性 >H 之金屬 ) S 6 Fe + Fe 3+ 1 還原劑少量 X 5 Sn + Sn 4+ 還原劑過量 6 Ce 3+ Ce 4+ 1 X CO CO 註 : a 代表氧化數改變量 X 代表鹵素 (Cl Br I). 氧化力大小 ( 還原電位大小 ): (1) 常見氧化劑 :F >MnO 4 >Cl >Cr O 7 >MnO >Br >NO 3 >Ag + >Fe 3+ >I 目前最強氧化劑為 F, 無氧化劑可將 F 氧化成 F () 氧化性的酸 :HNO 3 >H SO 4 >H 3 PO 4 (3) 氧化數影響 : 氧化數愈高, 氧化力愈強, 如 MnO 4 >MnO >Mn O 3 >MnCl 例外 :ClO >ClO >ClO 3 >ClO 4 (4) 酸鹼性影響 :[H + ] 愈大, 氧化力愈強 ;[OH ] 愈大, 還原力愈強例 :H O 通常在酸性條件下當氧化劑, 在鹼性條件下當還原劑 ( 氧化還原半反應式中沒出現 H + 或 OH 者不適用 ) 108

3. 金屬離子化傾向 ( 金屬還原力大小活性大小氧化電位大小 ): Li > Rb > K > Cs > Ba > Sr > Ca > Na > Mg > Al > Mn > Zn > Cr > Fe > 你如假設被撕開, 那美女們心若鐵 Co > Ni > Sn > Pb > H > Cu > Hg > Ag > Pt > Au 姑娘惜錢輕, 同公贏薄金 Cu>I >Fe + >Hg>Ag>Br >Cl >Pt>Au( 參考 ) 鐵指亞鐵 (Fe Fe + +e ); 錫指亞錫 (Sn Sn + +e ); 汞指亞汞 (Hg Hg + +e ) 4. 常見金屬之化學性質 : K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H ) Cu Hg Ag Pt Au H O 冷水沸高溫水蒸氣不反應 H + 溶於酸並產生 H 溶於硝酸濃硫酸只溶王水 O 易氧化常溫時能被氧化加熱被氧化不反應冶煉電解熔融物用 C 或 CO 還原加熱還原 (1) Li~Na 可與室溫水或醇類作用產生 H :Na+H O NaOH+H (g) () Li~Fe 可與高溫水蒸氣反應產生 H :3Fe+4H O (g) Fe 3 O 4 +4H (g) (3) Li~Sn 可溶於非氧化性之普通酸 ( 例如 : 濃鹽酸稀鹽酸稀硫酸 ), 產生 H :Sn+H + Sn + +H (g) Pb 不易溶於硫酸或鹽酸, 因表面產生難溶於水的 PbSO 4 和 PbCl (4) Cu~Ag 不溶於普通酸, 但溶於具氧化性的濃硝酸稀硝酸濃硫酸, 依次產生 NO NO 及 SO ( 不產生 H ) Al Fe Cr 不溶於濃硝酸中, 因表面產生一層氧化物保護膜 (Al O 3 Fe 3 O 4 Cr O 3 ) (5) Pt~Au 溶於王水 ( 濃硝酸濃鹽酸體積 1:3 混合 ) 形成錯離子 PtCl 6 AuCl 4 a. Au+NO 3 +4Cl +4H + NO+AuCl 4 +H O b. 3Pt+4NO 3 +18Cl +16H + 4NO+3PtCl 6 +8H O 四生活實例 : 光合作用呼吸作用雙氧水消毒水管暢通劑金屬的腐蝕瓦斯的燃燒水果的變熟電池的放電漂白作用酒精測試劑底片感光電池反應螢火蟲發光甲蟲利用氧化還原產生灼熱難聞味道液體以驅離敵人 1. 酒精測試劑 :Cr O 7 + 3C H 5 OH + 8H + Cr 3+ + 3CH 3 CHO + 7 H O. 水管暢通劑 :Al (s) + NaOH (s) + 6H O (l) Na + (aq) + Al(OH) 4 (aq) + 3H (g) 3. 漂白水加鹽酸 :NaClO + HCl NaCl + H O +Cl 109

