元素各論-過渡金屬與合金

中道中學化學科補充教材

整理：楊明錦老師 班級 姓名 座號 講義編號：007

※過渡元素及其化合物

壹、過渡元素的性質

1. 在週期表上的位置，如下表： ⅠA ⅧA ⅡA ⅢA ⅣAⅤAⅥAⅦA

ⅢB ⅣBⅤB ⅥBⅦB【 Ⅷ B 】Ⅰ B ⅡB Sc Ti V Cr M n Fe Co Ni Cu Zn Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt Un n Uu u Uu b 2. 週期表第四週期開始，位置介於Ⅱ A 與Ⅲ A 之間的元素，稱為過渡元素。 為週期表中的 B 族元素。 3. 過渡元素的電子組態較複雜，最外層的 ns 與（n-1）d 電子會參與反應。 4. 鑭系元素與錒系元素在週期表底部另成兩系列存在，屬於第六與第七週期， 因為電子是填入 f 軌域，因此，最外層為 ns、（n-1）d、（n-2）f 層的電子 能參與化學反應。 5. 過渡元素的通性： （1）元素均為金屬性，具有金屬光澤，是熱與電的良導體，並且能夠形成 具有多種特性的合金，故又稱為過渡金屬。 （2）過渡元素的化合物大都具有顏色， 例如：Co2 _{ } aq ：紅色 ； Ni2 aq：綠色 ； Cu2 aq：藍色 （3）多數元素具有多種氧化態，可形成多種化合物。 （4）在較高的氧化態時，並非以其陽離子之水合態出現，而是以其具有 共價性質的含氧離子出現：MnO 4 ；Cr2O27 等。 （5）過渡元素的化性差距極大，有些活性頗大如：鑭、鈰在空氣中立即氧化， 鐵、銅等在空氣中會緩慢生鏽，而金、鉑等則相當穩定不易被氧化。 （6）過渡元素溶液形成錯化合物，如：Cu（NH3）2₄；Ag（NH3）    aq 2

貳、第一列過渡元素及其化合物

一、 第一列過渡元素包含了十種元素，其一般性質如下表 鈧 鈦 釩 鉻 錳 鐵 鈷 鎳 銅 鋅 符號 Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn 原子序 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 原子量 44.96 47.88 50.94 52.00 54.94 55.85

58.93 58.69

63.55 65.39 價電子 熔點 1541 1660 1890 1857 1244 1535 1495 1453 1083 420 沸點 2831 3287 3380 2672 1962 2750 2870 2732 2567 907 密度 3.0 4.51 6.11 7.19 7.43 7.87 8.92 8.91 8.94 7.13 原子半徑 1.60 1.46 1.31 1.25 1.29 1.26 1.25 1.24 1.28 1.33 離子半徑 0.94 0.88 0.89 0.80 0.74 0.72 0.69 0.72 0.74 氧化數 +3 +1，+ 2 +3，+ 4 +2，+ 3 +4，+ 5 +2，+ 3 +6 2+， +3 +4，+ 6 +7 +2，+ 3 +2，+ 3 +2，+ 3 +1，+ 2 +2 1. 價電子組態除了 Cr、Cu 外，其餘皆是 。 Cr： ； Cu： 。 2. 原子量隨原子序增加而增加，但 Co ＞ Ni ，因 Ni 有 58 的同位素且含量 較多，因此其平均原子量較 Co 為低。 3. 地殼中以鐵的存量最豐富。 4. 各元素的游離能很接近。因為隨著原子序的增加，原子核內的核電荷增加，

但增填的 3d 電子也增強其遮蔽效應，因此兩因素會互相抵消。 5. 各元素的標準還原電位，除了 Cu 以外，其餘均為負值。 意即第一列過渡元素極易失去電子而形成陽離子，且可與酸作用產生 H2； Cu 活性較小，不易參與反應。 6. 除 Zn 外，其餘的熔、沸點均極高。（Zn 的 3d 已填滿，故熔、沸點降低） 7. 密度以 Sc 最小，Cu 最大。 8. 最高氧化數隨原子序先增後減，以 Mn （+7） 最高也最多變化。 9. 第一列過渡元素的離子態具有多種顏色： Cr2_{； 藍} 色 Cr  3 _綠色 Mn  3 _桃紅 色 MnO2 4 綠 色 Cu2_{； 藍} 色 Fe  2 _綠色 CrO2 4 黃 色 Fe3_黃褐 色 Cu2_{； 藍} 色 Ni2_{； 綠} 色 Co2_粉紅 色 Zn2_{； 無} 色 MnO2 4 綠色 FeSCN2 血紅色 Cu（NH3 ）2 4 深藍色 Cr2 O  2 7 橙色 Cr2 O3 綠色 Mn2 淡桃紅色 二、第一列過渡元素的重要化合物： 1. 二氧化鈦（TiO2 ；俗稱鈦白） （1）製備：將鈦鐵礦（FeTiO3）溶於硫酸後，再將所得的鈦鹽中和，先得 二氧化鈦的水合物，乾燥後即可得白色粉末的二氧化鈦。

