【11-1 鹼金屬元素及其化合物】
一、鹼金屬： 1. 製備：2MX(l)助熔劑電解 2M(l)X2(g) 2. 物理性質： 元素 鋰(Li) 鈉(Na) 鉀(K) 銣(Rb) 銫(Cs) 變化傾向 原子量 6.94 22.99 39.10 85.47 132.9 遞增 原子半徑(Å ) 1.52 1.86 2.27 2.48 2.65 遞增 離子半徑(Å ) 0.60 0.95 1.33 1.48 1.69 遞增 熔點(℃) 180.5 97.8 63.5 39.3 28.5 遞減 沸點(℃) 1342 883 759 688 671 遞減 密度(g/cm3 ) 0.534 0.971 0.862 1.532 1.873 不規律 離子焰色 紅色 黃色 紫色 紫紅色 藍色 3. 化學性質： 反應物 方程式 性質與用途 H2O 2M(s)＋2H2O(l)→2MOH(s)＋H2(g) 反應性：Li＜Na＜K＜Rb＜Cs O2 4Li(s)+O2(g) → 2Li2O(s) (氧化物) 2Na(s)+O2(g) → Na2O2(s) (過氧化物) M(s)+O2(g) → MO2(s) (超氧化物) (M＝K、Rb、Cs) 溶於水中產生氫氧化物。 MOH 鹼性： Li＜Na＜K＜Rb＜Cs KO2可用於礦工、潛水、防毒面具 4KO2 + 2H2O → 4KOH + 3O2 2KOH + CO2 → K2CO3 + H2O H2 2M(s)＋H2(g)→2MH(s) MH(s)＋H2O(l)→MOH(s)＋H2(g) X2 2M(s)＋X2(g)→2MX(s) MX 皆可溶於水，Li 化合物具有部分 共價性，LiCl、LiClO4可溶於乙醇、 丙酮等有機溶劑。 mp：NaCl＞KCl＞RbCl＞CsCl＞LiCl ※因鹼金屬易與空氣、水反應，故常保存於煤油或石油中。 4. 用途： (1) Li 是鋰電池重要成分之一。(2) Na 是重要的還原劑，可用來提煉鈦金屬等：TiCl4(g) + 4Na(l) → 4NaCl(l) + Ti(s)
(3) K 可製造超氧化鉀(KO2)。
註：NaCl 熔點 810℃與 Na 沸點接近， 為了經濟效益以及避免鈉的汽化，電解 熔融氯化鈉製備鈉金屬(當氏法)時，常 加入氯化鈣，使氯化鈉在 600℃就熔化。
二、鹼金屬化合物： 名稱 製備 性質與用途 氯化鈉 (食鹽) NaCl 蒸發海水→粗鹽。 粗鹽溶於水，加入適量碳酸鈉， 產生碳酸鎂與碳酸鈣沉澱， 過濾後再蒸發即得精鹽。 粗鹽含 MgCl2有苦味， 含 CaCl2易潮解。 日常：調味、保存食物。 工業：製造 Na、Cl2、NaOH、NaClO Ca(ClO)Cl、HCl、Na2CO3、NaHCO3 氫氧化鈉 (苛性鈉) (燒鹼) NaOH 電解濃食鹽水(鹼氯工業)： 2NaCl＋2H2O電解 Cl2(g)＋H2(g)＋2NaOH(aq) 白色固體，有強烈腐蝕性。 易溶於水且放熱，呈強鹼性。 在空氣中易吸水潮解，且易吸收 CO2， 2NaOH+CO2→Na2CO3+H2O 製肥皂、紙漿、人造絲、煉鋁等工業。 碳酸鈉 (蘇打) (洗滌鹼) Na2CO3 索耳未法(Solvay process)： CO2(g)＋NH3(g)＋H2O(1) → NH4HCO3(aq)
NH4HCO3(aq)＋NaCl(aq)→
NaHCO3(s)＋NH4Cl(aq) 2NaHCO3(s) Na2CO3(s)＋CO2(g)＋H2O(g) ※原料僅需食鹽和灰石，故成本低。 白色粉末，無腐蝕性。 易溶於水，水解呈鹼性。 與酸作用產生 CO2。 Na2CO3＋2H+ →2Na+＋CO2＋H2O 用途：洗滌、硬水軟化劑、製造紙漿、 玻璃、清潔劑。 碳酸氫鈉 (小蘇打) (培用鹼) NaHCO3 索耳未法的中間產物。 白色粉末，可溶於水，呈弱鹼性。 加熱、加酸均放出 CO2 用途：制酸劑、滅火器、焙粉 (與酒石酸氫鉀(KHC4H4O6)混合)。 硝酸鉀 (硝石) KNO3 KNO3礦物，直接開採。 智利硝石與氯化鉀共煮： NaNO3＋KCl NaCl＋KNO3 無色晶體，易溶於水。 強氧化劑，強熱分解產生氧氣。 2KNO3 2KNO2＋O2
4KNO2 2N2＋3O2＋2K2O 製造火藥及煙火。(KClO3亦可) 碳酸鉀 (草鹼) K2CO3 2KCl+2H2O電解2KOH+H2+Cl2 2KOH+CO2→K2CO3+H2O 草木灰中約含 10%，可供洗滌之用。 製造玻璃、肥皂、氫氧化鉀之原料。 植物鉀肥成分。
註：
(1)索耳未法的 CO2來自灰石：CaCO3 CaO＋CO2 ， CaO＋H2OCa(OH)2
(2)NH3可從氯化銨回收：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3＋2H2O (3)副產物 CaCl2可用來做乾燥劑。 【範例 1】《鹼金屬性質》ADE 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， 再輕放於一含有酚酚的水溶液表面如圖，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 [類題] 下列有關鹼金屬及其化合物通性的敘述，何者正確？【86 學測】B (A)鹼金屬可溶於水，並釋出氧氣 (B)鹼金屬在水中使溶液呈鹼性，並釋出氫氣 (C)鹼金屬氧化物在水中使溶液呈酸性，並釋出氧氣 (D)鹼金屬氫氧化物在水中使溶液呈鹼性，並釋出氧氣 【範例 2】《鹼金屬化合物》AC 下列有關小蘇打性質的敘述，何者不正確？(應選二項)【87 學測】 (A)不溶於水 (B)與鹽酸作用產生二氧化碳 (C)水溶液呈弱酸性 (D)受強熱時可產生二氧化碳 (E)常用作麵包的發粉 (F)學名叫作碳酸氫鈉 (G)化學式為 NaHCO3 [類題] 市面上有所謂的健康低鈉鹽，下列有關低鈉鹽的敘述，何者最合理？【92 學測】D (A) 低鈉鹽含有少量的金屬鈉，故稱為低鈉鹽 (B) 低鈉鹽其實就是一般的氯化鈉鹽類，沒有什麼不同 (C) 低鈉鹽中的鈉離子比氯離子少，所以不是電中性的 (D) 低鈉鹽含有鉀離子，所以比相同莫耳數的氯化鈉含較少的鈉離子
【試題磨練】
一、單選題 ( D ) 1. 將 NaCl 之飽和水溶液吹入 NH3及 CO2，生成沉澱，今繼續以下之實驗， 實驗結果何者正確？ (A)將此沉澱過濾，乾燥得白色粉末(甲)為 Na2CO3 (B)將此白色粉末加熱後，重量減輕，仍得白色粉末(乙)為 Na2O (C)白色粉末（甲）、（乙）皆可溶於酸，但（甲）產生 CO2，（乙）產生 O2 (D)溶於水時，（甲）（乙）水溶液均呈鹼性。 ( A ) 2. 粗鹽精製應使用下列何種化學藥品？ (A)Na2CO3 (B)HCl (C)HNO3 (D)H2SO4。 ( D ) 3. 農家常使用草木灰於農田作肥料，即利用其中所含的何種成分？ (A)K2SO4 (B)KHCO3 (C)KCl (D)K2CO3。 ( A ) 4. 某溶液以鉑絲作焰色反應得知為黃色，此溶液若加入硝酸銀，可得白色沉澱，此溶液所含溶質的化學式為 (A)NaCl (B)K2SO4 (C)NaNO3 (D)Pb(NO3)2。
( C ) 5. 鹼金屬元素 Li，Na，K，Rb，Cs 等的性質隨原子序增加而漸減的是 (A)原子半徑 (B)價電子數 (C)熔點 (D)化學活性。 ( C ) 6. 一般在焰色試驗法時，選擇氯化物是因其最具揮發性，今欲對一未知固態物質 進行焰色反應，首先將鉑絲放入某酸液中，然後沾上少量固體進行焰色反應， 則應選擇的酸液是？ (A)硫酸 (B)硝酸 (C)氫氯酸 (D)醋酸。 ( B ) 7. 普通食鹽因含哪些雜質而易潮解及略帶苦味？
(A)KCl，NaF (B)CaCl2，MgCl2 (C)SiO2，PbO (D)BF3，AlCl3。
( B ) 8. 工業上製造碳酸鈉大多採用索耳未法，將氨通入飽和的食鹽水溶液後，再通入二氧 化碳時，生成甲沉澱及乙溶液，將甲沉澱加熱得丙固體及丁氣體，乙溶液與氫氧化 鈣溶液作用得戊氣體可回收再使用，下列有關甲乙丙丁戊的敘述何者不正確？ (A)甲和丙皆為白色固體，溶於水均呈鹼性 (B)將乙加熱可得碳酸鈉 (C)分別加鹽酸於甲及丙中，可產生與丁一樣的氣體 (D)戊為氨氣體。 ( B ) 9. 區別 NaHCO3和 Na2CO3時，下列何種操作無法分辨？ (A)固體加熱，觀察是否生成 CO2 (B)水溶液中加入 HCl，觀察是否生成 CO2 (C)視其在水中溶解度的大小 (D)水溶液中加 MgSO4，觀察是否產生沉澱。 ( B )10. NaH 遇水，可生成何種物質？