範例 1 C 肼 (N H 4 ) 及四氧化二氮可作火箭推進劑, 其反應之廢氣為氮氣及水蒸氣 ; 試問有關上述反應之氧化還原的敘述, 何者正確? 83 日大 (A) 四氧化二氮中之氧被氧化 (B) 四氧化二氮中之氧被還原 (C) 肼 (N H 4 ) 中之氮被氧化 (D) 肼 (N H 4 ) 中之氮被還原範例 DE 下列諸反應中, 何者不是氧化還原反應? (A)NaH+H O NaOH+H (B)H +Cl HCl (C)P 4 +3H O+3OH PH 3 +3H PO (D)CrO +H + Cr O 7 +HO (E)Na SO 3 +H SO 4 Na SO 4 +H O+SO 範例 3 A 下列反應中, 水作為氧化劑的是 : 甲 : 氯氣通入水中, 乙 : 水蒸氣通過熱焦碳生成一氧化碳與氫氣, 丙 : 過氧化鈉與水作用, 丁 : 水與生石灰作用, 戊 : 氮化鎂與水作用, 己 : 氫化鉀和水作用北聯 (A) 乙, 己 (B) 甲, 丁 (C) 乙, 丁 (D) 丙, 戊範例 4 C 下列何者不能使酸性 KMnO 4 溶液褪色? 台中一中 (A)FeSO 4 (B)H S (C)Al (SO 4 ) 3 (D)Na C O 4 (E)HNO 範例 5 ABE 下列各物何者在化合物中之同一元素可以於某一反應中作為還原劑, 而在另一反應中作為氧化劑? (A) 二氧化硫 (B) 過氧化氫 (C) 氯化氫 (D) 硫化氫 (E) 亞硝酸範例 6 AB 下列何者為自身氧化還原反應? 4 (A)3I + 6OH IO 3 + 5I + 3H O (C)HNO 3 + HNO NO + H O (B)Cl + OH Cl +ClO + H O (D)C 6 H 6 + Cl C 6 H 5 Cl + HCl (E)5H S + MnO 4 +6H + 5S + Mn + + 8H O 範例 7 BE 在標準狀態下, 下列各混合物何者不進行化學變化? 台中女中 (A)CuCl (aq) +F (g) (B)FeSO 4(aq) + 鐵片 (C)Zn (s) +CuSO 4(aq) (D)AgNO 3(aq) +CuCl (aq) (E) 鐵片 +MgCl (aq) 110

大考試題 1. 下列哪一種化學反應不是氧化還原反應? 83 學測 (A) 由水蒸氣及紅熱的焦煤製造水煤氣 ( 主要成分含一氧化碳及氫 ) (B) 鋅片溶於稀硫酸中產生氫 (C) 碳酸鈣溶於鹽酸產生二氧化碳 (D) 由氮及氫以哈柏法製氨. 下面是常見金屬失去電子的相對難易順序, 水的位置在錳和鋅之間下面有關氧化還原反應的敘述, 何者正確? 84 學測易難 K Na Ca Mg Al Mn Zn Fe Pb Cu Hg Ag (A) 鋁放到氯化鋅水溶液及鎂放到硫酸鋅水溶液, 均需由外界提供能量才會反應 (B) 銅還原碳酸鈣及鎂還原硝酸鐵的反應, 均需由外界提供能量 (C) 鈉放到硫酸鎂的水溶液中, 鈉會氧化而溶解, 鎂會析出 (D) 氯化鈉可使鐵加速氧化生鏽, 會使海砂屋的鋼筋易腐蝕 3. 