FeTiO3  s ＋3 H2 SO4  l FeSO4 aq＋Ti（SO4 ）2 aq＋3 H2O l Ti4 _{ } aq ＋ 4 OH   aq  TiO2  s ＋ 2 H2 O l （2）性質與用途  為重要的白色塗料。  結晶形的 TiO2 有很高的折射率，可作為寶石。 2. 三氧化二鉻（Cr2 O3；俗稱鉻綠） （1）製備：  由氫氧化鉻加熱製得，其反應式為 2 Cr（OH）3  Cr2O3  s ＋ 3 H2O  由二鉻酸銨加熱製得，其反應式為 （NH4 ）2 Cr2 O7  s  Cr2O3  s ＋ N2  g ＋ 4 H2O l （2）性質與用途  三氧化二鉻為綠色不溶性粉末，性極安定，可作為綠色顏料。  可供玻璃、瓷器著色之用。 3. 鉻酸鉀（K2CrO4 ）及二鉻酸鉀（K2 Cr2 O7 ） （1）常溫時 K2 CrO4 為黃色晶體；K2Cr2 O7 為橙色晶體。 （2）在水溶液中會因 pH 值之調節而互相轉換，其離子式為 2 CrO2 4 aq ＋ 2 Haq  Cr2 O  2 7 aq ＋ H2 O l （3）依照勒沙特列原理：在酸性溶液中多以橙色之 Cr2 O27存在； 鹼性中則以黃色的 CrO2 4 存在。 （4）二鉻酸鉀之酸性溶液為氧化劑，可將碘離子氧化成碘，亦可將亞鐵離子 氧化成鐵離子。 Cr2 O  2 7 aq＋14 H   aq ＋6I   aq  2 Cr3 aq ＋I2  s ＋7 H2 O l Cr2 O  2 7 aq＋14 H   aq ＋6 Fe2 aq  2 Cr3 aq＋Fe3 aq＋7 H2 O l 4. 二氧化錳（MnO2） （1）製備：實驗室中可將硝酸亞錳加熱而製得，其反應式為 Mn（NO3）2  s  MnO2  s ＋2 NO2  g （2）性質與用途  為重要的錳化合物，天然產生者為軟錳礦。  將二氧化錳強熱之，則可分解而產生氧，故可作為氧化劑。 3 MnO2  s  Mn3O4  s ＋ O2  g  可供作製造火柴及實驗室中製氧、溴、碘之用。  可供作製陶、瓷器及玻璃之著色劑。  可作為催化劑及乾電池的去極劑。 5. 過錳酸鉀（KMnO4 ） （1）為紫黑色有金屬光澤之晶體，易溶於水，其水溶液成紫色。

（2）為強氧化劑，其氧化力隨溶液之酸鹼性而異。  在酸性溶液中由 +7 → +2（MnO 4 → Mn2）。  在中性或微鹼性溶液中由 +7 → +4 （MnO 4 → MnO2）。  在鹼性溶液中由 +7 → +6 （MnO 4 → MnO  2 4 ） （3）過錳酸鉀為強氧化劑，化學中常供亞鐵鹽類、草酸等作定量分析用。 （4）醫藥上可作為消毒劑。 6. 亞鐵氰化鉀【K4 Fe（CN）6】 （1）為含三分子結晶水的黃色晶體，俗稱黃血鹽。 （2）易溶於水，生成亞鐵氰離子[Fe（CN）6] （3）亞鐵氰離子遇鐵鹽溶液則生成深藍色沉澱，稱作普魯士藍，是貴重顏料。 4 Fe3 _{ } aq ＋3 [Fe（CN）6]  Fe4 [Fe（CN）6]3 7. 鐵氰化鉀（K3 Fe（CN）6） （1）為不含結晶水之赤色晶體，俗稱赤血鹽。 （2）可溶於水，生成鐵氰離子Fe（CN）6 。 （3）鐵氰離子遇亞鐵離子亦會生成深藍色沉澱，稱為滕氏藍。 3 Fe2 _{ } aq ＋ 2 [Fe（CN）6]  Fe3[ Fe（CN）6]2 （4）目前已知滕氏藍與普魯士藍相同，稱為亞鐵氰化鐵， 其化學式為Fe4 [Fe（CN）6]3，而非早期所述鐵氰化亞鐵。 ※ 滕氏藍與普魯士藍的化學式均為：Fe4 [Fe（CN）6]3，主要原因是 Fe2_{先將Fe（CN）} 6還原成Fe（CN）6，而本身則氧化成Fe3。 然後再生成Fe4 [Fe（CN）6]3。 ※ Fe2_{與 Fe}3 _的檢驗 離 子 試 劑 Fe  2 _{（綠色） Fe}3_{（淡黃色）} 加NaOH （或氨水） Fe（OH）2 白色沉澱 Fe（OH）3 紅褐色沉澱 加黃血鹽 無沉澱反應 深藍色沉澱 K4 Fe（CN） 6 （普魯士藍） 加赤血鹽 K3Fe（CN） 6 深藍色沉澱 （普魯士藍） 無沉澱反應 加硫氰化鉀 KSCN 無反應 產生血紅色溶液 FeSCN2 三、鐵及其合金 1. 鐵（Fe）：在元素週期表屬於 Ⅷ B 族（8 族）。 （1）存在：地殼中的存量僅次於鋁，約佔 5﹪。主要的鐵礦為：