(A)Na、H2 (B)NaOH、H2 (C)Na、H2O (D) NaOH、O2。
( C )11. 鹼金族元素的製備與存在，下列敘述何者正確？ (A)鹼金族化性活潑，在自然界中以元素態存在 (B)電解熔融氯化鈉，在陽極得金 屬鈉，陰極得氯氣 (C)電解濃氯化鈉水溶液，在陰極得氫氣，且溶液呈鹼性 (D)鹼金族活性隨原子序增加而降低。 ( D )12. 下列敘述何者正確？ (A)赤磷化性極強，常溫下在空氣中會自燃 (B)白磷可貯存在 苯或醚類中 (C)鈉可貯存在水中 (D)鉀可貯存在石油中。 ( D )13. 焰色反應為紫色，且水溶液呈強鹼性，可侵蝕皮膚，會吸收 CO2。此溶液為
(A)Ba (OH)2 (B)NaC1 (C)NaOH (D)KOH。
( B )14. 低鈉鹽是將一般精鹽中的成分氯化鈉，部分用何種鹽類取代？
二、多選題
(ABCD) 1. 有關鹼金族化合物，何者正確？
(A)Na2O2與稀 H2SO4反應可生成雙氧水 (B)KOH 與 NaOH 均屬於強鹼，可吸收 CO2
生成碳酸鹽 (C)硝酸鉀、木炭和硫黃混合可成黑火藥 (D)智利硝石與濃 KCl 共熱，
可用再結晶法分離 KNO3 (E)苛性鈉易潮解，須保存於玻璃瓶中。
( ABC ) 2. 選出下列化學式正確者 (A)洗滌鹼：Na2CO3 (B)焙用鹼：NaHCO3
(C)燒鹼：NaOH (D)大蘇打：NaHCO3 (E)小蘇打：Na2S2O3。
( CDE ) 3. 有關於鹵素族與鹼金族的敘述中，下列哪些正確？ (A)兩者活性皆隨原子序增加而減少 (B)兩者熔點、沸點皆隨原子序增加而增加 (C)兩者原子半徑皆隨原子序增加而增加 (D)鹵素族之氧化力隨原子序增加而減弱 (E)兩者易反應形成離子化合物。 ( AE ) 4. 有關於碳酸鈉(Na2CO3)及碳酸氫鈉(NaHCO3)的比較，何者正確？ (A)前者水中溶解度較大 (B)後者鹼性較強 (C)兩者加熱皆能產生 CO2 (D)前者為俗稱焙用鹼、後者為俗稱洗滌鹼 (E)兩者加酸皆能產生 CO2。 ( BCE ) 5. 下列試藥儲存方式，何者不適當？ (A)白磷置於冷水中 (B)用鐵製容器保存 AgNO3溶液 (C)氫氟酸以玻璃瓶儲存 (D)氫氧化鈉置於塑膠容器中 (E)鈉置於酒精中保存。 三、非選題 1. 下圖為索耳未法之流程圖，請將該(1)～(5)之化合物以化學式表之。
(1)Ca(OH)2，(2)CO2，(3)NaHCO3，(4)Na2CO3，(5)NH3
2. 試寫出下列反應並平衡之：
(1)KNO3 (1)2KNO32KNO2＋O2
(2)KNO2 (2)4KNO2 2K2O＋2N2＋3O2
(3)KOH＋CO2 (3)2KOH＋CO2K2CO3＋H2O
(4)NaHCO3＋H2SO4 (4)2NaHCO3＋H2SO4Na2SO4＋2H2O＋2CO2
【11-2 鹼土金屬元素及其化合物】
一、鹼土金屬：因有高熱不熔、不易分解之「土」的性質，故稱鹼土金屬。 1. 製備：2MX(l)助熔劑電解 2M(l)X2(g) 例如：海水提煉鎂 (1) 沉澱反應：在濃海水中加入氫氧化鈣，以產生氫氧化鎂沉澱。 2 2 (aq) ( )2(aq) ( )2( )s (aq) Mg Ca OH Mg OH Ca (2) 酸鹼中和：再加鹽酸與氫氧化鎂反應生成氯化鎂。 2( ) ( ) 2( ) 2 ( ) ( ) s 2 aq aq 2 l Mg OH HCl MgCl H O 蒸發MgCl2( )s MgCl2( )l (3) 氧化還原：電解熔融態氯化鎂，陰極可得金屬鎂。 2( )l ( )s 2( )g MgCl 電解Mg Cl 2. 物理性質：元素 鈹(Be) 鎂(Mg) 鈣(Ca) 鍶(Sr) 鋇(Ba) 變化傾向
原子量 9.01 24.31 40.08 87.62 137.34 遞增 原子半徑(Å ) 1.11 1.60 1.97 2.15 2.18 遞增 離子半徑(Å ) 0.31 0.65 0.99 1.13 1.35 遞增 熔點(℃) 1283 650 845 770 725 不規律 沸點(℃) 2970 1120 1420 1380 1640 不規律 密度(g/cm3 ) 1.85 1.74 1.55 2.60 3.51 不規律 離子焰色 無色 無色 橘紅色 深紅色 綠色 3. 化學性質： 反應物 方程式 性質與用途 H2O M(s)＋2H2O(l)→M(OH)2(s)＋H2(g) 反應性：Be＜Mg＜Ca＜Sr＜Ba (酸) (熱水) (冷水) O2 2M(s)+O2(g) → 2MO(s) (氧化物) (Ca、Sr、Ba 可形成過氧化物) MO＋H2O→M(OH)2 M(OH)2鹼性與溶解度： Be ＜ Mg ＜Ca＜Sr＜Ba (兩性) (弱鹼) (強鹼) H2 M(s)＋H2(g)→MH2(s) MH2＋2H2O→M(OH)2＋2H2 CO2 2Mg(s)+CO2(g)→2MgO(s)+C(s) Mg 活性大，在 CO2中可以燃燒。 ※Be、Mg 可久置空氣中，Ca、Sr、Ba 需保存於煤油或石油中。 ※ⅡA 族(Ba 除外)置於空氣中，表面產生一層緻密氧化物，使內部金屬不再繼續氧化。
二、鹼土金屬化合物： 名稱 製備 性質與用途 氧化鎂 (苦土) MgO 鎂在氧中燃燒： 2Mg＋O2→2MgO 鍛燒菱鎂礦： MgCO3MgO＋CO2 白色粉末，與水形成弱鹼性之 氫氧化鎂，醫藥上可作為制酸劑。 熔點甚高(2800℃)，可製坩鍋、 耐火磚及電爐之襯裡等。 硫酸鎂 (瀉鹽) MgSO4 存於自然界中的一種鹽礦。 可加硫酸於菱鎂礦製備。
MgCO3+H2SO4→MgSO4+H2O+CO2
含 7 個結晶水之硫酸鎂(MgSO4〃7H2O) 為無色晶體，醫藥上作為瀉劑。 工業上用於鞣皮及染色。 碳酸鈣 (灰石) CaCO3 碳酸鈣(CaCO3)是灰石、大理石 的主要成分，自然界中甚多。 難溶於水，但通入二氧化碳時， 則產生可溶性的碳酸氫鈣。 CaCO3(s)＋CO2(g)＋H2O(1) → Ca(HCO3)2(aq) 加熱碳酸氫鈣之水溶液則放出 二氧化碳及產生碳酸鈣沈澱。 Ca(HCO3)2(aq) CaCO3(s)＋CO2(g)＋H2O(1) (鐘乳石、石筍、鍋垢的形成。) 氧化鈣 (石灰) CaO 工業上將灰石強熱得氧化鈣。 CaCO3CaO + CO2 加水變為氫氧化鈣，俗稱熟石灰。 CaO + H2O → Ca(OH)2 + 熱 熟石灰易吸收空氣中的二氧化碳 變回碳酸鈣。
Ca(OH)2＋CO2 → CaCO3＋H2O
煤焦在電爐中強熱產生 碳化鈣(電石)，可製造乙炔。 CaO+3C 3000 Co CaC2+CO
製漂白粉：CaO＋Cl2→Ca(OCl)Cl 製氨：2NH4Cl + Ca(OH)2 →CaCl2 + 2NH3 + 2H2O 硫酸鈣 (石膏) CaSO4 自然界中存在的硫酸鈣俗稱石膏 (CaSO4〃2H2O)。 加熱至 125℃，變成熟石膏。 2(CaSO4〃2H2O) 125 Co (CaSO4) 2〃H2O + 3H2O 半透明纖維狀晶體。 熟石膏與水化合再變成石膏，產生硬 化現象且體積稍微膨脹，故可用以製 模、塑像及外科接骨之紮繃材料等。 石膏熱至 200℃以上時，形成無水硫酸 鈣(CaSO4)，可用以製造粉筆。
三、同週期ⅠA 與ⅡA 之比較： 大小 性質 原理 ⅠA＞ⅡA (1)原子半徑與離子半徑 因ⅡA 之核電荷較大，半徑較小 (2)氯化物之離子性 ⅠA 電負度較小 (3)氧化物或氫氧化物鹼性 ⅠA 電負度較小 (4)化合物對水溶解度 ⅡA2比ⅠA之離子鍵較強，格子能較大 ⅡA＞ⅠA (1)熔點、沸點、昇華熱、硬度 ⅡA 有較強的金屬鍵，M 2核電荷較大 (2)焰色複雜性 ⅡA 有較多之價電子，可激發 【範例 1】《鹼土金屬性質》D ⅡA 之下列何項性質隨其原子序增加而增大？ (A)熔點 (B)沸點 (C)密度 (D)原子半徑。 [類題] 下列何者可與冷水反應產生氫氣？ADE
(A)Ba (B)Be (C)Mg (D)K (E)Ca。
【範例 2】《鹼土金屬化合物》B
自然界中，鐘乳石和石筍的形成主要與下列何種反應有關？【87 日大】 (A) CaO H2O → Ca(OH)2