下列反應中, 何者是氧化劑? H +Cl HCl HCl+NH 3 NH 4 Cl 85 抽測 (A)H (B)Cl (C)HCl (D)NH 3 4. 下列何者不屬於氧化還原反應? 85 抽測 (A) 蠟燭燃燒 (B) 鐵生鏽 (C) 電解硫酸銅溶液 (D) 碳酸鈣加熱分解 5. 將一塊米粒大小的金屬鈉放置於一乾燥的濾紙上, 置於一倒置的漏斗下, 再輕放於一含有酚酞的水溶液表面如圖, 則下列那些敘述正確?( 應選三項 ) 85 學測 (A) 濾紙吸水, 水和鈉起反應, 產生氣體 (B) 完全反應後, 水溶液仍呈無色 (C) 酚酞是用來減緩鈉和水的反應 (D) 在漏斗頂可以用火點燃 (E) 本實驗是一種氧化還原反應 6. 碳在地球表面的循環與生態平衡關係密切, 相關的重要含碳物質如有機物碳酸鹽 (CO 3 ) 一氧化碳二氧化碳天然氣( 主要含甲烷 ) 石油( 主要含碳氫化合物 ) 石墨煤等下列有關碳的氧化還原之性質, 何者正確? 86 學測 (A) 石墨主要由甲烷還原而成 (B) 二氧化碳在水中氧化就形成碳酸鹽 (C) 二氧化碳中的碳具有碳的最高氧化數 (D) 植物行光合作用是將二氧化碳還原成碳及氧 7. 下列家庭洗滌用的物質, 哪兩種互相作用, 會產生有毒的氣體, 因而不可混合使用? 89 學測 ( 應選二項 ) (A) 鹽酸 (B) 肥皂 (C) 沙拉脫 (D) 漂白粉 ( 含有次氯酸鈉 ) (E) 通樂 ( 含有氫氧化鈉 ) 111

8-10 為題組太陽眼鏡已是炎炎夏日的必備要品之一, 然駕車經過隧道時又常須將太陽眼鏡摘除, 否則會影響視線及行車安全為能解決此一憾事, 智慧型的自動調光眼鏡便有其應用價值與商業潛力一般而言, 鏡片中的玻璃不是結晶物質, 因此若在其固化時加入氯化銀微粒, 便可製得含有氯化銀的玻璃鏡片當陽光照射到鏡片中的氯化銀微粒時, 氯化銀可被激發, 並使得電子從氯離子傳至銀離子 :Ag + + Cl Ag + Cl 由於此一光誘發反應, 眼鏡便會因受光而使銀粒浮現於玻璃鏡片中, 鏡片也會因而呈現黑褐色, 達到阻隔陽光的目的雖然如此, 鏡片又如何於黑暗時回復至原有的清晰透明狀態呢? 妙方之一便是在玻璃中加入適量的銅 (I) 離子銅 (I) 離子可將氯原子還原成氯離子 :Cu + + Cl Cu + + Cl 所產生的銅 (II) 離子便可與銀原子進行反應, 而將其氧化為原有的銀離子 : Cu + + Ag Cu + + Ag + 如此一來, 太陽眼鏡便可聰明地回復至其原有狀態 9 學測研究試題 8. 上述太陽眼鏡達到自動調光功能, 下列何者為其主要的反應機制? (A) 沈澱反應 (B) 解離反應 (C) 氧化還原反應 (D) 酸鹼反應 9. 下列何者為上述太陽眼鏡受光照射時, 鏡片中不會產生的物質? (A)Cu (B)Cu + (C)Ag (D)Cl 10. 上述太陽眼鏡若欲發揮最佳功效, 下列措施中何者可提供一定助益? (A) 將氯化銀與銅 (I) 離子分置於左右鏡片中, 勿令其混合 (B) 儘量加大氯化銀顆粒 (C) 將氯化銀與銅 (I) 離子均勻分散於鏡片中 (D) 加入水 11. 鎂離子是海水中含量次多的金屬離子自海水中提取鎂, 通常需經過三個步驟, 下表中的 (Ⅰ) (Ⅱ) (Ⅲ) 下列哪一選項正確給出此三個步驟所屬的反應類型? 