赤鐵礦（Fe2 O3）；磁鐵礦（Fe3O4 ）；褐鐵礦（Fe2 O3‧3 H2O）；

菱鐵礦（FeCO3）；黃鐵礦（FeS2 ）等。 （2）製備：  從礦石中冶鍊鐵，通常在鼓風爐（又稱高爐）中進行。  將原料的鐵礦石（赤鐵礦、磁鐵礦或褐鐵礦）、灰石與煤焦由鼓風爐頂 的鐘型容器放入爐中，爐的底部有數支管通入爐中，由外面鼓入約 500℃ 的熱空氣於爐中，爐中所產生的反應如下： 2 C s ＋ O2  g  2CO g Fe2O3  s ＋ 3CO g  2 Fe l ＋ 3 CO2  g Fe2O3  s ＋ 3C s  2 Fe l ＋ 3CO g CaCO3  s  CaO ＋ CO2

CaO ＋ SiO2  CaSiO3（熔渣）

 鼓風爐中煉得的鐵稱為鑄鐵或生鐵，約含 2～5﹪的碳極少量的矽、 磷、硫等雜質，熔點約為 1200℃，鑄鐵質硬而脆，用途受限制。 （3）性質與用途

 純鐵為灰白色金屬，富延展性，易被磁化。

鐵銹的組成為 Fe2 O3‧x H2 O。 有效的防鏽法為保持乾燥或隔絕空氣（如塗漆或鍍上鋅、錫、鎳等）。  鐵離子有兩種氧化態 Fe2_與Fe3_，Fe2_{較不穩定會逐漸氧化成Fe}3_。  鐵可煉鋼或製成合金鋼，供家庭用器具及工業上的用途。 2. 含碳鋼與合金鋼 （1）鐵中所含的碳及雜質，對於鐵的性質影響極大。生鐵含碳量約有 2～5﹪ 因此質脆而不具彈性。從生鐵中除去磷、硫等雜質，並調整含碳量， 即成為鋼。 ※特殊鋼的組成、性質與用途 名稱 鋼以外的成分 性質 用途 不變鋼 Ni 36﹪ 膨脹係數極小 手錶零件、測尺器 高矽鋼 Si 15﹪；C 0.85﹪ 耐酸 化學工業管路、槽、容器等 鉻釩鋼 Cr 2～10﹪；V 0.2﹪ 抗拉強度高 工具、彈簧 高速鋼 W 18﹪；C 7﹪ Cr 4﹪；Mn 0.3﹪ 在高溫時保持堅硬 切割用工具 錳鋼 Mn 10～18﹪ 抗磨耗力大 礦業用壓碎及鏟鍬器具 不鏽鋼 Cr 18﹪；Ni 8﹪ 耐腐蝕美觀不生鏽 建材、家用器具 鎳鋼 Ni 5﹪ 堅硬、強韌 槍砲管、電纜 （2）含碳鋼  軟鋼：為一種低碳鋼，含碳量在 0.2﹪以下，富延展性，可製鐵絲鋼釘。  中碳鋼：含碳 0.2～0.6﹪，用於製造鐵軌、鋼樑及其他結構材料。  硬鋼：為一種高碳鋼，含碳 0.6～1.5﹪，用於製造剃刀、鑽頭等器械。 （3）鋼具延展性，能夠鍛接，在鋼中加入其它金屬時，可增加其堅硬及強度， 符合各種工業上的用途，所成的鋼稱為特殊鋼或合金鋼。 四、鈷的化合物 （1）鈷的化合物也有兩種常見的價數，即 +2 和 +3 價， +2 價的化合物 較穩定，例如氯化亞鈷[CoCl2 ‧6 H2 O]。 （2）鈷有很強的磁性，鈷合金常被用作馬達的磁性裝置。 五、鎳的化合物 （1）鎳的化合物以硫化物、氧化物、矽酸鹽為主。 （2）大部分的鎳經提煉後，主要用途是合金。 （3）鎳化合物中以 +2 價者最為安定，而 Ni2_{非常不易轉變成Ni}3_。 （4）鎳和鹽酸緩慢反應生成氫氣，將反應後的溶液蒸發，可得綠色的 NiCl2 ‧6 H2O 結晶。 六、銅的化合物 （1）銅的化合物也有兩種價數，即 +1 價和 +2 價。 +1 價為亞銅化合物，例如：Cu2O。 +2 價為銅化合物，例如：CuO。 （2）+1 價的亞銅較不安定，易氧化成 +2 價銅離子。 （3）銅在潮濕的空氣中，會氧化產生銅綠，其反應過程複雜，大致可表示為 2 Cu s ＋ H2O l ＋CO2  g ＋O2  g  Cu2 （OH）2CO3  s

銅綠（鹼式碳酸銅） 七、鋅的化合物 （1）鋅的化合物只有一種 +2 價氧化數，例如：氧化鋅、硫化鋅、硫酸鋅等。 （2）常見鋅化合物的用途 化合物 用途 氧化鋅 橡膠的加強劑、顏料、化妝品、影印機的光電導體 硫化鋅 X 光及電視的螢光屏、顏料、發光塗料 硫酸鋅 製造人造絲、動物飼料、木材防腐劑

