第四章
常見的化學反應
4-1 結合反應與分解反應 物質是由分子所組成的；而分子又是由原子所組成的；然而原子是由更小的粒子，如 質子、中子與電子所組成的。其中具有物質特性的最小粒子是分子；組成物質的最小粒 子則是原子。而常見的化學反應類型有： 一.化合反應： 1.定義：兩種以上的物質反應生成一種化合物的反應。ABAB。 2.類型： (1)金屬與非金屬的結合：大部分的金屬會與非金屬元素生成離子化合物。如， 4Al( )s 3O2( )g 2Al O2 3( )s 。 (2)非金屬與非金屬元素的結合：生成共價分子或網狀化合物。如， P4( )s 5O2( )g P O4 10( )s 。 (3)化合物與元素的結合：可以形成更高氧化數的化合物。如， 2CO( )g O2( )g 2CO2( )g 。 (4)化合物與化合物的結合：兩種不同化合物也可以結合生成新的化合物。如， CaO( )s CO2( )g CaCO3( )s 、CaO( )s H O2 ( )l Ca OH( )2(aq)。二.分解反應： 1.定義：一物質經反應後，生成兩種或以上物質的反應。ABAB。 2.類型： (1)產物是元素。如， ( ) ( ) 2( ) 1 2 l s g NaCl Na Cl 。 (2)產物是元素與化合物。如， 2N O2 5( )s O2( )g 4NO2( )g 、2KClO3( )s 2KCl( )s 3O2( )g 。 (3)產物是兩種或兩種以上化合物。如， C H O6 12 6( )s 2C H OH2 5 ( )l 2CO2( )g 。 三.取代(置換)： 1.定義：化合物中ㄧ元素(活性小)被另一種元素(活性大)取代的反應。
C AB B AC ，活性BA。 2.範例：如銅絲放到硝酸銀水溶液中，反應式如下： ( )s 2 3(aq) 2 ( )s ( 3 2() aq) Cu AgNO Ag Cu NO 四.複分解(交換伴侶)： 1.定義：二種化合物先行分解後，再進行反應生成二種新的化合物，多數發生在水溶 液中。 ABCDADCB。 2.範例：如， (1)氯化鋇水溶液與硫酸鈉水溶液混合，反應式如下： 2(aq) 2 4(aq) 4( )s 2 ( )s
BaCl Na SO BaSO NaCl
(2)氯化鈉水溶液與硝酸銀水溶液混合，反應式如下：
(aq) 3(aq) ( )s 3(aq)
NaCl AgNO AgCl NaNO
五.燃燒反應： 1.定義：物質發生劇烈的氧化還原反應，同時伴隨著光與熱的反應。 2.範例：如， (1)液化石油氣的燃燒，反應式如下： 3 8( )g 5 2( )g 3 2( )g 4 2 ( )g C H O CO H O (2)鎂金屬的燃燒，反應式如下： ( ) 2( ) ( ) 2Mgs O g 2MgOs 1.下列各種反應中，屬於分解反應的是 (A)強熱碳酸鈣 (B)銀置入硫酸銅溶液 (C)硝酸鉛 與碘化鉀溶液溶液反應 (D)碳酸氫鈉與鹽酸反應。 2.鋅金屬與碘混合後加水，會立刻發生反應產生碘化鋅，此種反應是 (A)結合反應 (B) 取代反應 (C)分解反應 (D)複分解反應。
3.下列各種反應中，屬於結合反應的是 (A)CuSO45H O2 CuSO4‧5H O2
(B)H SO2 42NaOH Na SO2 42H O2
(C)CH42O2 CO22H O2
(D)Br22KI 2KBr。
4.下列各種反應中，屬於分解反應的是(應選兩項) (A)2Mg( )s SiO2( )s 2MgO( )s Si( )s