9 學測步驟 (A) (B) (C) (D) (Ⅰ) 加入氫氧化鈣以形成氫氧化鎂酸鹼中和沉澱酸鹼中和沉澱 (Ⅱ) 加入鹽酸以形成氯化鎂氧化還原氧化還原沉澱酸鹼中和 (Ⅲ) 電解液態氯化鎂而得到鎂酸鹼中和酸鹼中和氧化還原氧化還原 1. 化學家喜歡用反應式來表示化學反應試問下列反應式中, 哪一個表示金屬鋅與稀硫酸反應, 產生某種氣體的反應? 93 學測 (A) Zn + H SO SO + H ZnO (s) 4(aq) 3(g) (aq) (B) Zn + H SO SO + H ZnO (s) 4(aq) (g) (aq) (C) Zn + H SO H S + ZnO (s) 4(aq) (g) 4(aq) (D) Zn + H SO H O + ZnSO (s) 4(aq) (g) 3(aq) (E) Zn + H SO H + ZnSO (s) 4(aq) (g) 4(aq) 11

13-15 為題組鐵銹 (Fe O 3 xh O (s) ) 產生時需要有氧氣和水的存在, 且酸和鹽會加速鐵生鏽的速率當鐵生鏽時, 水中會含有較高濃度的鐵, 會影響水質鐵生鏽更嚴重時, 會造成鐵管破裂下圖為一種經濟且簡單的防止埋於地底下鐵管生銹的方法經過一段時間後, 我們觀察到鎂金屬片被侵蝕 ( 鎂離子產生 ) 且鐵管較不易生鏽等事實根據上述資料與上圖, 回答 13-15 題 94 學測研究試題 13. 鐵生鏽是屬於下列何種反應? (A) 酸鹼反應 (B) 中和反應 (C) 燃燒反應 (D) 氧化反應 (E) 沉澱反應 14. 在下列那一個 ph 值下, 鐵較容易生鏽? (A).0 (B)4.0 (C)6.0 (D)8.0 (E)10.0 15. 圖中的鎂金屬, 亦可用下列何種物質取代? (A) 銅 (B) 銀 (C) 石墨 (D) 鋅 (E) 金 16. 下列何者是氧化還原反應? 87 日大 (A) 3O (g) O 3(g) (B) CaC (s) + H O (l) C H (g) + Ca(OH) (C) N O 4(g) NO (g) (D) PCl 3(g) + Cl (g) PCl 5(g) (E) AgCl (s) + NH 3(aq) Ag(NH 3 ) + (aq)+ Cl (aq) 17. 下列何者為氧化還原反應? 88 日大 (A) 漂白作用 (B) 光合作用 (C) 鞭炮爆炸 (D) 乳化作用 (E) 酸鹼中和 18. 葡萄未成熟時具有酸味, 因其含有酒石酸 (C 4 H 6 O 6 ) 之故當葡萄成熟時酒石酸則轉變成葡萄糖 (C 6 H 1 O 6 ), 在此轉換過程中酒石酸 : 89 日大 (A) 被還原 (B) 被氧化 (C) 被催化 (D) 被燃燒 19. 在下列酸性中性或鹼性條件下, 各個未經平衡之化學方程式中, 何者的主要反應生成物不正確? 89 日大 (A) MnO 4 + C O OH MnO + CO (B) IO + I 3 4 + H + H (C) Cr O 7 CrO 4 (D) Fe + 3 中性 + Fe(CN) Fe 3 [Fe(CN) 6 ] I 6 中性 (E) Ca + + C 17 H 35 COO Ca(C 17 H 35 COO) 113