参、 銅、銀、金及其合金

一、 銅（Cu）：在元素週期表中屬於Ⅰ B 族（11 族）。 （1）存在：在自然界中少數以元素態存在外，主要的礦石有

黃銅礦（CuFeS2）；赤銅礦（Cu2 O）；輝銅礦（Cu2 S）等。

（2）製備：  冶鍊銅的原料是氧化銅或是碳酸銅時，與煤焦共熱，銅即會還原析出， 如此約可得純度為 99﹪的銅。 CuO s ＋ C s  Cu s ＋ CO g CuCO3  s ＋ 2 C s  Cu s ＋ 3CO g  銅的精煉： （a）以粗銅為陽極，純銅為陰極，硫酸銅溶液為電解液而通直流電於 兩電極時，在兩極會產生如下的反應： 陽極： Cu s  Cu2 aq ＋ 2 e 陰極： Cu2 _{ } aq ＋ 2 e   Cu s （b）電解進行時，陽極的粗銅逐漸減少，陰極的純銅逐漸增多，如此在 陰極所得的純銅純度可達 99.95﹪。 （c）粗銅中含有少量的金、銀、鉑等雜質，精煉過程中會沉澱於電解槽底部 ，為重要的副產品。  性質與用途 （a）銅為富延展性的紅棕色金屬。 （b）銅質軟且為熱與電的良導體。 （c）銅在乾燥空氣中安定，可保持金屬光澤，但在潮濕空氣中，表面會生成 一層綠色的鹼式碳酸銅，俗稱銅綠[Cu2（OH）2 CO3]。銅綠能保護內 層的銅不再被氧化。 （d）銅廣用於電氣工業用以製造電線、電纜等電氣設備。 二、 銅合金 （1）早在三千多年前的商代就有使用青銅器的記載與資料。 （2）銅與其他金屬作成合金的種類與用途如下表： 名稱 銅以外成分 性質 用途 航海黃銅 Zn 39﹪；Sn 1﹪ 抗海水侵蝕 船的零件、平衡器 紅黃銅 Zn 15﹪ 耐腐蝕 武器、電熱器蕊心 鋁青銅 Al 10﹪ 金黃色、耐腐蝕 裝飾、鍍金繪畫 青銅 Sn 10﹪ 耐腐蝕、硬度大、適鑄造 建築裝飾、雕像、 器具、貨幣 磷青銅 Sn 4.8﹪；P 0.2﹪ 堅硬 彈簧 鎳銀 Ni 18﹪；Zn 18﹪ 銀白色、耐腐蝕、電阻大 裝飾品、電阻絲 十八K 金 Au 75﹪ 紅黃色、硬度大 裝飾品、首飾 三、銀、金及其合金 （1）銀和金都屬於稀有金屬，自然界中，金大多以元素態存在，而銀則很少 以元素態存在，銀的主要礦石為輝銀礦（Ag2 S）。 （2）由於兩者的活性都很小，且價格昂貴，因此主用途作為貨幣或飾品。 （3）銀和金是很好的熱、電導體，且不易受化學藥品腐蝕，在電子工業上 也是重要的導電材料。 （4）純銀與純金的質地均軟，常需加入鎳、銅以增加其硬度。 （5）通常以純金稱為 24K 金。 （6）18K 金是以 18/24 的純金與 6/24 的銅製成的合金。 （7）冶鍊：採用氰化法。  銀的冶鍊：先以氰化鈉溶液處理粉碎的銀礦石，再用鋅還原。 Ag2 S ＋ 4NaCN  2 NaAg（CN）2 ＋ Na2S Zn ＋ 2 NaAg（CN）2  2 Ag ＋ Na2Zn（CN）4  金的冶鍊：先以氰化鈉溶液處理粉碎的山金礦石，再用鋅還原。 Au＋8NaCN＋O2 ＋2 H2 O  4 NaAu（CN）2 ＋4NaOH