(B)2H2( )g O2( )g 2H O2 ( )l (C)2NH3( )g N2( )g 3H2( )g (D)SO3( )g H O2 ( )l H SO2 4(aq)。
(E)BaCO3( )s BaO( )s CO2( )g 。
5.下列(甲)~(戊)反應是將各種金屬浸於各組溶液中 (甲)鎂+硝酸鎳(乙)鋅+硝酸銅(丙)鎳+ 硝酸銅(丁)鋅+硝酸鎳(戊)鎂+硝酸鋅。上述反應中，均可發生取代反應，則下列各組 金屬活性之比較中，正確的有(應選三項) (A)Ni Mg (B)Ni Cu (C)Cu Mg (D)
4-2 電解質與非電解質 一.物質的導電：物質可依其導電的能力分為導體、非導體及半導體三種，敘述如下： 1.導體：金屬、非金屬中的石墨及電解質水溶液均可導電，其中金屬導電性因溫度上 升或有雜質存在而減小。 2.絕緣體：大部分的非金屬及化合物。 3.半導體：矽、鍺等元素在摻入雜質或在高溫下可導電。 二.水溶液的導電：金屬在固態可以導電，而有些化合物在固態時不能導電，但在水溶 液中卻具有導電性，化合物依其在水溶液中的導電性，可分成電解質與非電解質兩 種 1.電解質：在水溶液中可以導電，且當導電時能產生化學反應的物質，稱為電解質。 例如，食鹽水等。電解質依解離百分率又可分為強電解質與弱電解質。 (1)強電解質：電解質溶於水中時，幾乎完全解離者稱為強電解質。一般的強酸、強 鹼及鹽類均屬於強電解質。如鹽酸、硫酸、硝酸、氫氧化鈉、氯化鈉等為強電解質。 (2)弱電解質：電解質溶於水中時，只有部分解離者稱為弱電解質。弱電解質在水溶 液中，離子與原來分子同時存在，一般弱酸、弱鹼均屬於弱電解質。如醋酸、硼酸、 氨水等為弱電解質。 2.非電解質：在水溶液中不能導電的物質。如蔗糖、水、醇、醚類、酯類等。 三.導電的原理： 1.金屬的導電是靠自由電子在導線上移動來進行導電。 2.電解質在水溶液中的導電，是由於電解質在水中解離，產生陽離子和陰離子，當通 電時，陽離子向負極移動，在負極獲得電子，陰離子向正極移動，而在正極失去電 子。 3.非電解質不能導電，是因為其在水溶液中無法解離成為離子。例如，食鹽水具有導 電性，而蔗糖溶液無導電性，是因為食鹽水中的氯化鈉解離生成鈉離子及氯離子， 但蔗糖則不能解離。 4.溶液的導電度大小隨溶液中離子濃度有關，離子濃度愈大，導電度愈大，而濃度大 小與溶質的原濃度及其解離百分率有關。 四.解離說：西元 1887 年阿瑞尼士所提出的，內容有 1.電解質溶於水中就解離為離子。 2.電解質水溶液呈電中性。 a.陰離子的總帶電量與陽離子的總帶電量相等，但陰離子個數與陽離子個數不一定相 等。
b.離子不能單獨存在。 3.當電解質溶液或熔融態通電時，可藉由離子的移動而導電。 五.電解質的測定： 1.電解質水溶液可以導電，所以電路中的燈泡會亮。如，酸、鹼、鹽等等；如果是強電 解質則燈泡會更亮。 2.非電解質水溶液不可以導電，所以電路中的燈泡不會亮。如醣類、醇類、醚類等等。 六.離子化合物的導電性： 1.固態的離子化合物是不能導電的，因為此時的離子無法自由移動。 2.熔融態的離子化合物是可以導電的，因為有自由移動的離子產生。 3.水溶液的離子化合物也是可以導電的。 七.分子化合物的導電性： 1.屬於分子化合物的電解質，除了水溶液狀態可以被游離產生陰、陽離子，所以可以 導電；但氣態、純液態、固態時，是以分子存在，不含有離子，所以沒有導電性。其 中，如，鹽酸、硝酸、硫酸、碳酸等等雖是電解質，但純酸是無法解離的。 2.有的分子化合物就算溶於水，也是無法導電的，因為無法產生陰、陽離子。如，，醇 類、醣類等等。 1.下列敘述中，正確的有 (A)能導電的物質就是電解質 (B)氯化鈉在固態時不能導電， 故為非電解質 (C)電解質在液態(非水溶液)時都可導電 (D)電解質在水溶液中都可導 電。 