(B) Ca(HCO3)2 → CaCO3 CO2 H2O (C) (CaSO4)2〄H2O 3H2O → 2(CaSO4〄2H2O) (D) Ca2 SO24→ CaSO4 [類題] 下列化合物的俗稱，何者正確？【88 日大】CDE (A) CaSO4〄2H2O 俗稱熟石膏 (B) Al2O3俗稱苦土 (C) MgSO4〄7H2O 俗稱瀉鹽 (D) NaHCO3俗稱小蘇打 (E) CaO 俗稱生石灰
(A)Ca(OH)2 (B)CaCO3 (C)Ca(HCO3)2 (D)CaO (E)CaCl2
【試題磨練】
一、單選題 ( C ) 1. 要區別 CaCO3(s)與 BaSO4(s)用下列何種方法最方便？(A)加入 NaOH(aq) (B)加入 C2H5OH(l) (C)加入稀 HCl(aq) (D)加入水。
( D ) 2. 下列有關ⅡA 族元素化合物之敘述，何者錯誤？
(A)石膏(CaSO4〃2H2O)加熱後成熟石膏，當與水化合時，產生硬化現象
(B)生石灰遇水成熟石灰，吸收二氧化碳後成 CaCO3
(C)將二氧化碳通入石灰水中呈混濁狀，繼續通入二氧化碳又呈澄清
(D)NaHCO3與 CaCO3皆可作為制酸劑，而以 NaHCO3之藥效較持久。
( A ) 3. 下列何者可溶於水，且與氫氧化鈣共熱可生無色、刺激臭氣體？
(A)氯化銨 (B)硝酸鈉 (C)碘化鉀 (D)鹽酸。
( D ) 4. 下列何化合物與其用途，並不是正確的匹配？
(A) (B) (C) (D) (E)
化合物 NaHCO3 MgO KNO3 MgSO4〃2H2O Mg(OH)2
用途 焙粉 電爐襯裡 肥料 石膏 制酸劑 ( B ) 5. 下列敘述何者錯誤？ (A)MgSO4〃7H2O 為無色晶體，俗稱瀉鹽 (B)CaC2O4是灰石，為大理石的主要成分 (C)石灰加水生成熟石灰，並放出熱量 (D)熟石膏與水化合變成石膏，會產生硬化現象，故可用以製模、塑像等。 ( D ) 6. 拿 0.1 莫耳的 Na，Ca，CaH2分別加入足量的水中，何者產生的氣體莫耳數最多？
(A)此氣體為 O2 (B)Na (C)Ca (D)CaH2。
( C ) 7. 下列哪些物質不是鈣的化合物？ (A)大理石 (B)灰石 (C)硝石 (D)石膏。
( D ) 8. 下列化合物與水混合時，產生硬化現象，體積稍脹，可用以製膜、塑像者為何？
(A)CaCO3 (B)CaSO4 (C)CaSO4〃2H2O (D)(CaSO4)2〃H2O。
( D ) 9. 某溶液加 BaCl2可生成白色沉澱，但該沉澱可溶於酸，且其焰色反應為黃色，
則此溶液為 (A)NaCl (B)Na2SO4 (C)CaCO3 (D)Na2CO3。
二、多選題
(ABCE) 1. 下列何者溶於水產生氣體，且水溶液呈鹼性？
(A)CaC2 (B)Ca3P2 (C)Ca (D)Na2O (E)CaH2。
(ABCE ) 2. 鎂於下列何種氣體可以繼續燃燒？
(A)氧氣 (B)氮氣 (C)二氧化碳 (D)氰 (E)氫氣。
( AB ) 3. 碳酸鈣難溶於水，但可溶於下列何項水溶液？
(A)HCl (B)CO2 (C)乙醇 (D)氨 (E)丙酮。
三、非選題
【11-3 鋁、錫、鉛及其化合物】
一、鋁、錫、鉛的製備與性質〆 1. 一般性質〆 元素 鋁(Al) 錫(Sn) 鉛(Pb) 價電子 3s23p1 5s25p2 6s26p2 原子量 26.98 118.69 207.19 原子半徑(Å ) 1.43 1.40 1.75 離子半徑(Å ) 0.50 0.93 1.21 熔點(℃) 660 232 328 沸點(℃) 2327 2270 1750 密度(g/cm3) 2.70 7.30 11.35 氧化數 +3 +2、+4 +2、+4 2. 製備與用途〆 製備 性質與用途 鋁 (1) 拜耳法(Bayer process)純化〆 鋁礬土(80%Al2O3＋雜質 Fe2O3) 熱 NaOH(aq) Al(OH)4(aq)CO2 Al(OH)3(s)Al2O3(s) (2) 霍爾法(Hall process)煉鋁〆 2Al2O3(1) 3 6 Na AlF 電解 4Al(1)＋3O2(g) 註〆Al2O3熔點很高(2050℃)，加入 冰晶石(cryolite，Na3AlF6)當助熔劑 ，混合後可於 960℃熔化。 以石墨為電極，高溫時會與氧氣 作用產生 CO2，必須定期更換。 鋁為電、熱良導體，可製導線， 鋁合金常用於飛航工業。 在空氣中易氧化生成緻密氧化層， 保護內部不再氧化。 強還原劑(Al3的水合能很大)。 鋁粉與氧化鐵粉末混合稱為鋁熱 劑，點燃可產生液態鐵用於焊接。 2Al(s)+Fe2O3(s)2Fe(l)+Al2O3(s)兩性元素，可溶於強酸與強鹼。 2Al(s) + 6H(aq) → 2Al3(aq) + 3H2(g)
2Al(s) + 2OH(aq) + 6H2O(l) (水管暢
通劑) → 2Al(OH)4(aq) + 3H2(g) 鋁的化合物具有相當強的共價性。 如〆Al2Cl6在 178℃昇華 Al Cl Cl Cl Cl Al Cl Cl
錫 (1) 以焦炭還原錫石得到粗錫。 SnO2(s) + 2C(s) Sn(s) + 2CO(g) (2) 將粗錫加熱熔化可得純度較高的錫。 熔點不高，易於陶鑄，為史前已知 之金屬。 錫為銀白色金屬，有白錫、灰錫、 脆錫三種同素異形體，其中白錫常 溫下較安定。 製鍍錫鐵，俗稱馬口鐵，其光亮美 觀又可防銹，常用來製罐頭容器 ＋4 價較穩定，故+2 價為還原劑 鉛 (1) 鍛燒方鉛礦得 PbO 2PbS+3O22PbO＋2SO2 (2) 加入焦炭還原。 PbO＋CPb＋CO PbO＋COPb＋CO2 銀白色質軟之重金屬，其離子狀態 為極毒重金屬。 在空氣中，表面能生成鹼式碳酸鉛 （Pb(OH)2·PbCO3）薄膜，可防止 內部不再被氧化。 比重大且便宜，可製成鉛磚或 鉛衣，防護放射線傷害人體。 ＋2 價較穩定，故+4 價為氧化劑 二、鋁、錫、鉛的化合物〆 名稱 製備 性質與用途 氧化鋁 (礬土) Al2O3 (1) 天然寶石之主要成分。剛玉 (純 Al2O3)，紅寶石(含 Cr2O3) ，藍寶石(含 Fe2O3及 TiO2)。 (2) 2Al(OH)3Al2O3 + 3H2O 兩性氧化物，能溶於強酸強鹼中 Al2O3 + 6H → 2Al3 + 3H2O Al2O3+ 2OH + 3H2O → 2Al(OH)4 氫氧化鋁 Al(OH)3 鋁鹽(含 Al3 )溶液中加氨水。 Al3＋3NH3＋3H2O →Al(OH)3+3NH4 兩性氫氧化物。 Al(OH)3＋3H→Al3＋3H2O
Al(OH)3＋OH→Al(OH)4
淨水劑〆膠結水中濁質使之沉澱。 媒染劑〆吸附色質固著於棉紗纖維。 鉀礬 (明礬) KAl(SO4)2 〃12H2O 由硫酸鉀與硫酸鋁之溶液適量混 合蒸發而得。 K2SO4 + Al2(SO4)3 + 24H2O → 2KAl(SO4)2〃12H2O 無色的八面體晶體，為一複鹽。 溶於水中為弱酸性，產生 Al(OH)3 可作為淨水劑、媒染劑。 Al3+ 3H2O Al(OH)3 + 3H
氯化亞錫 SnCl2 錫溶於濃鹽酸〆 Sn＋2HCl→SnCl2＋H2 無色針狀結晶(SnCl2〃2H2O)， 水解生成鹼式氯化亞錫白色沉澱。 SnCl2＋H2O → Sn(OH)Cl(S)↓＋HCl 易被氧化成氯化錫，作為還原劑。 氯化錫 SnCl4 過量氯氣通入 SnCl2溶液〆 SnCl2＋Cl2→SnCl4 無色發煙液體，bp114℃，mp－33℃ 氯化錫蒸氣與氨及水蒸氣混合，產生 固體微粒呈濃煙狀，可做軍事煙幕。 SnCl4(g)＋4NH3(g)＋4H2O(g) →Sn(OH)4(s)＋4NH4Cl(s) 一氧化鉛 (密陀僧) PbO 鉛或硝酸鉛在空氣中加熱〆 2Pb＋O22PbO
2Pb(NO3)22PbO＋4NO2＋O2