Zn ＋ 2 NaAu（CN）2  2 Au ＋ Na2Zn（CN）4

※ 合金的性質與應用

比例合成的金屬物質，稱為合金。 2. 合金的組成元素通常以金屬為主，但非金屬和金屬元素也可以組成 合金，例如鋼是含少量碳的鐵所形成的合金。 3. 當金屬形成合金時，其硬度、強度、韌性極電阻等性質會提高。 i( )01 下列關於銅與銅化合物的敘述，何者錯誤？ (A)青銅是銅與錫的合金 (B)五水硫酸銅（CuSO₄ 5H₂O）俗稱明礬，可用作電鍍液 (C)黃銅是銅與鋅的合金 (D)Cu(OH)2 CuCO3，俗稱銅綠，可保護內層的銅不再被氧化 i( )02 標示為21 開金的某金飾 100 克，含純金多少克？　 ii (A)21 克　(B)42 克　(C)79 克　(D)87.5 克 i( )03 下列何者是地殼中含量最豐富的元素？(A)氧　(B)矽　(C)鋁　(D)鐵 i( )04 有關第一列過渡元素性質的敘述何者錯誤？　 ii (A)鋅的熔點最低　(B)化合物中最高氧化態為錳　 iii (C)所有氧化物溶於水均呈鹼性　(D)Cu(OH)2固體呈藍色。 i( )05 有關銅及其化合物，下面敘述何者錯誤？ (A)利用電解法精製銅時，須在CuSO4 H2SO4的溶液中進行， ii 並控制電壓即可(B)銅的氧化數為 1 及 2 ，但_Cu_比Cu2_穩定 (C)利用電解法精製銅時，以粗銅為陽極，純銅為陰極 (D)銅可以游離態或化合態存在於自然界中 (E)硫酸銅晶體因含有 2 4 2O) H ( Cu ，故呈藍色；而無水硫酸銅 iii 因_Cu2_{無水合，故為白色粉末} i( )06 有關合金的性質及各種合金的用途，何者錯誤？ (A)開金的硬度比純金的硬度大 (B)鋼是鐵和碳所形成的合金 (C)牙科汞齊含銀、鉛及少量銅、汞，易加工，用於補牙齒 (D)黃銅是銅和錫的合金，因熔點低，可用作保險絲 i( )07 下列鐵之化合物，何者含鐵之百分組成最高？ (A)氧化鐵　(B)氧化亞鐵　(C)四氧化三鐵　(D)FeCO3 i( )08 有關Cr₂O₇2的性質敘述何者錯誤？　 ii (A)為橙色固體　(B)在酸性溶液中呈黃色　 iii (C)在鹼性溶液中轉變為 2 4 CrO 　(D)在酸性溶液中加入H2O2成綠色。 i( )09 含有_Ag_、Cu2_、Fe3_{離子的溶液（濃度皆為0.1 M），通常可以} ii 下列何試劑分離_Ag_離子？ iii (A)鹽酸　(B)硫酸　(C)氫氧化鈉溶液　(D)氨水 i( )10 欲將30 mL 濃度為 0.02 M 之二價鐵離子以 0.01 M 之二鉻酸鉀溶液 ii 加以完全氧化，問至少需加入多少毫升二鉻酸鉀溶液？　 iii (A)10 mL　(B)20 mL　(C)30 mL　(D)40 mL i( )11 下列各種錳的氧化數中，哪一種最不常見？　 ii (A) 2 　(B) 4 　(C)5　(D)7 i( )12 取下列金屬放入0.10 M 稀硫酸中，何者不會產生氫氣？　 ii (A)鐵　(B)錳　(C)銅　(D)鋅 i( )13 下列何種試劑，用來測定_Fe2_？ ii (A)NH₄SCN　(B)K3Fe(CN)6　(C)K4Fe(CN)6　(D)H2SO4 i( )14 下列試劑甲與試劑乙混合時，所發生現象何者有誤？ 試劑甲 試劑乙 現象 (A)濃硝酸 熱焦黑木炭 產生紅棕色NO2氣體 (B)濃硝酸 硫粉 加 入

Ba

2(aq)產 生 白 色 沉 澱 (C)濃硝酸 銅片 溶液呈藍色 (D) 稀 硝 酸 （ 2 ～ 3M） 鋅片 產生無色NO 氣體 i( )15 5.23 克的二氧化錳加熱時，產生氧氣，加熱至不再有氣體產生時， ii 剩下的純物質重 4.59 克。若將所產生的氧氣收集，在標準狀況（STP）時， 體積多少升？（Mn55） (A)0.112 升　(B)0.224 升　(C)0.448 升　(D)22.4 升 i( )16 下列有關過渡元素的陳述，何者錯誤？ (A)銅的電子組態為_1s2_2s2_2P6_3s2_3P6_3d9_4s2 (B)第五列過渡元素自39Y至48Cd (C)第四列過渡元素自₂₁Sc至30Zn (D)_Cu_{的電子組態為1s}2_2s2_2p6_3s2_3p6_3d10 i( )17 第一列過渡元素中，何者在基態時具有最多之不成對電子？　 ii (A)Cr　(B)Mn　(C)Fe　(D)Ni i( )18 下列何者對於鐵的氧化腐蝕具有最佳的保護力？　 ii (A)Ni　(B)Sn　(C)Cr　(D)Cu i( )19 下列有關錳的化合物之敘述，何者錯誤？ (A)將硝酸亞錳或二氧化錳強熱均可分解出氣體