2.下列有若干化學物質，(a)鹽酸(b)硫酸(c)醋酸(d)氫氧化鈉(e)氨水(f)食鹽(g)硫酸銅(h)蔗 糖(i)硫磺(j)銅(k)二氧化碳，試就這些物質回答下列問題： (1)那些物質是強電解質？ (2)而那些物質是弱電解質？ (3)那些物質在固態時不能導電，但在水溶液中可導電？ (4)那些物質是非電解質？ (5)那些物質僅在水溶液中才可導電？ (6)哪些物質是非電解質，但溶於水後會變成電解質？
3.下列敘述中，錯誤的是 (A)電解質的水溶液必能導電 (B)凡是其水溶液能導電的化合 物必為電解質 (C)電解質必為離子化合物 (D)電解質的水溶液必含有離子。 4.下列各物質中，不會導電的是 (A)氯化鈉(熔融態) (B)硝酸鉀水溶液 (C)硫酸銅固體(D) 石墨固體 (E)葡萄糖水溶液。 5.有一裝置如右圖所示。其水溶液是硫酸水溶液，則下列關於此裝置的敘述中，錯物的 有 (A)燈泡會亮 (B)硫酸是離子化合物 (C)水溶液中的 2 4 SO 會往左邊的電極移動 (D) 通電一段時間後，溶液中的正、負電荷總量相等。 6. 下 列 化 合 物 中 ， 既 是 分 子 化 合 物 又 是 電 解 質 的 是 (A)C H OH2 5 (B)NaCl (C) 3 CH COOH (D)KNO3。 7.下列各物質中，在固態時不能導電，但於熔融態時卻可導電的是 (A)C H OH2 5 (B) 4 CH (C)CH COOH3 (D)KNO3。 8.下列關於電解質的敘述中，正確的有(應選四項) (A)電解質水溶液必能導電 (B)電解質 在液態時也能導電 (C)電解質導電時一定會發生化學變化 (D)電解質水溶液的電解必
須通入直流電 (E)電解質的導電方式是藉由陰、陽離子的移動。 9.將0.1mol 的氯化鈉、甲醇、碳酸鈣、醋酸分別放入1.0L的水中，配成的一水溶液，其導 電度大小的順序是 (A)氯化鈉>甲醇>碳酸鈣 (B)碳酸鈣>氯化鈉>醋酸 (C)醋酸>氯化 鈉>甲醇 (D)氯化鈉>醋酸>碳酸鈣。 10.下列各種方法或操作中，可以鑑別葡萄糖與食鹽的是(應選四項) (A)比較兩者的熔點 (B)比較兩者水溶液的導電性 (C)觀察兩者水溶液的顏色 (D)於兩者水溶液中分別加 入硝酸銀溶液 (E)對兩者分別加入濃硫酸並觀察其結果。 <Homework 4-2> 1.下列關於電解質的敘述中，正確的是(應選三項) (A)固態氯化鈉不能導電，屬於非電 解質 (B)熔融狀態可以導電者，不一定是電解質 (C)電解質的水溶液必可以導電 (D) 電解質溶液中，陰、陽離子總數必相等 (E)電解質的導電方式是藉由陰陽離子的移動。 (BCE) 2.甲、乙、丙、丁、戊五種不同化合物的沸點與其0.1M 水溶液的導電電流數據如下表。測 量導電的裝置如右下圖所示，實驗時取用的化合物水溶液均為1.0M 、100mL，分別 置於不同燒杯，然後記錄安培計的導電電流讀數。根據上文，回答下列問題： 化合物 沸點(o ) C 導電電流(安培) 甲 400(分解) 1.10 10 1 乙 140 4 9.93 10 丙 64.8 1.07 10 4 丁 56.5 4.95 10 3 戊 -84.8 2.59 10 1 (1)由上表的數據推論，最有可能是離子化合物的是 (A)甲 (B)乙 (C)丙 (D)丁 (E)戊。(A) (2)由上表的數據推論，最有可能是分子化合物又是強電解質的是 (A)甲 (B)乙 (C)丙 (D)丁 (E)戊。(E) 3.下列物質中，無法導電的有(應選三項) (A)液態氯化鉀 (B)氯化鈉晶體 (C)硝酸鈣水溶