0- 題為題組下列敘述一個實驗, 你或許未曾見過, 但不用擔心試題設計的主要用意, 在於測驗考生是否會應用曾經做過的化學實驗, 由其觀察推理與判斷所得的經驗, 找出正確的答案取約 5 克的草酸鐵 (FeC O 4 H O) 放入試管, 用酒精燈加熱結果黃色粉末的草酸鐵逐漸變灰黑色試管移出火焰, 冷後塞緊試管, 以磁鐵靠近試管, 可看見試管內有些微細粉末會隨磁鐵移動, 有的不會打開試管塞, 高舉試管, 使粉末從試管口落下, 可看到閃閃火花 0. 用酒精燈加熱草酸鐵時, 下列中的哪些物質, 有可能以氣體的狀態從試管口逸出? 9 指考 (A) C (B) C H (C) CO (D) H O (E) H O 1. 試管內的黑色粉末, 有可能含有下列中的哪些物質? 9 指考 (A) Fe (B) FeO (C) FeO (D) Fe O 3 (E) Fe 3 O 4. 下列中的哪一種物質, 從試管口落下時最有可能發出火花?( 只選一項 ) 9 指考 (A) Fe (B) FeO (C) FeO (D) Fe O 3 (E) Fe 3 O 4 3-5 題為題組這個實驗與你在反應速率或秒表反應所做的實驗有關實驗過程如下 ( 參見圖 6): (1) 用一透明杯子取蒸餾水 80 毫升, 並滴入碘酒至溶液呈黃褐色後, 分成約兩等量的兩杯 () 在其中的一杯溶液中滴入 0.1M 的亞硫酸氫鈉 x 滴, 攪拌後黃褐色消失, 溶液變成無色, 稱此溶液為甲液 (3) 在另一杯的溶液中, 加 1M 的氫氧化鈉溶液 y 滴, 攪拌後黃褐色同樣消失, 而稱此溶液為乙液 (4) 將無色的甲液再分成約等量的兩杯在其中的一杯加入 3% 的雙氧水 x 滴, 攪拌後靜置數分鐘, 無色溶液逐漸呈色, 稱此溶液為丙液另一杯則加入 1M 的鹽酸 y 滴, 攪拌後得丁液 (5) 同樣將乙液分成約等量的兩杯在其中的一杯加入 3% 的雙氧水 x 滴, 攪拌後得戊液, 而另一杯則加入 1M 的鹽酸 y 滴, 攪拌後得己液上面敘述的實驗流程, 用簡略的示意圖表示如下 : 碘酒水溶液黃褐色加 NaHSO 3 加 NaOH 甲乙加 HO 加 HCl 加 HO 加 HCl 丙丁戊己圖 6 114

3. 試問下列哪些溶液呈現黃褐色? 9 指考 (A) 乙 (B) 丙 (C) 丁 (D) 戊 (E) 己 4. 在碘酒的水溶液, 加入亞硫酸氫鈉溶液後, 反應所得的生成物中含有下列哪些粒子? ( 只選兩項 ) 9 指考 (A) I (B) I (C) IO 3 (D) SO 3 (E) SO 4 5. 試問乙液中含有下列哪些粒子?( 只選兩項 ) 9 指考 (A) I (B) I (C) IO 3 (D) SO 3 (E) SO 4 6. 下列金屬中, 何者不會與熱稀硫酸溶液反應產生氫氣? 93 指考 (A)Mg (B)Al (C)Fe (D)Cu (E)Zn 7. 添加碘的食鹽中, 碘係以碘酸鉀 (KIO 3 ) 的形式存在, 可用一些常見的物質來檢驗試問需要同時使用下列哪兩個選項的物質, 較易檢驗出食鹽中的碘酸鉀? 93 指考 (A) 食醋 (B) 米酒 (C) 澱粉 (D) 藍色石蕊試紙 (E) 碘化鉀澱粉試紙 8. 在室溫, 取藍色的 0.1M 硫酸銅溶液 ml, 置於試管中, 加入無色的 0.1M 碘化鉀溶液 5mL, 即見試管內溶液變成混濁靜置數分鐘後, 管內呈現黃褐色澄清溶液, 而管底則有一層灰白色沉澱取黃褐色溶液數滴並加水稀釋後, 再滴入澱粉液數滴, 則呈現藍色在上述實驗中, 下列敍述何者正確? 