(B)過錳酸鉀的氧化力隨溶液之酸、鹼性而異

(C)在酸性溶液中，MnO 將₄ _Fe2_氧化成Fe3 _{而本身還原成}

2 MnO

(D)MnO2及KMnO4均可用作氧化劑

(E)MnO2可用作乾電池的去極劑，KMnO4可用作醫藥之消毒劑

i( )20 銀的敘述，何者有誤？ (A)銀為白色金屬，富延展性，導電導熱性僅次於銅， ii 所以金屬導線皆用銅線 (B)銀的化學性質安定，但遇硫化氫或硫易生黑色硫化銀 (C)銀不與稀硫酸或鹽酸作用 (D)氯化銀放入氨水溶液，會形成二氨銀離子 2 3) NH ( Ag i( )21 下列金屬在空氣中哪一種內部最易被氧化腐蝕？　 ii (A)鐵　(B)鋁　(C)鉻　(D)鋼 i( )22 下面哪一種試劑不能用以區分_Fe2_及Fe3_？ (A)KMnO4　(B)KSCN　(C)K3Fe(CN)6　(D)K2SO4 i( )23 存放過錳酸鉀的瓶中，常有褐色污濁，可用何種試劑去除？　 ii (A)草酸　(B)洗衣粉　(C)肥皂　(D)水 i( )24 耐酸鋼是在熔化鋼中加入何種金屬？　(A)Cr　(B)Ni　(C)W　(D)Si i( )25 今有銅粉被鋅粉污染，為獲得純銅，須加入某過量酸液，洗滌再烘乾， ii 下列何種酸可達此目的？　 iii (A)稀鹽酸　(B)稀硝酸　(C)濃硝酸　(D)王水 i( )26 於試管中加入5 mL，0.1 MK2Cr2O7(aq)，然後逐滴滴入1 M ii NaOH(aq)5 滴後，再滴入 1 MHCl(aq)10 滴，則溶液之顏色變化為何？ (A)橙 → 黃 → 橙 (B)橙 → 橙 → 黃 (C)黃 → 橙 → 黃 (D)橙 → 黃 → 黃 i( )27 有關下列合金組成何者錯誤？ (A)馬口鐵：鐵錫　(B)黃銅：銅鋅　 ii (C)青銅：銅鍚　(D)高速鋼：鋼鎢鉻。 i( )28 鉻在空氣中能保持光亮潔白是因為 (A)鉻在空氣中表面生成Cr(OH)3之薄層，故對內部有保護作用 (B)鉻之還原力很差，故很不容易氧化 (C)鉻在空氣中表面生成氧化物之薄層，對內部有保護作用 (D)鉻在空氣中生成白色光亮之Cr2(CO3)3薄層 (E)鉻能與空氣中之氮反應生成光亮之氮化物 i( )29 有關合金的性質及各種合金的用途，何者錯誤？ (A)開金的硬度比純金的硬度大 (B)鋼是鐵和碳所形成的合金 (C)牙科汞齊含銀、鉛及少量銅、汞，易加工，用於補牙齒 (D)黃銅是銅和錫的合金，因熔點低，可用作保險絲 i( )30 原血紅素為血紅素之一部分，主要功能為運送氧氣，其中心含有 ii 下列何種離子？　(A)_Fe2_(B)Fe3_(C)Mg2_(D)Zn2 i( )31 不銹鋼成分所含成分最多的是　(A)W　(B)Ni　(C)Cr　(D)Fe i( )32 有關二鉻酸鉀(K2Cr2O7)的下列敘述，何者錯誤？ (A)其水溶液呈橙紅色 (B)在鹼性溶液中變成黃色 (C)在酸性溶液中，加入

Sn

2(aq)產生綠色溶液 (D)在酸性溶液中，加入

Ba

2(aq)產生黃色沉澱 i( )33 在120 克的 18K 金中，其純金為若干克？(A)21.6(B)50(C)75(D)90　 克 i( )34 今有三支相同的鐵棒，其中甲鐵棒和乙鐵棒分別以金屬線接上鋅棒和 ii 銅棒，丙鐵棒則不接其他金屬棒，試問有關三支鐵棒之相對腐蝕速率， iii 下列敘述何者正確？ (A)三支均相同　(B)甲最慢　(C)乙最慢　(D)丙最慢 i( )35 X、Y、Z 為過渡元素，原子序依序為 29、30 及 26，下列哪一項為正確？ (A)＋2 之水合離子皆具有顏色 (B)活性大小 Z＞Y＞X (C)_{Z 之檢驗常用赤血鹽水溶液 (D)X、Y、Z 均有 2}3 _{ 氧化態的離子存在} i( )36 有關鐵的冶煉，下列敘述何者正確？ (A)煤焦在煉鐵過程中作為熔劑 (B)加入灰石的目的是使其產生CO2以隔絕鐵和空氣的接觸 (C)由鼓風爐煉得的鐵含碳量高，性較硬脆 (D)黃鐵礦雖含多量的硫，但亦可直接作為鼓風爐煉鐵的原料 i( )37 能使FeSO4(aq)，產生藍色沉澱的化合物為何？ (A)KSCN　(B)K4Fe(CN)6　(C)KCN　(D)K3Fe(CN)6 i( )38 依據電子組態，下列哪一種是過渡元素？