淡黃色結晶粉末兩性氧化物。 製玻璃、琺瑯、釉藥及其他鉛化物。 四氧化三鉛 (鉛丹) Pb3O4 將 PbO 在空氣中加熱至 500℃〆 6PbO＋O2 o 500 C 2Pb3O4 鮮紅色粉末。可做紅色顏料。 與油類相混合塗於鐵器可防止生鏽。 二氧化鉛 PbO2 由 Pb3O4與硝酸作用〆 Pb3O4＋4HNO3→ PbO2(S)↓＋2Pb(NO3)2＋2H2O 棕色粉末。 加熱產生 O2，故為氧化劑 2PbO22PbO＋O2 鉛蓄電池的陰極(+極)板。 鉻酸鉛 (鉻黃) PbCrO4 鉻酸鉀與鉛鹽作用製得〆 K2CrO4＋Pb(NO3)2→ PbCrO4↓＋2KNO3 不溶性之黃色粉末。 重要黃色顏料。 三、礬(補充)〆 1. 通式〆M+M3+(SO4)2〄12H2O，均為八面體晶體。 2. 常見的礬〆 (1) KAl(SO4)2〃12H2O 鉀鋁礬，明礬（無色） (2) NH4Al(SO4)2〃12H2O 銨鋁礬，銨礬（無色） (3) KFe(SO4)2〃12H2O 鉀鐵礬，鐵礬（淡紫色） (4) KCr(SO4)2〃12H2O 鉀鉻礬，鉻礬（黑紫色） (5) KMn(SO4)2〃12H2O 鉀錳礬，錳礬（淡紅色） 同形體〆 組成相似、晶形 相同的物質。
【範例 1】《鋁及其化合物》C
下列有關於鋁化合物的敘述，何者正確〇
(A)Al(OH)3屬於兩性物質，可溶於氨水 (B)純 Al2O3含少量 Cr2O3呈藍色為藍寶石
(C)KAl(SO4)2〄12H2O，可作媒染劑 (D)KAl(SO4)2〄12H2O 屬於四面體結構
[類題] 有關明礬水溶液之下列敘述何者錯誤〇DE (A)漸加氫氧化鈉水溶液時，生成沉澱，但續加時又會溶解 (B)可用作淨水劑， 因能生成膠狀 Al(OH)3吸附微小粒子 (C)加入氯化鋇水溶液時，生成白色沉澱 (D)漸加氨水時，生成白色沉澱，續加氨水時又會溶解 (E)浸入紅色石蕊試紙時變藍。 【範例 2】《錫及其化合物》ABE 下列關於錫的敘述，何者正確〇 (A)錫的價電子組態為 5s25p2 (B)Sn2之化性較 Sn4之化性活潑 (C)氯化亞錫易被氧化，為強氧化劑 (D)鍍錫鐵板俗稱白鐵，可做容器罐 (E)氯化錫蒸氣與氨及水氣混合，生成氫氧化錫及氯化銨之微粒而呈煙幕。 [類題] 下列有關錫的敘述，何者正確〇AC (A)SnCl4的共價性大於 SnCl2，在常溫下為液體 (B)SnCl2較 SnCl4穩定 (C)SnCl2能使過錳酸鉀酸性溶液褪色 (D)SnCl2是製煙幕彈的原料
(E)SnCl2能將 FeCl2氧化成 FeCl3
【範例 3】《鉛及其化合物》BD
鉛在空氣中加熱製得 PbO，將 PbO 在空氣中緩緩加熱至 450℃可製得 Pb3O4，
Pb3O4與硝酸反應可製得 PbO2。關於鉛的化合物，下列敘述何者正確〇
(A)鉛的化合物以四價最安定，遇熱時反應 2PbO＋O2→2PbO2利於向右進行
(B)Pb3O4為紅色粉末，以油類混合塗於鐵器可防鏽 (C)Pb3O4中每個鉛原子的氧化數
均為+8/3 (D)PbO2可作為鉛蓄電池的陰極極板 (E)Pb3O4與硝酸反應〆Pb3O4＋
4HNO3→PbO2＋2Pb(NO3)2＋2H2O 反應中硝酸作為氧化劑。
[類題] 有關鉛的下列敘述，何者正確〇DE
(A)鉻酸鉛俗稱密陀僧，可用以製玻璃、琺瑯、釉藥 (B)二氧化鉛作氧化劑，可作為 鉛蓄電池的陽極 (C)PbO 為兩性氧化物，可當鉛蓄電池的陰極 (D)四氧化三鉛俗稱鉛
【試題磨練】
一、單選題 ( D ) 1. 工業上用何種方法製鋁〇 (A)接觸法 (B)奧士華法 (C)索耳未法 (D)霍爾法。 ( C ) 2. 鋁比鐵不易腐蝕是因為 (A)鋁不易與 O2反應 (B)從＋3 價至 0 價鐵的還原電位比鋁 高 (C)鋁的表面生成一層 Al2O3的薄膜 (D)鋁的導電度比鐵高。 ( D ) 3. 稱取兩份鋁粉，第一份加足量濃氫氧化鈉溶液，第二份加足量鹽酸，如要放出等體 積的氣體(同溫同壓下)，兩鋁粉的質量之比為 (A)1〆2 (B)1〆3 (C)3〆2 (D)1〆1。 ( B ) 4. 自然界許多寶石主要成分為 (A)NaNO3 (B)Al2O3 (C)SiO2 (D)MgO。( C ) 5. 礬的通式為 MM3 (SO4)2〃12H2O，下列敘述何者錯誤〇
(A)礬為一種複鹽 (B)鉀礬簡稱明礬，為無色晶體 (C)礬組成相似，晶形亦相同，此
類物質稱為同分異構物 (D)若 Al2(SO4)3與 K2SO4溶液適量混合，蒸發可得鉀礬。
( D ) 6. Al、Al2O3、Al(OH)3三種物質分別與強酸作用可產生共同產物甲々
分別與強鹼作用可產生共同產物乙々則產物甲、乙各為下列何者〇 (A)H2，Al(OH)4 (B)H2，H2 (C)Al3，H2 (D)Al3，Al(OH)4。
( B ) 7. 下列有關鉀礬的各項敘述，何者不正確〇 (A)又稱明礬 (B)化學式為 KAl(SO4)2〃5H2O (C)為一種複鹽 (D)可作媒染劑與淨水劑。 ( B ) 8. 下列有關鋁的敘述，何者正確〇 (A)鋁的密度小，故純鋁常作為航空材料 (B)純鋁富延展性，為電、熱的良導體 (C)用以冶煉鋁的礦石為冰晶石 (D)電解法製鋁為一極消耗能量的方法，現已不採用。 ( B ) 9. Fe(OH)3和 Al(OH)3之混合物，需加下列哪一種試劑才容易分離〇
(A)HCl(aq) (B)NaOH(aq) (C)NH3(aq) (D)HF(aq)。
( C )10. 下列有關錫和鉛的敘述，何者不正確〇 (A)皆為 IVA 族元素 (B)因熔點不高，易於陶鑄，為史前已知之金屬 (C)Sn4＋Pb2 Sn2＋Pb4易向右方自然反應 (D)均為兩性元素。 ( A )11. 滴定 30.0mL 某 Sn2酸性溶液，達滴定終點共耗了 10.0mL 酸性 KMnO4溶液(0.12M) ，此溶液中 Sn2之起始濃度為若干〇 (A)0.100M (B)0.200M (C)0.360M (D)0.900M。 ( C )12. 下列各物的成分，何者正確〇
(A)鉻黃〆PbO (B)密陀僧〆PbO2 (C)鉛丹〆Pb3O4 (D)礬土〆PbCrO4。
( A )13. 下列鉛的氧化物與顏色的關係，何者為正確〇 (A)PbO2－棕色，Pb3O4－紅色，
PbCrO4－黃色 (B)PbO2－紅色，Pb3O4－棕色，PbCrO4－黃色 (C)PbO2－黃色，Pb3O4
－棕色，PbCrO4－紅色 (D) PbO2－黃色，Pb3O4－紅色，PbCrO4－棕色。
二、多選題
( ABD ) 1. 氫氧化鋁能溶於下列何種溶液中〇
(A)HCl(aq) (B)NaOH(aq) (C)NH3(aq) (D)HNO3(aq) (E)CH3COOH(aq)。
( CDE ) 2. 下列有關化學物質的常見用途，何者正確〇
(A)AgBr 可用作照相定影劑 (B)KAl(SO4)2〃12H2O 可作光學玻璃材料
(C)PbCrO4為黃色顏料 (D)NaNO2可作肉類食品防腐劑 (E)錫可做馬口鐵。
(ABCDE) 3. 下列各項敘述何者正確〇 (A)SnCl4〆在軍事上可作煙幕 (B)天然寶石主要成分是
Al2O3 (C)鉛丹 Pb3O4與油類相調和塗於鐵器上可防止生鏽 (D)SnCl2〆可以還原
【11-4 過渡元素及其化合物】
一、第一列過渡元素的性質〆 1. 過渡元素均為金屬，具有光澤，富延展性，為電及熱的良導體(Ag＞Cu＞Au)。 2. 熔沸點高、硬度大。 ⅡB(Zn、Cd、Hg)因 d 軌域全滿，不易放出電子形成電子海， 不易形成較強之金屬鍵，故 mp、bp 皆偏低。 3. 大多具有未填滿 d 軌域，故化合物及其離子大多有顏色。 d 軌域全空(Sc3、Ti4 )或全滿(Zn2、Cd2、Hg2、Cu、Ag )則無色。 4. 可形成多種氧化態的化合物。(Sc、Zn 除外) 氧化數5 時，不以單獨金屬陽離子存在(例〆沒有 Cr6、Mn7)，而是以共價性的含氧離子存在(例〆VO2、CrO42、MnO4…等)
5. 同一種元素之不同氧化物，氧化數↑，酸性↑。
鉻〆CrO(+2，鹼性) Cr2O3(+3，兩性) CrO3(+6，酸性)。
錳〆MnO、Mn2O3(鹼性) MnO2(兩性) MnO3、Mn2O7(酸性)。