93 指考 (A) 銅離子發生了還原反應 (B) 試管底灰白色的沉澱是硫酸鉀 (C) 碘離子發生了自身氧化還原反應 (D) 滴入澱粉液後呈現藍色是銅離子的表現 (E) 管內呈現黃褐色是酸鹼中和反應的表現 9. 雙氧水易受特定金屬離子所催化而分解急救箱的雙氧水滴在乾淨皮膚上, 不見得有明顯變化, 但若滴在傷口上, 立即產生泡沫下列選項何者正確? 93 指考 (A) 雙氧水中, 氧原子的氧化數是 (B) 題幹所述現象的差異, 是因為化學平衡常數不同所致 (C) 題幹所述現象的差異, 是因為化學反應速率不同所致 (D) 立即產生泡沫, 是因為傷口含有鐵金屬的離子物質存在 (E) 傷口的泡沫, 是因為雙氧水發生自身氧化還原反應而分解的 30. 將一銅線放入裝有硝酸銀溶液的燒杯中, 杯口以塑膠膜封住後, 靜置一天試問下列有關此實驗之敘述, 哪些是正確的? 94 指考 (A) 銅線為氧化劑 (B) 溶液顏色逐漸變深 (C) 銀離子為還原劑 (D) 溶液中液體的質量逐漸減少 31. 下列哪些物質可與 0.1M 的硫酸反應? 94 指考 (A) 鋅 (B) 銀 (C) 硝酸鋇 (D) 碳酸鈉 (E) 過錳酸鉀 115

3. 金屬原子的離子化傾向較大者較易成離子下列與離子化傾向較大的金屬原子相關的敘述, 哪些正確? ( 應選二項 ) 96 學測 (A) 較易被還原 (B) 較易被氧化 (C) 較易失去電子 (D) 較易獲得電子 33. 下列的反應中, 哪幾項是氧化還原反應?( 應選二項 ) 97 學測 (A) CaO (s) + H O (l) Ca(OH) (s) (B) PbS (s) + O (g) PbO (s) + S (s) (C) CaCO 3(s) + HCl (aq) CaCl (aq) + H O (l) + CO (g) (D) Cl (g) + H O (l) HOCl (aq) + HCl (aq) (E) SiO (s) + 4HF (aq) SiF 4(g) + H O (l) (F) KCl (aq) + AgNO 3(aq) AgCl (s) + KNO 3(aq) 34. 王同學欲於通風櫥內製備一氧化氮氣體, 其實驗步驟如下 : 步驟 1. 準備一個高為 10cm 直徑為 0cm 的空玻璃槽步驟. 取 10.0 克銅粉, 置於一 100mL 集氣瓶中, 再於此瓶中加滿 0.8M 的 HNO 3(aq), 瓶口以玻璃片蓋住, 並迅速進行步驟 3 步驟 3. 以手按住步驟集氣瓶上玻璃片, 迅速將集氣瓶反蓋於空玻璃槽中觀察一氧化氮氣泡的生成步驟 4. 收集滿一集氣瓶的一氧化氮後, 以手按住玻璃片, 將集氣瓶連同玻璃片取出, 正立置於通風櫥內下列有關此實驗的敘述, 哪些是正確的? 97 指考 (A) 步驟 3 表示一氧化氮不易溶於水, 可用排水集氣法收集 (B) 步驟 3 的反應過程中, 溶液會由無色漸變為藍色 (C) 此反應除產生一氧化氮外, 也得到 H (g) (D) 此反應中 HNO 3(aq) 為氧化劑, 將銅氧化為 Cu + (aq) (E) 將步驟 4 中集氣瓶上方的玻璃片移開, 集氣瓶上方逐漸變為赤褐色, 表示一氧化氮與空氣反應, 生成赤褐色的 N O 4(g) 35. 下列三個反應式中的 X 與 Y 分別為兩個金屬元素的代號, 但 Cl 為氯的元素符號 X + YCl XCl + Y Cl + XCl XCl 3 Y+ XCl 3 YCl +XCl 已知三個反應均能向右進行, 試依據以上三個反應式, 推測下列物質中哪一個是最強的氧化劑? 98 學測 (A) XCl 3 (B) XCl (C) Cl (D) Y (E) YCl 116