(A)[Ar]4s2_(B)[Ar]3d10_4s2_4p1_(C)[Ar]3d10_4s2_4p6_(D)[Ar]3d10_4s1

i( )39 下列有關金屬的敘述，何者錯誤？

(A)地殼中存量最多的金屬為鋁 (B)導電性最好的金屬為銀 (C)延展性最好的金屬為金

ii (D)所有的金屬都非常堅硬，其熔點都在 800℃以上 (E)金屬的氧化物溶於水後，其水溶液大都呈鹼性，但有少數的 iii 金屬氧化物溶於水後溶液呈酸性。 i( )40 於試管中加入5 mL 的 0.1 M 重鉻酸鉀，然後加入適量的 1 M NaOH， 俟顏色改變後，再加入適量的1 M HCl，顏色又改變，則試管中顏色之變 化依序為： (A)由黃色先變為橙色再變為黃色　(B)由橙色變為藍色再變為黃色 (C)由黃色先變為藍色再變為橙色　(D)由橙色先變為黃色再變為橙色 ii 二、 複選 i( )01 下列離子在水溶液中何種沒有顏色？ (A) 2 7 2O Cr 　(B)_Cu2_(C)  3 NO 　(D)MnO 　(E)₄ _Na i( )02 三氧化二鉻，俗稱鉻綠，是重要的綠色顏料。下列何種反應可製得？ (A)加熱Cr(OH)3　(B)加熱Na2Cr2O7　(C)加熱(NH4)2Cr2O7　

ii (D)加熱 NaCl 和Na2Cr2O7混合物　(E)加熱K2CrO4

i( )03 關於銅之精製，下列何項敘述不正確？ (A)以粗銅為陽極，純銅為陰極　(B)陰極反應：_CuCu2_2e ii (C)極淤渣是含 Au、Pt 等貴金屬的沉積　(D)以硫酸銅溶液為電解質　 iii (E)粗銅聯接電源之負極，純銅接電源之正極 i( )04 有關錳的敘述中，何者正確？ (A)將硝酸亞錳及二氧化錳加熱均可分解，產生氣體 (B)檢驗MnO ，可先酸化後，加入草酸₄ (C)檢驗_{Mn ，可先酸化後，加入}2 _{(NH ) S} 2 4 (D)過錳酸鉀之氧化力，隨溶液之酸鹼性而異 (E)二氧化錳可作為氧化劑、催化劑、去極劑 i( )05 提煉金屬銅的方法，下列何者正確？ (A)從自然界中元素態的銅礦煉銅時，只需將礦石磨碎，用水淘洗， ii 加熱即可使銅熔化出來 (B)從赤銅礦或藍銅礦煉銅時，應與煤焦共置於鼓風爐中加熱， iii 銅即還原析出，其中煤焦可作為燃料及還原劑 (C)從輝銅礦或黃銅礦煉銅時，須先濃縮處理， iv 再除去 S 及 FeO 才能得粗銅 (D)承(C)，欲除去 S，可通入O2，加以 燒，使產生SO2逸出

(E)承(C)，欲除去 FeO，可加入矽石（SiO2）混合加熱，

v 使產生FeSiO3熔渣而除去 i( )06 化合物只有一種氧化數的第一列過渡元素為何者？ (A)Sc　(B)Cr　(C)Mn　(D)Fe　(E)Zn i( )07 過渡元素的化合物大都有顏色，其溶液的顏色正確者有哪些？ (A)CuSO₄ 5H₂O_{(白色)　(B)}K2Cr2O7(橙色)　(C)Ag2S(黑色)　(D) 2

TiO (綠色)　(E)KMnO4(紫紅色)

i( )08 下列有關第一列過渡元素（原子序21 至 30）性質的敘述何者正確？ (A)都是金屬 (B)都能和稀鹽酸作用產生氫氣 (C)都有兩種以上不同氧化數之穩定化合物 (D)其 4s 軌域皆有價電子 (E)比重都比水大 i( )09 有關鐵生銹，哪些敘述是正確的？ (A)鐵銹之除去，可加草酸或 6 M 的 HCl (B)鐵釘在酸性溶液中較易生銹 (C)鐵釘頭部、尖端及彎曲部位，因鍵結較弱，較易生銹 (D)繞鋅片之鐵釘較繞銅線之鐵釘不易生銹，其原因是還原力 Zn＞Fe＞Cu ii i( )10 將纏繞銅線的鐵釘，與纏繞鋅片的鐵釘，分別置入含有酚 及赤血鹽 ii 的洋菜汁中，凍結並經過一段時間，其現象為 (A)繞銅線的鐵釘，出現藍色 (B)繞鋅片的鐵釘，出現藍色 (C)繞鋅片的鐵釘，鋅片旁出現白色沉澱 (D)繞銅線的鐵釘，釘頭釘尾出現紅色，因為陰極生成_OH (E)繞鋅片的鐵釘，針頭釘尾出現紅色，因為陰極生成_OH i( )11 下列有關二氧化錳的敘述，何者正確？ (A)實驗室製備氯時，可作為催化劑　(B)加熱可產生四氧化三錳和氧　 ii (C)可作為電極的去極劑　(D)可供製造火柴　 iii (E)可作玻璃、陶瓷的著色劑 i( )12 就下列藥品中，挑選甲,乙,丙,丁,戊五種藥品，下列檢驗結果哪些正確？ ii S8(s)；NaCl(aq)；NaOH(aq)；CoCl2(s)；KNO3(s)；CuSO4(s)；BaCrO4(s)；