鈧 Sc 鈦 Ti 釩 V 鉻 Cr 錳 Mn 鐵 Fe 鈷 Co 鎳 Ni 銅 Cu 鋅 Zn 族別 Ⅲ B Ⅳ B Ⅴ B Ⅵ B Ⅶ B ⅧB Ⅰ B Ⅱ B 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 價電子組態 3d1 4s2 3d24s2 3d34s2 3d54s1 3d54s2 3d64s2 3d74s2 3d84s2 3d104s1 3d104s2 地殼中含量(%) 0.005 0.44 0.015 0.020 0.10 5.0 0.0023 0.008 0.0007 0.01 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(g/cm3 ) 3.0 4.51 6.11 7.19 7.43 7.87 8.92 8.91 8.94 7.13 原子半徑(Å ) 1.60 1.46 1.31 1.25 1.29 1.26 1.25 1.24 1.28 1.33 2+離子半徑 － 0.94 0.88 0.89 0.80 0.74 0.72 0.69 0.72 0.74 3+離子半徑 0.81 0.76 0.74 0.69 0.66 0.64 0.63 0.62 － － 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 ※畫線之氧化數為該金屬最穩定之氧化數。
二、過渡元素的化合物〆 名稱 製備與性質 用途 二氧化鈦 (鈦白) TiO2 先將鈦鐵礦溶於硫酸。 FeTiO3 + 3H2SO4 → FeSO4 + Ti(SO4)2 + 3H2O 再加鹼反應，乾燥製得。 Ti4 + 4OH→ TiO2 + 2H2O 白色粉末不溶於水，作為白色塗料。 晶體折射率高，可作為寶石。 可吸收紫外線，作為奈米光觸媒。 三氧化二鉻 (鉻綠) Cr2O3 氫氧化鉻或二鉻酸銨加熱製得。 2Cr(OH)3(s)Cr2O3(s)+3H2O(g) (NH4)2Cr2O7(s) Cr2O3(s)+4H2O(g)+N2(g) 不溶性綠色粉末，可作綠色顏料。 供玻璃、瓷器著色之用。 鉻酸鉀 K2CrO4 二鉻酸鉀 K2Cr2O7 鉻酸鉀為黃色晶體，二鉻酸鉀為橙 紅色晶體，由 pH 值調節而轉換。 2CrO42+ 2H Cr2O72+H2O (黃色) (橙色) K2CrO4可作指示劑。AgNO3滴定 Cl 的過程中，會先出現白色 AgCl，當 磚紅色 Ag2CrO4出現即達滴定終點。 K2Cr2O7之酸性溶液可作為氧化劑。 二氧化錳 MnO2 (1) 天然產物為軟錳礦。 (2) 加熱硝酸亞錳〆
Mn(NO3)2MnO2＋2NO2
黑褐色粉末。受熱粉解產生氧氣。 3MnO2(s) Mn3O4(s)＋O2(g) 可做氧化劑(製備 Cl2、Br2、I2)、 催化劑(製備 O2)、去極劑(乾電池)。 過錳酸鉀 KMnO4 黑紫色晶體，易溶於水呈紫色。 強氧化劑，其氧化力隨溶液 pH 值而異。 化學分析〆氧化劑。 醫藥〆消毒劑。 硫酸銅 (膽礬) CuSO4 五水合硫酸銅(CuSO4〃5H2O) 俗稱膽礬，藍色晶體。 加熱至 250℃得到無水硫酸銅 (CuSO4)，白色粉末。 殺菌劑〆自來水廠控制藻類植物。 殺黴菌劑〆葡萄園控制黴菌的繁殖。 硝酸銀 AgNO3 將銀溶於硝酸，蒸發結晶而得。
3Ag+4HNO3→3AgNO3+NO+2H2O
照光會分解，應裝在棕色玻璃瓶 2AgNO3光 2Ag+2NO2+O2 皮膚若接觸 AgNO3會變黑。 製造溴化銀，可做底片感光材料。 2AgBr光 2Ag(s)(黑色)+Br2(g) 檢驗指紋〆 Ag+NaCl→Na+AgCl 2AgCl光 2Ag + Cl2
亞鐵氰化鉀 (黃血鹽) K4[Fe(CN)6] 亞鐵氰化鉀為含三分子結晶水之 黃色晶體。易溶於水，生成綠色亞 鐵氰離子[Fe(CN)6]4 亞鐵氰離子遇鐵鹽溶液生成深藍色沉 澱，稱為普魯士藍（Prussian blue）， 為重要藍色顏料。 鐵氰化鉀 (赤血鹽) K3[Fe(CN)6] 鐵氰化鉀為不含結晶水之赤色晶 體，可溶於水，生成黃色鐵氰離子 [Fe(CN)6]3 鐵氰離子遇亞鐵鹽溶液生成深藍色沉 澱，稱為滕氏藍（Turnbull’s blue）， 化學式與普魯士藍相同。 註〆普魯士藍〆 3 4 ( ) 6( ) 4 6 3( ) 4Feaq 3Fe CN( ) aq Fe Fe CN[ ( ) ] s （亞鐵氰化鐵，深藍色） 滕氏藍 〆 2 3 3 4 (aq) ( )6(aq) (aq) ( )6(aq) 4[ ( ) ]6 3( )s Fe Fe CN 氧化還原Fe Fe CN Fe Fe CN 其他 〆 2 4 ( ) 6( ) 2 6 ( ) 2Cu aq Fe CN( ) aq Cu Fe CN[ ( ) ]s （亞鐵氰化銅，紅棕色） 3Zn(2aq) 2Fe CN( )6(3aq) Zn Fe CN3[ ( ) ]6 2( )s （鐵氰化鋅，白色） 【範例 1】《鐵及其化合物》B 若以下相關試劑均為 2 毫升、濃度 0.1 M，則下列有關鐵之離子反應的敘述， 何者正確〇【88 日大】
(A) FeSO4(aq) 與 K4Fe(CN)6(aq) 混合，產生紅色沉澱
(B) FeSO4(aq) 與 K3Fe(CN)6(aq) 混合，產生藍色沉澱
(C) FeCl3(aq) 與 KSCN(aq) 混合，產生紅色沉澱
(D) FeCl3(aq) 與 K4Fe(CN)6(aq) 混合，無沉澱物產生
(E) FeCl3(aq) 與 NH3(aq) 混合，無沉澱產生
[類題] 有關鐵的反應如下〆把 NaOH(aq) 加到硫酸亞鐵溶液中，可生成綠色的沉澱 A。
將此沉澱 A 與 3％ H2O2(aq) 反應則變成褐色固體 B。將固體 B 加入 H2SO4(aq)時，
形成黃色溶液 C々再加入 KSCN(aq) 變成血紅色溶液 D々最後滴入黃血鹽溶液生成
藍色沉澱 E。則下列各化學式，何者正確〇【90 日大】CD
(A)沉澱 A 為 Fe(OH)3 (B)固體 B 為 FeO (C)溶液 C 含 Fe
3 ) aq
(
三、重要金屬及其冶煉〆 製備 性質與用途 鐵 (1) 存在〆赤鐵礦(Fe2O3)、磁鐵礦(Fe3O4)、 褐鐵礦(2Fe2O3〃3H2O)、菱鐵礦(FeCO3) 、黃鐵礦(FeS2，又稱愚人金)。 ※黃鐵礦不適合煉鐵，其餘先煅燒成氧 化鐵再進行冶煉。 (2) 鼓風爐法〆鐵礦、煤焦、熱空氣、熔劑 2C(s)＋O2(g)→2CO(g)
Fe2O3(s)＋3CO(g)→2Fe(l)＋3CO2(g)
Fe2O3(s)＋3C(s)→2Fe(l)＋3CO(g)
CaCO3(s)→CaO(s)＋CO2(g)
CaO(s)＋SiO2(s)→CaSiO3(l)(熔渣)
註〆煤焦(C)可當燃料及還原劑。 熔渣浮在液態鐵上保護不被氧化。 純鐵為灰白色金屬，富延展性， 易被磁化。 純鐵在潮濕空氣中會逐漸被氧化 而產生鐵鏽(Fe2O3〃xH2O)。 陽極〆2Fe→2Fe2＋4e
陰極〆O2+2H2O＋4e→4OH
中間〆2Fe+O2+2H2O→2Fe(OH)2 2Fe(OH)2 + 1/2O2 + (x-2)H2O → Fe2O3〃xH2O(s) 總反應〆 4Fe+3O2+2xH2O→2Fe2O3〃xH2O 生鐵(鑄鐵)〆由鼓風爐中煉得的 鐵。約含 2～4.5%的碳及少量之 矽、磷、硫等，熔點比純鐵低(約 1200℃)，質硬而脆，適合鑄造。 熟鐵(鍛鐵)〆除去大部分碳及雜 質，富延展性，可適合鍛接。 鋼〆將鑄鐵中之硫、磷及矽以熱空 氣氧化除去，並調整碳之含量約在 0.15-1.5%，即成為鋼。 銅 (1) 煅燒赤銅礦(Cu2O)、輝銅礦(Cu2S)、 黃銅礦(CuFeS2)，可得氧化銅。 (2) 以焦炭還原氧化銅得到粗銅(99％)。 CuO(s) + C(s) Cu(s) + CO(g) (3) 電解精煉法得到精銅(99.95%)。 富延展性之紅棕色金屬，質軟且為 電與熱的良導體(僅次於 Ag)。 不與鹽酸及稀硫酸作用， 但可與熱濃硫酸及硝酸作用。 在潮濕空氣逐漸與 O2、CO2、H2O 生成鹼式碳酸銅(俗稱銅綠)，銅綠 保護內部的銅不再被氧化。 2Cu(s)+O2(g)+CO2(g)+H2O(l) → CuCO3〃Cu(OH)2(s)