液 (D)液態氯化氫 (E)硫磺晶體。(BDE) 4.下列物質中，在固態時能導電的是 (A)氯化鈉 (B)銅 (C)蔗糖 (D)葡萄糖。(B) 5.下列物質中，在熔融態時能導電的是 (A)氯化鈉 (B)銅 (C)蔗糖 (D)葡萄糖。(A) 6.下列物質中，不屬於電解質的是 (A)銀 (B)硫酸銅 (C)醋酸 (D)氨水。(A) 7.所謂的強電解質是指 (A)濃度很大的電解質溶液 (B)解離百分率很大的電解質 (C)含原 子種類很多的電解質 (D)對水溶解度很大的電解質。(B) 8.下列物質中，在固態不能導電，但在熔融態卻可導電的是 (A)酒精 (B)醋酸 (C)氯化鈣 (D)金屬銀。(C) 9.以燒杯盛同濃度的下列溶液，插入兩鉑電極，連接燈泡及電池，當通電流時，電極插 在那一種溶液時，燈泡最亮？ (A)酒精 (B)醋酸 (C)氨水 (D)鹽酸。(D) 10.電解質在溶液中，會解離出帶正電荷的 ，和帶負電荷的 。(陽離子、陰離子) 4-3 沉澱反應 當不同的兩溶液混合時，電性相反的陰離子與陽離子會互相吸引，而形成另一種化合 物；若該化合物於水中的溶解度很小，則有可能析出沉澱。如，於澄清石灰水中吹進二 氧化碳氣體，經一段時間後，溶液會由澄清變為白色混濁狀，若持續吹入二氧化碳氣 體，則由混濁狀又轉回澄清液，整個過程可用反應式表示，如下： ) ( 2 3 ) ( 2 ) ( 3 ) ( 2 ) ( 2 ( ) ) ( 2 aq CO l s g aq CO CaCO H O Ca HCO OH Ca 而反應式中，因為CaCO3的溶解度比較小，所以會產生沉澱，而Ca(HCO3)2的溶解 度則比較大，故又會變成澄清液。 一.沉澱規則：一般離子化合物的溶解度規則， 1.IA 、 3 NO 、CH3COO、NH4、ClO4、H 所生成的化合物幾乎全部溶於水。 COOAg CH3 略呈混濁。 2.Cl、Br 、 I 只會與 Ag、Pb2、 2 2 Hg (亞汞離子)、Cu(亞銅離子)、Tl(鉈 離子)產生沉澱。 PbCl2會溶於熱水中、AgCl會溶於氨水溶液(NH4OH)。 3. 2 4 SO 只會與Sr2、Ba2、Ra2、Pb2產生沉澱。 4 CaSO 微溶，且其溶解度 會隨溫度升高而降低。 4.OH只有與IA 、 4 NH 、Ca2、Sr2、Ba2、Ra2所產生的化合物可溶於水。 5.S2只有與IA 、 4 NH 、IIA 、2 Al3所生成的化合物可溶於水。 6. 2 3 SO 、 2 3 CO 、 3 4 PO 、 2 4 2O C 只有與IA 、 4 NH 所生成的化合物可溶於水。 7.F 只會與 Mg2 、Ca2、Sr2、Ba2、Ra2、Pb2產生沉澱。 8. 2 4 CrO 和大部分的陽離子所生成的化合物都可溶於水；除了Sr2、Ba2、Pb2、 Ag會產生沉澱，難溶於水。
二.常見沉澱物的顏色：一般而言，大多屬於白色。 1.含氯的沉澱物：大多數為白色。如，氯化銀( AgCl)、氯化鉛(PbCl2)、氯化亞汞 ) (Hg2Cl2 。 2.含溴的沉澱物：大多數為淡黃色。如，溴化銀( AgBr)、溴化鉛(PbBr2)、溴化亞汞 ) (Hg2Br2 。 3.含碘的沉澱物：大多數為黃色。如，碘化銀( AgI)、碘化鉛(PbI2)、碘化亞汞 ) (Hg2I2 。 4.含鉻酸根( 42 ) CrO 的沉澱物：大多數為黃色。如， 鉻酸鉛(PbCrO4)、鉻酸鋇 ) (BaCrO4 。、溴化亞汞(Hg2Br2)。但鉻酸銀(Ag2CrO4)為紅色。 5.含硫的沉澱物：大多數為黑色。如，硫化銀(Ag2S)、硫化銅(CuS)。