) s ( 7 2 2Cr O K _{（S32，Co59，Cu64，Ba 137，Cr52）} (A)甲為白色固體，水溶液呈藍色，則甲是CuSO4(s) (B)乙為黃色固體，不溶於水，燃燒後不留殘渣，且產生刺激性氣體， iii 則乙是S8(s) (C)丙為白色固體，水溶液不會使石蕊試紙變色，強熱後所剩金屬 iv 氧化物固體約為原來一半的重量，則丙是KNO3(s) (D)丁為黃色固體，難溶於水中但可溶於強酸溶液中，則丁為K2Cr2O7(s) (E)戊為藍色固體，可用來檢驗水的存在，則戊為CoCl2(s) i( )13 第一列過渡元素的性質，下列敘述何者正確？ (A)除 Sc、Cu、Zn 外，其餘化合物水溶液皆無顏色 (B)所有元素都有未充滿的 3d 軌域 (C)大多數元素的化合物有多種氧化數，其中具有最高氧化數的 ii 是Mn(7)_{(D)熔點最高是釩，最低是鋅} (E)共十個元素，其中不與稀鹽酸作用產生H2，只有銅一種 i( )14 有關於合金，下列敘述何者正確？ (A)現在的錢幣使用含有大量的鋅及鎳的銅合金 (B)鋼常用鉛丹作為上色原料 (C)西周時代著名的毛公鼎為鑄鐵所製成 (D)鈦金屬是一種輕金屬，強度及熔點均高於鋁，所以自鈦合金發展 ii 以來，就廣泛地被運用(E)目前火箭及太空船均廣泛地使用鋁的合金 i ii iii( )15 有關錳離子的敘述中，何者正確？ (A)錳酸根（ 2 4 MnO ）為綠色　(B)二氧化錳（MnO2）為棕藍色　 iv (C)亞錳離子（_{Mn ）為淡紅色　(D)過錳酸根（}2  4 MnO ）為紫色　 v (E)硫化亞錳（MnS）為墨綠色 i( )16 有關過錳酸鉀的下列敘述中，何項正確？ (A)為黑紫色晶體 (B)易溶於水 (C)為強氧化劑，可供_Fe_及 4 2 2C O H 之定量分析使用 (D)醫藥上常用作消毒劑 (E)在中性溶液中會被還原劑如Na2SO3還原而產生棕色MnO2沉澱 i( )17 關於第一列過渡元素，選出正確之敘述？ (A)Cr 原子之基態電子組態有 6 個半填滿軌域 (B)均能與稀H2SO4(aq)作用產生H2(g) (C)_{Zn 具有惰性氣體之電子組態}2 (D)大部分之第一列過渡元素的化合物具有顏色 (E)皆有二種以上之穩定氧化態，其中以 Mn 為最高7 i( )18 下列元素何者可以元素態存在於自然界？　 ii (A)K　(B)Na　(C)Hg　(D)Cu　(E)Au i( )19 下列各種物質的俗稱與其化學式的配合何者是正確的？ (A)燒鹼（Na2CO3）(B)草鹼（K2CO3）(C)熟石膏（CaSO42H2O）　 ii (D)膽礬（CuSO45H2O）　(E)鉻黃（Cr2O3） i( )20 取(NH4)2Cr2O7晶體置於坩堝，共重70.0 克，強熱至完全分解得綠色 ii 固體，稱得綠色固體與坩堝重 60.0 克，下列說明何項正確？（Cr 52） (A)綠色固體化學式為Cr2O3　(B)此分解反應之方程式最簡整數係數和為 6　(C)反應生成綠色固體重 15.2 克　(D)未加熱前晶體重 25.2 克　 iii (E)可生成氮氣於 25℃，l atm 下體積 2.24 升

一、 單選

i01解 (B) 02解 (D) 03解 (A) 04解 (C) 05解 (B) ii06解 (D) 07解 (B) 08解 (B) 09解 (A) 10解 (A) i11解 (C) 12解 (C) 13解 (B) 14解 (D) 15解 (C) ii16解 (A) 17解 (A) 18解 (C) 19解 (C) 20解 (A) iii21解 (A) 22解 (D) 23解 (A) 24解 (D) 25解 (A) iv26解 (A) 27解 (D) 28解 (C) 29解 (D) 30解 (A) i31解 (D) 32解 (D) 33解 (D) 34解 (B) 35解 (D) i36解 (C) 37解 (D) 38解 (D) 39解 (D) 40解 (D)

二、 複選

i01解 (C)；(E) ii02解 (A)；(C) iii03解 (B)；(E)

iv04解 (A)；(B)；(D)；(E) v05解 (A)；(B)；(C)；(D)；(E) i06解 (B)；(D)；(E) i07解 (B)；(C)；(E) ii08解 (A)；(D)；(E) i09解 (A)；(B)；(C)；(D) i10解 (A)；(C)；(E) ii11解 (B)；(C)；(D)；(E) i12解 (A)；(B)；(C)；(E) ii13解 (C)；(D)；(E) iii14解 (A)；(D) iv15解 (A)；(C)；(D) v16解 (A)；(B)；(C)；(D)；(E) i17解 (A)；(D) ii18解 (C)；(D)；(E) i19解 (B)；(D) i20解 (A)；(C)；(D)