Ans:1.C.D 3.B 4.D 5.ADE 6.C 7.AD 8.C 9.A 10.C 11.D 1.E 13.D 14.A 15.D 16.D 17.ABC 18.A 19.CD 0.CD 1.ABDE.A 3.BE 4.BE 5.BC 6.D 7.AE 8.A 9.CDE 30.BD 31.ACD 3.BC 33.BD 34.AB 35.C 詳解 17. (D) 乳化作用是清潔劑將油污分散成微粒而懸浮在水中 (E) 中和反應 :H + + OH H O 18. C H 1 O 6 0 6 碳氧化數減少, 被還原 19. (A) MnO 4 微鹼中產物為 MnO, 強鹼中產物為 MnO 4 (C) Cr O + OH CrO + H O,Cr O 在酸中安定 7 4 7 (D) Fe + 3 + Fe(CN) Fe 3+ + Fe(CN) 6 4 6 Fe 4 [Fe(CN) 6 ] 3(s) 0. 草酸鐵 (FeC O 4 H O) 放入試管, 用酒精燈加熱, 首先分解產生 FeC O 4 H O (g), C O 4 會再分解產生 CO, 因此從試管口逸出的氣體為 CO H O 1. Fe 的氧化數有 + +3 二種鐵沒有過氧化物, 不可能為過氧化亞鐵 FeO, 若為氧化物, 鐵的氧化數 +4 不合理, 試管內的黑色粉未, 有可能含有 (A)Fe (B)FeO (D) Fe O 3 (E) Fe 3 O 4. 燃燒為氧化反應, 因此氧化數最低的 Fe 最有可能產生火花 ( 註 : 鐵粉是可燃的!) 3. (1) 本題組雖宣稱與反應速率或秒表反應所做的實驗有關, 但由題目來看, 其實只是很單純的考碘的化學, 即考碘元素在不同情況下的反應甲 :I + HSO3 + HO I + SO4 + 3H + 溶液呈無色乙 :3I + 6OH 5I + IO 3 + 3H O 溶液呈無色丙 :I + H O + H + I + H O 溶液呈黃褐色丁 : 不反應, 溶液呈無色戊 : 不反應, 溶液呈無色己 :5I + IO 3 +6H + 3I + 3H O () 雙氧水在酸中當氧化劑 :H O +H + +e H O 在鹼中當還原劑 :H O O +H + +e 溶液呈黃褐色 117

4. 碘酒的水溶液加入亞硫酸氫鈉溶液後, 反應如下 : I +HSO 3 +H O I +SO 4 +3H + 故溶液中含有 I SO 4 5. 碘酒水溶液加入氫氧化鈉溶液, 則碘產生自身氧化還原反應, 反應式如下 3I +6OH 5I +IO 3 +3H O 故溶液中含有 (B)I (C)IO 3 6. 從國中就學習,Cu 的金屬活性很小, 不易反應, 因此本題應可輕鬆得分 7. 此題甚為靈活, 測驗學生是否瞭解碘分子的穩定性受 ph 值的影響 I 在鹼性的環境中, 會自身氧化還原成 IO 3 及 I ; 相反地 IO 3 及 I 在酸性的環境中, 能產生 I 即 I 在酸性的環境中能穩定存在因此將食鹽加入食醋後, 再以碘化鉀澱粉試紙試驗, 若呈現藍色, 就表示食鹽中含有碘酸鉀存在 8. 