但硫化鋅 ) (ZnS 為白色、硫化亞錳(MnS)為粉紅色。 6.其他沉澱物的顏色：如，氫氧化鉻(Cr(OH)3)為綠色、氫氧化鎳(Ni(OH)2)為綠色 氫氧化鐵(Fe(OH)3)為棕紅色。 三.離子混合溶液的分離：若已知下表之沉澱關係，則利用每加一種溶液只能沉澱一種 離子，逐一將所有離子分離。 3 AgNO Mg NO( 3 2) Ba NO( 3 2) Ni NO( 3 2) NaOH 棕色沉澱 白色沉澱 X 綠色沉澱 NaCl 白色沉澱 X X X 2 4 Na SO X X 白色沉澱 X 2 Na S 黑色沉澱 X X 黑色沉澱 分離步驟 1.下列各化合物中，不會與硝酸銀溶液反應生成白色沉澱的是 (A)硫酸 (B)鹽酸 (C)碘化 鉀 (D)氯化鈣 (E)溴化鈉。 2.在下列溶液中加入硫酸鉀溶液(K2SO4(aq))時，會產生白色沉澱的是 (A)Pb(NO3)2
(B)CuCl2 (C)Sr(NO3)2 (D)Fe(NO3)2 (E)Ba(NO3)2。 3.下列各組離子在溶液中無法大量共存的是 (A)Fe2、Na、Cl、F (B) H 、 Ca2 、Cl、 3 NO (C)Ba2、K 、 3 NO 、 2 4 SO (D)CH3COO、Cl、Sr2、Pb2 (E) 2 Ca 、Mg2、OH、 3 NO 。 4.在澄清石灰水溶液中吹氣，會產生白色沉澱物，試問這種白色沉澱物是 (A)氧化鈣(B) 碳化鈣 (C)硫酸銅 (D)碳酸鈣。 5.下列各種反應中，屬於沉澱反應的是 (A)Na CO2 3(aq)2HCl(aq) 2NaCl(aq) H O2 ( )l CO2( )g (B)2Mg( )s O2( )g 2MgO( )s (C)MgCl2(aq)2NaOH(aq) Mg OH( )2( )s 2NaCl( )s (D)NaOH(aq)HCl(aq) NaCl(aq)H O2 ( )l
7.於下列各水溶液中加入BaCl2 aq( )，則不會產生沉澱的有 (A)NaNO3 (B)AgNO3 (C) 4 2 4) (NH SO (D)Pb(CH3COO)2。 <Homework 4-3> 1.過錳酸鉀 KMnO4 aq( )溶於水中，產生有 色的離子，這離子是 (A)K (B) H (C) 4 MnO (D)OH。(C)
2. 下 列 各 種 鹽 類 中 ， 對 水 溶 解 度 最 小 的 是 (A)CuSO4 (B)MgSO4 (C)BaSO4 (D) 4
2SO
K 。(C)
3. 在 下 列 溶 液 中 加 入 氯 化 鋇 溶 液 時 ， 會 產 生 沉 澱 的 是 (A)KNO3 (B)NaNO3 (C) 4
2SO
Na (D)KCl。(C)
4.在某溶液中加入K2CrO4溶液時，會產生黃色沉澱，而加入NaCl 時則產生白色沉澱，
問此溶液含有何種物質？ (A)Pb(NO3)2 (B)Ba(NO3)2 (C)AgNO3 (D)CuSO4。(C)
5.在澄清的石灰水中通入過量的二氧化碳氣體時，最後溶液中存在的主要物質是 (A)
3
CaCO (B)Ca(HCO3)2 (C)Ca(OH)2 (D)CO2。(B)
6.下表是硝酸銀、硝酸鉛、硝酸鋇、硝酸鎳等四種溶液分別與氯化鈉、硫酸鈉、硫化鈉等三 種溶液作用之結果(所有溶液的濃度均為0.01M )。 3 AgNO Pb NO( 3 2) Ba NO( 3 2) Ni NO( 3 2) NaCl 白色沉澱 白色沉澱 X X 2 4 Na SO X 白色沉澱 白色沉澱 X 2 Na S 黑色沉澱 黑色沉澱 X 黑色沉澱 根據上文回答下列問題： (1)硝酸鉛與氯化鈉作用產生的白色沉澱，其正確的化學式是 (A)NaNO3 (B)Na NO2 3 (C)PbCl (D)PbCl2 (E)Pb OH( )2。(D) (2)有一溶液含有Ag、Pb2、Ni2三種離子各0.01M ，若均使用0.01M 的NaCl、 2 4 Na SO 、Na S2 溶液作為溶劑，欲使Ag、Pb2、Ni2分離，則滴加試劑的順序是