陽極(粗銅)溶解〆Cu(s) → Cu2 (aq)＋2e 陰極(純銅)析出〆Cu2 (aq)＋2e → Cu(s) 銀 (1) 銀以元素態或化合態存在。 (輝銀礦 Ag2S、角銀礦 AgCl) (2) 銀礦粉放入氰化鈉(NaCN)溶液中，一 面攪拌一面通入空氣，使形成二氰銀離 子[Ag(CN)2]溶液。取出此溶液後，加 入鋅或鋁片，即得銀之沈澱，再用電解 法精煉之。 純銀為白色固體，富延展性， 為導電及導熱性最佳之金屬。 化學性質安定，但遇硫化氫或硫易 產生黑色硫化銀〆 4Ag + 2H2S + O2 → 2H2O + 2Ag2S 2Ag + S → Ag2S 不與鹽酸及稀硫酸作用， 但可與熱濃硫酸及硝酸作用。 製造錢幣、銀器、鏡子、珠寶銀飾 及硝酸銀。 四、防鏽法〆 1. 塗油漆或潤滑油。隔絕 O2與 H2O。 2. 陰極保護法〆 將氧化電位比 Fe 高的金屬與 Fe 密接，則 Fe 成為陰極而金屬成為陽極， 可防止鐵生鏽。如 Zn，Cr，Mg 等。 3. 鍍保護層〆 (1) 白鐵〆即鍍 Zn 鐵，藉二種原因而達防止生鏽的目的〆 一為陰極保護法，二為長期暴露在含有 CO2的空氣中， 生成的一薄層鹼式碳酸鋅[ZnCO3〃Zn(OH)2]的保護層。 (2) 馬口鐵〆即鍍 Sn 鐵，錫在空氣中安定，故可防鏽， 若有破損由於鐵之氧化電位高於 Sn，更易使 Fe2生成，生鏽更劇。
【範例 2】《鐵的冶煉》A 鐵是工業上最重要的金屬之一，其提煉法是在高爐裡將含氧之鐵礦以焦炭還原。 在生鐵、熟鐵及鋼三種物質中，其含碳之多寡順序，何者正確〇【86 學測】 (A)生鐵＞鋼＞熟鐵 (B)鋼＞ 生鐵＞熟鐵 (C)鋼＞熟鐵＞生鐵 (D)熟鐵＞生鐵＞鋼 [類題] 下列有關煉鐵的敘述，何者正確〇【86 日大】B (A)使用之煤焦是用作燃料，同時也是氧化劑 (B)鐵礦中所含泥沙(主要為 SiO2)，可藉添加灰石(CaCO3)予以中和，形成熔渣而去除 (C)鐵礦中所含的氧，受熱形成氧氣，而從礦中逸出分離 (D)鼓風爐中煉得的生鐵，因含氧而使鐵質硬且脆 五、錯合物〆 1. 定義〆 錯合物(complex)是以一個金屬原子或陽離子為中心，利用其空價軌域， 與具有孤電子對(lone pair)的分子或陰離子，結合而成的化合物。 2. 配位基(ligand)〆與中心金屬原子或陽離子結合的分子或陰離子稱為配位基。 (1) 單牙基(monodentate)〆只用一個原子與金屬結合的配位基。 例如〆NH3、H2O、F、Cl、CO、CN等。 (2) 多牙基(polydentate)〆能用二個以上原子與金屬結合的配位基。 a. 雙牙基〆 b. 六牙基〆EDTA(ethylenediaminetetraacetate，乙二胺四乙酸根)
3. 鉗合物(chelate)〆多牙基與金屬所形成之錯合物。 (1) 酸溶液除去鐵鏽時形成的三草酸鐵(Ⅲ)錯離子。 Fe3 + 3C2O42 → [Fe(C2O4)3]3 Fe2O3 + 6H2C2O4 → 2[Fe(C2O4)3]3 + 3H2O + 6H (2) 生物體內的原血紅素(heme)、葉綠素(chlorophyll)。 4. 配位數(coordination number)〆與中心金屬鍵結的配位原子總數。 (1) [Ag(NH3)2]Cl，Ag的配位數為 2，因 NH3為單牙基，故 1×2 = 2。
(2) [Cu(NH3)4]SO4，Cu2的配位數為 4，因 NH3為單牙基，故 1×4 = 4。
(3) [Co(NH3)5Cl]Cl2，Co3的配位數為 6，因 NH3、Cl為單牙基，故 1×6 = 6。 (4) Na3[Fe(C2O4)3]，Fe3的配位數為 6，因 C2O42為雙牙基，故 2×3 = 6。 5. 常見錯合物的幾何形狀〆 配位數 2 4 6 幾何 形狀 直線形 (Linear) 四面體形 (Tetrahedral) 平面四邊形 (Square planar) 八面體形 (Octahedral) 例子 [Ag(NH3)2] [Zn(NH3)4]2 [Pt(NH3)4]2 [Co(NH3)6]3
【範例 3】《錯合物》BC 下列關於(甲)[Cr(NH3)6]Cl3、(乙)[Cr(NH3)5Cl]Cl2、(丙)[Cr(NH3)4Cl2]Cl 及(丁)[Cr(NH3)3Cl3]四種錯合物的敘述，何者錯誤〇 (A)各化合物中鉻的配位數為 6 (B)均可與 Ag+反應生成 AgCl 沉澱 (C)均為正六面體結構 (D)(甲)、(乙)均無順反異構物。 [類題] 工業上精製鎳的方法如下〆在常溫時先讓鎳與一氧化碳反應， 生成四面體的錯合物 Ni(CO)4。其沸點為 43℃。然後將溫度提高到 200℃， Ni(CO)4分解成鎳與一氧化碳。則下列敘述何者錯誤〇C (A)若 CO 的分壓加大，有利於 Ni(CO)4的生成 (B)若此錯合物在室溫下為液體，則其具高揮發性 (C)此錯合物中 CO 為雙牙基 (D)此錯合物中鎳的配位數為 4
【試題磨練】
一、單選題( B ) 1. 下列離子在水溶液中，何者不具顏色〇 (A)Cu2 (B)Zn2 (C)CrO42 (D)Ni2。
( C ) 2. 下列有關銅的敘述，何者正確〇 (A)銅是所有元素中導電度最佳者 (B)黃銅是銅錫 的合金 (C)粗銅含有金、銀等雜質，可以電解法精製 (D)18K 金中含 Cu75%。 ( C ) 3. 下列關於鐵生鏽的敘述，何者錯誤〇 (A)鐵與銅或錫密接，較易生鏽 (B)鐵與水、 氧（或空氣）隔絕，可防止生鏽 (C)鐵鏽的化學式為 Fe3O4 (D)氧化鐵的質地鬆散， 無法避免內部的鐵繼續被氧化，因此一直氧化而生鏽。 ( C ) 4. 下列有關普魯士藍和滕氏藍的敘述何者正確〇 (A)普魯士藍為亞鐵氰化鐵，滕氏藍為鐵氰化亞鐵 (B)普魯士藍為鐵氰化亞鐵， 滕氏藍亞鐵氰化鐵 (C)二者皆為亞鐵氰化鐵 (D)二者皆為鐵氰化亞鐵。
( B ) 5. 下列哪一個金屬元素的製法原理與其他三個不一樣〇 (A)Na (B)Fe (C)Ca (D)Al。
( B ) 6. 有下列四種固體〆CaCO3、NaHCO3、(NH4)2Cr2O7、MnO2受熱時，
會產生氧化還原的有幾種〇 (A)1 (B)2 (C)3 (D)4。
( C ) 7. 下列有關煉鐵的敘述，何者正確〇 (A)原料的鐵礦石以黃鐵礦(FeS2)最適宜
(B)使用的煤焦是當作燃料同時也是氧化劑 (C)鐵礦中所含泥沙(SiO2)可加入灰石
形成熔渣而除去 (D)由鼓風爐中煉得的鐵因富含氧，使得質硬且脆。
( C ) 8. 下列各化合物的俗名及其化學式的配對，何者正確〇
(A)草鹼〆Na2CO3 (B)熟石膏〆CaSO4〃2H2O (C)膽礬〆CuSO4〃5H2O (D)鉻黃〆Cr2O3。
( D ) 9. 下列有關金屬的敘述，何者錯誤〇【85 學測】
(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 (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，但有少數的金屬氧化物
( C ) 10.下列各種錳的氧化數中，那一種最不常見〇【89 日大】 (A) 2 (B) 4 (C) 5 (D) 7 ( D ) 11.下列中心金屬的氧化數為+2，配位數為 4 的錯合物為〇 (A)[Pt(NH3)2Cl4] (B)K4[Ni(CN)4] (C)K[Cr(NH3)2(C2O4)2] (D)[Co(en)2]Cl2（en 為乙二胺〆H2NCH2CH2NH2） ( B ) 12.下列有關錯合物的敘述，何者錯誤〇 (A)多牙基與金屬離子所形成的錯合物稱為鉗合物 (B)錯合物都是無機物， 生物界中不存在 (C)Pt(NH3)2Cl2有二種異構物 (D)草酸根為雙牙基 二、多選題 ( AC ) 1. 下列何種金屬與鐵管以導線連接後，可以抑制鐵的生鏽〇 (A)鎂 (B)銅 (C)鋅 (D)銀 (E)錫。 ( AD ) 2. 下列何種反應能產生氣體，氣體溶於水呈酸性〇 (A)硝酸亞錳加熱 (B)二鉻酸鉀加 熱 (C)硝酸鉀加熱 (D)草酸鹽與酸性過錳酸溶液加熱 (E)鉛丹溶於硝酸中。
( BCE ) 3. 請選出下列化合物的顏色與用途完全正確的〇 (A)過錳酸鉀 KMnO4，黑紫色，
為強還原劑 (B)二鉻酸鉀 K2Cr2O7，橙色，為氧化劑 (C)二氧化鈦 TiO2，白色塗料
(D)四氧化三鉛 Pb3O4，黑色，防生鏽 (E)氫氧化鋁 Al(OH)3，白色，淨水劑。
(ABCDE) 4. 下列何者可區別 Fe2與 Fe3〇
(A)顏色 (B)K3Fe(CN)6 (C)KSCN (D)KMnO4 (E)K4Fe(CN)6。
( AE ) 5. 欲得純度 99.95%的銅需使用電解精煉法，下列敘述何者正確〇
(A)以粗銅為陽極，純銅為陰極 (B)通交流電 (C)陽極反應為 Cu2(aq)+2eCu(s)
(D)雜質中較銅強的還原劑形成陽極泥 (E)少量的金，銀，鉑會沉澱下來。
( ACDE) 6. 下列哪些為鉗合物〇
(A)血紅素 (B)黃血鹽 (C)葉綠素 (D)[Fe(C2O4)3]3 (E)[Ca(EDTA)]2