首先, 硫酸銅與碘化鉀可能發生知反應為 : (1)Cu + +I Cu+I 或 ()Cu + +I Cu + +I 但題目中沒有紅色沉澱, 故 (1) 不可能 (A) 銅離子發生了還原反應是正確的 (B) 硫酸鉀是可溶解之無色液體, 試管底灰白色的沉澱可能是 CuI (C)I +I I 3 ( 黃褐色澄清溶液 ), 此反應不是自身氧化還原反應 (D) 滴入澱粉液後呈現藍色是澱粉與 I 反應的表現 (E) 所產生的 I 為非極性分子, 不易溶於水中, 易與 I 形成 I 3 (I +I I 3 ), 呈黃褐色澄清液溶於水中達平衡, 不是酸鹼中和反應 9. (1)H O 中, 氧原子的氧化數是 1 () 雙氧水在空氣中, 本身會發生自身氧化還原反應而分解產生泡泡 ( 氧氣 ) H O H O+ 1 O 但雙氧水在空氣中發生自身氧化還原反應的速率緩慢, 可加入二氧化錳或鐵離子等催化劑加速反應 30. 銅的活性大於銀, 可將銀離子還原 :Ag + +Cu Cu + ( 藍色 )+Ag (A) 銅線發生氧化, 應為還原劑 (B) 溶液顏色逐漸由無色變藍色 (C) 銀離子發生還原, 為氧化劑 (D)(E) 析出的銀和溶解的銅莫耳數比為 :1, 又銀的原子量 > 銅, 故固體質量漸增, 溶液中液體的質量應漸減 31. (A) 活性大的金屬 ( 鋅 ), 與酸反應產生氫氣 :H + +Zn Zn + +H (C) 硫酸根離子與鋇離子形成沉澱 :Ba + +SO 4 BaSO 4 (D) 碳酸鹽與酸反應產生二氧化碳 :H + +CO 3 CO +H O 118

3. 金屬原子易失去電子而形成帶正電的陽離子離子化傾向愈大的金屬原子表示愈易失去電子, 愈容易發生氧化反應 33. 小撇步 : 反應式中出現元素單質, 即為氧化還原反應 34. 3Cu + 8HNO ( 稀 ) 3Cu + 6NO + NO + 4H O + (s) 3(aq) (aq) 3(aq) (g) ( ) Cu + 4HNO ( 濃 ) Cu + NO + NO + H O + (s) 3(aq) (aq) 3(aq) (g) ( ) (C)Cu 的活性小於 H, 不會產生 H (D)HNO 3(aq) 為氧化劑, 將銅氧化為藍色 Cu (E) (g) (g) (g) + (aq) NO ( 無色 )+O NO ( 紅棕色 ) ; NO (g) ( 紅棕色 ) NO 4(g) ( 無色 ) 35. 化學反應遵循方向為 : 強氧化劑 + 強還原劑弱氧化劑 + 弱還原劑 X + YCl XCl + Y 還原劑氧化劑氧化劑還原劑 Cl + XCl XCl + XCl 3 3 氧化劑還原劑氧化劑還原劑 Y + XCl YCl + XCl 3 還原劑氧化劑氧化劑還原劑, 氧化劑強弱 :YCl > XCl, 氧化劑強弱 :Cl > XCl 3, 氧化劑強弱 :XCl 3 > YCl 氧化劑強弱順序 :Cl > XCl 3 > YCl > XCl 故選 (C) 錯怪小偉與小萱夫妻倆今天大吵一頓小萱一把鼻涕一把眼淚的說 : 早知道就聽我媽媽的, 不要嫁給你! 小偉楞了一下, 緩緩的問 : 妳是說妳媽曾阻止妳嫁給我? 小萱點了點頭小偉用力捶了一下桌子說 : 啊! 這些年來我真是錯怪她了! 119