三、非選題 1. 下列為有關銅及其化合物實驗的敘述〆【87 日大】 (1)將銅加到含 5 毫升濃硫酸的試管中，緩緩加熱則銅逐漸溶解，寫出此反應的平衡方程式。 (2)取 0.20 克硫酸銅晶體（CuSO4〄5H2O）加於試管中，再加入 3 毫升濃硫酸， 則試管內固體顏色有何轉變〇 (3)取 2.50 克硫酸銅晶體和 1.32 克硫酸銨固體混合，放入一小燒杯，加水 10 毫升並微熱 使鹽類全部溶解，加蓋靜置過夜後，有晶體析出。用抽氣過濾法過濾，先用酒精 5 毫升， 再用丙酮 5 毫升沖洗晶體。最後為什麼用丙酮沖洗晶體〇 (4)由步驟(3)可得到 3.00 克乾燥的複鹽晶體（含六個結晶水的硫酸銨銅）， 計算此反應的產率。 (5)若取步驟(4)生成之複鹽 0.20 克放入含 5 毫升水的試管中，再加入 3 毫升的 0.10 M 鐵（Ⅱ）氰化鉀溶液，生成紅棕色的沉澱，寫出此沉澱的化學式。 （原子量〆H 1.0，N 14.0，O 16.0，S 32.0，Cu 63.5） (1) Cu 2H2SO4 → CuSO4 SO2 2H2O (2)藍色變為白色 (3)因水可與丙酮互溶，可藉丙酮除去水。且丙酮揮發性高，晶體以丙酮沖洗後，較易乾燥 (4)75％ (5)Cu2[Fe(CN)6]
【11-5 常見合金的性質及應用】
一、合金： 1. 定義：合金是兩種或兩種以上金屬熔合在一起形成的固熔體。 2. 性質： (1) 導電性降低：合金中含有不同原子，各不同原子對自由電子之吸引力不同， 而降低價電子的自由度，所以導電性減弱。 (2) 硬度增加，延展性變小：金屬加入他種原子(碳、磷、硫)，會妨礙金屬原子層 之滑動，且可能有些共價鍵生成。 (3) 表面仍保金屬光澤，不易氧化。化學抵抗力變強，耐腐蝕。 3. 常見合金： 名稱 其他元素含量(％) 性質 用途 鐵 低碳鋼 (軟鋼) 含碳量在 0.2%以下 含碳愈多愈硬 鐵絲、鐵釘 中碳鋼 (中鋼) 含碳量 0.2~0.6% 鐵軌、鋼樑 及結構材料 高碳鋼 (硬鋼) 含碳量 0.6~1.5% 剃刀、鑽頭 及外科器械 高速鋼 W(18)、Cr(4)、V(1) 至紅熱仍保持堅硬 高速工具、 鑽孔器 不鏽鋼 Cr(13~18)、Ni(8) 耐腐蝕不生鏽 流理台、刀刃 、食器 耐酸鋼 Si(14) 質硬、耐酸 酸導管、 酸容器 鋁 堅鋁 Mn(5.5)、Cu(4)、 Mg(0.5) 質輕，堅韌 飛機、汽車零件 銅 黃銅 Zn(33) 不易生銹，易加工 砲彈銅殼、 機械、器具 青銅 Sn(4~12) 硬度大，適於鑄造 器具、貨幣、 銅像、獎牌 白銅 (德銀) Zn(25)、Ni(20) 銀白色，質堅硬， 電阻甚大 電阻、電熱器 、裝飾燈具錫 焊錫 (焊蠟) Pb(67) 熔點低， 抗腐蝕 焊接金屬 活字金 Pb(75)、Sb(20) 軟硬適中、 易於造型 印刷用鉛字 伍德氏 易熔金 Bi(50)、Pb(25) 、Cd(12.5) 熔點低 保險絲 金 開金 純金為 24 開金，18 開金為 75%金、25%銅 戒指項鍊飾品 鈦 鈦是輕金屬，硬度、熔點皆比鋁高。可加入少量鋁、釩。 航空材料
【試題磨練】
一、單選題 ( C ) 1. 含有 Cr、Ni 的鐵合金稱為？ (A)軟鋼 (B)高速鋼 (C)不鏽鋼 (D)耐酸鋼。 ( B ) 2. 有關合金的敘述，何者正確？ (A)金屬和非金屬的混合物不可能是合金 (B)黃銅是銅、鋅的合金 (C)不銹鋼不是合金 (D)金、銅的質量各占一半的合金為 50K 金。 ( D ) 3. 在 120 克的 18K 金中，其純金為若干克？ (A)21.6 (B)50 (C)75 (D)90 克 ( B ) 4. 青銅、銲蠟，修補牙齒的填充劑，都共同含有何種元素？ (A) Pb (B) Sn (C) Cu (D) Fe ( D ) 5. 耐酸鋼是在熔融的鋼中加入下列何種物質製成的？【
Ch11 歷屆大考試題】
1. 鉛與碳在週期表中同族(14 族)，性質也多相似，下列有關鉛化學的敘述， 何者正確？【91 學測】C (A) 要去除土壤中的鉛或鎘等重金屬污染，可以利用強酸將重金屬物質沉澱出來 (B) 鉛蓄電池充電時以鉛為陽極，氧化鉛為陰極，兩極均產生硫酸鉛 (C) 自然界中，鉛與氧化合所形成之最高氧化狀態的穩定物質是PbO2 (D) 鉛與氧結合會形成兩種化合物，就是氧化鉛及過氧化鉛 2. 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？【91 指考】ADE (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 3. 市面上有所謂的健康低鈉鹽，下列有關低鈉鹽的敘述，何者最合理？【92 學測】D (A) 低鈉鹽含有少量的金屬鈉，故稱為低鈉鹽 (B) 低鈉鹽其實就是一般的氯化鈉鹽類，沒有什麼不同 (C) 低鈉鹽中的鈉離子比氯離子少，所以不是電中性的 (D) 低鈉鹽含有鉀離子，所以比相同莫耳數的氯化鈉含較少的鈉離子 4-5 為題組 下表所列的是鹼金屬元素的原子序、沸點與熔點。根據此表，回答4-5 題。 金屬 鋰 鈉 鉀 銣 銫 原子序 3 11 19 37 55 沸點(℃) 1342 882.9 759 688 671 熔點(℃) 180.54 97.72 63.38 39.31 28.44 4. 下列有關表中五種鹼金屬的敘述，何者正確？【92 學測補】B (A)原子序愈大的鹼金屬元素，熔點愈高 (B)加熱到 700℃，銣與銫元素都會變為氣體 (C)加熱到 200℃，這五種元素都會完全汽化 (D)加熱到 1000℃，只有鋰元素仍然是固體狀態 5. 科學家尚未測量到鹼金族中鍅(Fr，原子序=87)元素的沸點與熔點，但根據週期表的規律 性，下列有關鍅元素的沸點與熔點的推論，何者最不可能？【92 學測補】D (A)鍅元素的沸點稍高於 600°C (B)鍅元素的熔點可能低於 25°C (C)室溫時的鍅元素可能是液體 (D)室溫時的鍅元素可能是氣體 6-7 題為題組 下列物質為實驗室常見的化學藥品，其中NaH為氫化鈉，常作為還原劑。 試依其化學性質回答6~7 題。【92 指考】甲、Na 乙、NaH 丙、NaCl 丁、NaOH
6. 若將上述物質置入純水中，則下列選項中何者可能會產生氫氣？AB (A) 甲 (B) 乙 (C) 丙 (D) 丁 (E) 戊 7. 若將上述物質溶於純水中，則下列選項中何者會使紅色石蕊試紙顯現藍色？AC (A) 乙 (B) 丙 (C) 丁 (D) 己 (E) 庚 8. 下列有關金屬的敘述，何者不正確？【94 指考】C (A)導電性最好的金屬是銀 (B)延展性最好的金屬是金 (C)氧化鐵的熔點很高，因此冶煉鐵時，必須加入冰晶石當助熔劑 (D)鋁的化性活潑，但在空氣中可以抗鏽蝕，是因為表面會形成氧化鋁保護層 (E)除少數貴重金屬外，地殼中金屬多以氧化物的方式存在 9. 鐵生鏽是常見的氧化還原反應。反應中，鐵氧化為Fe2+(aq)，而氧還原與水反應生成
OH−(aq)。Fe2+ (aq)的檢驗可由Fe2+ (aq)與K3[Fe(CN)6](aq)反應呈藍色而得知；而OH−(aq)的檢驗
，可由OH−(aq)遇無色的酚酞呈紅色而得知。實驗初始時，王同學將左鐵棒的上、下兩端各 聯上一鋅片，而在右鐵棒中段聯上一銅片（如實驗初始圖），王同學將此二者靜置於含 有K3[Fe(CN)6](aq)及酚酞的混合膠質溶液中，經一段時間後，發現圖中的甲、乙、丙、丁、 戊、己等六區均有變化，則下列各區的變化，哪些是正確的？【96 指考】BD (A)甲區呈現藍色 (B)乙區呈現紅色 (C)丙區呈現藍色 (D)丁區產生鐵(Ⅱ)離子 (E)戊區產生銅(Ⅱ)離子 10-11題為題組 圖2為金屬鈉及其相關化合物的製備流程， 其中甲、乙及丙均為含鈉的化合物。 試根據圖2，回答10-11題。 10. 試問丙為下列哪一個化合物？【97 指考】D
(A)NaClO (B)NaCl (C)NaOH (D)Na2CO3 (E)NaHCO3
11. 若欲以甲的飽和水溶液製備碳酸氫鈉，則步驟(1)中
需採用下列哪一個選項所建議的試劑或條件？【97 指考】E
(A)加熱 (B)加CO(g) (C)加HCl(aq) (D)加NaOH(s) (E)加NH3(g)，CO2(g) Fe Fe Zn Cu 靜置一天 Fe Fe Zn Zn Cu 甲 丁 一段時間 乙 戊 Zn 丙 己 實 驗 初 始 一段時間後靜置一天後 Na 加 熔鹽電解 甲 (1) (2) NaHCO3 加 熱 丙 乙 飽 和 水 溶 液 電 解 加 鹽 酸 加 Cl2(g) CO2(g) 圖2
12. 已知鐵鏽的化學式為Fe(OH)2。在常溫常壓下，鐵生鏽除了需要氧， 還必須有下列哪一種物質的存在？【98 學測】A (A)水 (B)鹽 (C)氮 (D)氧 (E)臭氧 13. 下表所列為五種可溶性鹽在 30°C的溶解度（g/100g H2O）： 鹽 NaCl NaHCO3 Na2CO3 (NH4)2CO3 NH4Cl 溶解度 36.5 12.1 30.0 27.0 41.1 若在30°C的飽和食鹽水中通入氨氣至飽和後，再通入二氧化碳就會有晶體析出。 試參考表中的數據，推測析出的晶體是下列的哪一種？【98 學測】B
(A) NaCl (B)NaHCO3 (C)Na2CO3 (D)(NH4)2CO3 (E)NH4Cl
14. 配位化合物Pt(NH3)2(C2O4)可做癌症療藥。下列關於該配位化合物的敘述， 何者正確？【98 指考】C(或A) (A)沒有異構物 (B)有三種配位基 (C)配位數是 4 (D)溶在水中時可導電 (E)最可能的結構是四面體 15. 下列有關鹼金屬的敘述，何者正確？【98 指考】ABCD (A)鹼金屬的價層電子組態為ns1 (B)鹼金屬氧化物的水溶液呈鹼性 (C)鋰金屬在水中比鈉金屬容易氧化 (D)鹼金屬是強還原劑 (E)電解熔融氯化鈉時，鈉會在陽極析出 16. 下列哪一選項中的所有化合物，均同時具有離子鍵、σ鍵及π鍵？【99 指考】A
(A)NaN3、NaCN (B)CH3COOH、H2CO
(C)NaN3、[CO(NH3)5(CO3)] (D)TiO2、[Co(NH3)5(CO3)]
(E)[Co(NH3)5(CO3)]、CH3COOH
17. 紅血球內的血紅素有傳輸氧氣的功能，其構造中含有大環分子卟啉(甲)及咪唑(乙)的鐵錯 合物，可以與氧氣結合。圖3 中的丙為血紅素與氧氣結合部分的模擬結構圖。下列與此 相關的敍述，哪些正確？【99 指考】BCD 或 BD (A)卟啉及咪唑都是弱酸性化合物 (B)丙的鐵錯合物是八面體結構 (C)丙的鐵錯合物，鐵的氧化數是+2 (D)丙的鐵錯合物，鐵的配位數是 6 (E)丙的鐵錯合物中，鐵離子的電子組態有 4s 電子 丙 N N N N N N Fe O O N HN N NH 甲 圖3 乙 N N H
【解析】
1. (A)去除土壤中的重金屬污染需加入鹼產生氫氧化物沉澱。若加入酸，反而會溶解。
(B)鉛蓄電池「放電」時，Pb為陽極(－極)、PbO2為陰極(＋極)，兩極均變成PbSO4
Pb( )s +PbO2( )s +2H SO2 4(aq)YZZZZZZZ放電XZ2PbSO4( )s +2H O2 ( )
充電 負極 正極 l (D)鉛的氧化物：PbO（一氧化鉛）、PbO2（二氧化鉛）、Pb3O4（鉛丹 ＝ PbO＋PbO2） 2. (B)只有Cu之氧化電位比H小，遇稀鹽酸不生H2。 （Cu + 2HCl CuCl2 + H2）。 (C) Sc及Zn在化合物中只有 + 3 及 + 2 各一種氧化數。 (E)第一列過渡元素之比重均＞1 3. 健康低鈉鹽即氯化鈉中混入約 47％氯化鉀，故鈉鹽百分率相對減少。 4. (A)從表格數據得知，原子序↑ Ö 熔、沸點↓ (B)銣、銫沸點低於 700℃ (C)完全「熔」化 (D)只有鋰仍為「液」態 5. 依照規律性，沸點應略低於 671℃但仍遠高於室溫； 熔點應略低於28.44℃可能低於室溫，故室溫時有可能是液體。 6. 置入純水中，會產生氫氣的有 Na、NaH，其反應如下
(甲)2Na＋2H2O→2NaOH＋H2 (乙)H−＋H2O→OH−＋H2
7. 會使紅色石蕊試紙顯現藍色為鹼性溶液 (A)乙：鹼性溶液 (B)丙：中性溶液 (C)丁：鹼性溶液 (D)己：酸性溶液 (E)庚：酸性溶液。 8. 電解鋁時，因需融熔態的電解液（才能導電），必須加入冰晶石當助熔劑。 但冶煉鐵時，是用煤焦（碳）直接將氧化鐵還原，不需加助熔劑 9. 金屬活性：Zn ＞ Fe ＞ Cu 甲、丙區為鋅氧化：Zn → Zn2+ + 2e−，和K3[Fe(CN)6]生白色沉澱 乙區為水還原：2H 2 3 ( ) 6( ) 3 6 2( ) 3Znaq+ +2 (Fe CN)−aq →Zn Fe CN[ ( ) ] s 2O + 2e− → H2 + 2OH−，呈鹼性、酚酞指示劑變紅色 丁、己區為鐵氧化：Fe → Fe2+ + 2e−，和K3[Fe(CN)6]生成藍色沉澱 戊區為水還原：2H 2 3 3 4 (aq) ( )6(aq) (aq) ( )6(aq) 4[ ( ) ]6 3( )s Fe + +Fe CN − ⎯⎯⎯⎯氧化還原→Fe + +Fe CN − →Fe Fe CN 2O + 2e− → H2 + 2OH−，呈鹼性、酚酞指示劑變紅色 10. c2Na(s)+Cl2(g)→2NaCl ( )(s)甲 d e (aq) 2 ( ) (aq) 2(g) 2(g) 2NaCl +2H OA ⎯⎯⎯電解→2NaOH ( )+H乙 +Cl (aq) 2(g) 2 3(aq) 2 ( ) 2NaOH +CO →Na CO ( ) H O丙 + A
11. 由甲(NaCl)變成NaHCO3再變成丙(Na2CO3)，即為索耳未法製備Na2CO3： c d e 2(g) 3(g) 2 ( ) 4 3( ) CO +NH +H OA ⎯⎯→NH HCO aq 4 3( ) ( ) 3( ) 4 ( )
NH HCO aq +NaClaq ⎯⎯→NaHCO s +NH Claq
3(s) 2(g) 2 ( ) 2 3(s)
2NaHCO ⎯⎯→△ CO +H O +Na CO
g
12. 鐵生鏽之化學反應：
2Fe + O2 + 2H2O → 2Fe(OH)2 ； 4Fe(OH)2 + O2 → 2Fe2O3 + 4H2O
∴鐵在氧氣及水並存的情況下會加速生鏽。
13. 食鹽水中通入氨氣，再通入CO2後，
溶液中應含Na+、Cl−、NH4+、CO32−、HCO3−
各鹽類溶解度大小為：NH4Cl > NaCl > Na2CO3 > (NH4)2CO3 > NaHCO3
∴其中Na+、HCO3−會先形成NaHCO3結晶析出。
14. 中心陽離子Pt2+的混成軌域為dsp2，故結構為平面四方形； 含有NH3及C2O42−兩種配位基，其中C2O42−為雙牙基，故總配位數為4； 此化合物溶於水中無法解離產生離子，故其水溶液不導電。 15. (A)鹼金屬為ⅠA，價電子為 (B) 呈鹼性 (C)氧化電位：Li(3.05V)＞Na(2.71V)，故鋰金屬在水中比鈉金屬容易氧化。 (但與水反應速率是鈉大於鋰) (D)鹼金屬皆為強還原劑，因其氧化電位皆很高 (E)Na 1 ns 2 2 M O H O+ →2MOH + + e− → Na為還原反應，故鈉會在陰極(負極)析出。 16. c共價鍵必定含有 1 個σ 鍵，雙鍵或參鍵必伴隨π鍵。
dNaN3：Na+ [N＝N＝N]−，Na+與N3−間為離子鍵，N3−內具有雙鍵。
NaCN：Na+ [C≡N]−，Na+與CN−間為離子鍵，CN−內具有參鍵。
e(B) CH3COOH、H2CO皆為共價化合物，僅具共價鍵，無離子鍵。
f(C)(D) [Co(NH3)5(CO3)]為化合物，配位基與Co間以配位共價鍵鍵結，配位基內
僅具共價鍵，無離子鍵。 gTiO2為離子化合物，僅具有離子鍵，無共價鍵。故選(A)。 17. (A)卟啉及咪唑均為胺類化合物(R2NH)，溶於水呈弱鹼性，反應式如下： R2NH＋H2OUR2NH2+＋OH− (B)(D)Fe周圍接 6 個原子 Ö 配位數 6 Ö 八面體結構。 (C)根據高中教科書的內容：血紅素是Fe2+的一種錯合物，屬於血紅蛋白的一部分； 但若根據本題中甲、乙與丙的三圖的結構來推論，鐵的氧化數是+3； 故本題選項(C)選或不選都給分。 (E)Fe2+的電子組態：[Ar]3d6，並沒有4s電子。
![HPSH [ 分子間作用力 - 凡得瓦力 ]](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP///wAAACH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==)