(A)NaCl 、Na SO2 4、Na S2 (B)Na SO2 4、NaCl、Na S2 (C)NaCl、Na S2 、Na SO2 4 (D)
2 4
Na SO 、Na S2 、NaCl (E)Na S2 、NaCl、Na SO2 4。(B) (95 學測)
7.於下列各含0.1M 的離子溶液中，均加入0.1MNaCl，則會產生沉澱的有 (A)Zn2
(B)Al3 (C)Ag (D) 2 2
Hg (E)Cu2。(CD)
8.下列各種酸中，最容易完全溶解Mg(OH)2、Fe(OH)3、Pb(OH)2混合物的是 (A)
S
H2 (B)H2SO4 (C)HNO3 (D)HCl。(C)
9.下列各種化合物中，不易溶於水的有 (A)Hg(NO3)2 (B)Al(OH)3 (C)Ca3(PO4)2 (D) 4
BaCrO (E)ZnS。(BCDE)
10.下列的各種離子中，不與Cl產生沉澱，但會與 2 4
2 Cu (C)Pb2 (D)Ba2 (E)Sr2。(DE) 4-4 酸鹼的定義與pH 值 一.酸與鹼的定義：酸與鹼都是電解質，在水溶液中會產生離子。 1.阿瑞尼士的定義： (1)酸：在水溶液中，可解離生成H 離子的化合物，稱為酸。 (2)鹼：在水溶液中，可解離生成OH離子的化合物，稱為鹼。 2.酸鹼的強弱： (1)解離度大，屬於強電解質的酸，稱之為強酸；如氫氯酸(HCl)、硝酸(HNO3)、硫酸 2 4 (H SO )、過氯酸(HClO4)等等。 (2)解離度小，屬於弱電解質的酸，稱之為弱酸；如氫氟酸(HF)、磷酸(H PO3 4)、碳酸 2 3 (H CO )、氫氰酸(HCN)等等。 (3)解離度大，屬於強電解質的鹼，稱之為強鹼；如氫氧化鈉(NaOH)、氫氧化鉀 (KOH)、氫氧化鈣(Ca OH( ) )2 等等。 (4)解離度小，屬於弱電解質的鹼，稱之為弱鹼；如氨(NH3)、氫氧化鎂(Mg OH( ) )2 、 等等。 二.酸與鹼的通性： 1.酸的通性： (1)具有酸味。 (2)會使藍色石蕊試紙變成紅色；酚酞溶液變成無色。 (3)會解離出氫離子(H)。 (4)具有腐蝕性。 (5)可與活性大的金屬(除銅、汞、銀、鉑、金外)作用產生氫氣。 (6)可與鹼進行酸鹼中和，並產生鹽類。 (7)稀釋時會產生大量的熱。 (8)可與碳酸鹽類( 2 ) 3 CO 作用產生二氧化碳。 2.鹼的通性： (1)具有澀味且有滑膩感。 (2)會使紅色石蕊試紙變成藍色；酚酞溶液變成粉紅色。 (3)會解離出氫氧根離子(OH)。 (4)具有腐蝕性。 (5)可溶解油脂。 (6)可與鹼進行酸鹼中和，並產生鹽類。 (7)當強鹼溶於水時會產生大量的熱。 三.水的解離：水是一種酸，也是一種鹼。 1.水是一種極弱電解質，僅有少部分的水分子會解離成氫離子與氫氧根離子，而絕大
多數的水仍是以分子的形式存在。解離方程式如下所示，H O2 ( )l H(aq) OH(aq) 。 2.它會解離產生H 與 OH，在溫度一定時，水溶液中的氫離子濃度和氫氧離子濃 度的乘積，恆為定值，稱之為水的離子積常數(Kw)。 3.任何水溶液中，均有H 和 OH存在。 4.在25oC 時，K [H][OH]1.01014 w (1)水溶液中，[H]107M [OH]時，溶液呈中性。 (2)水溶液中，[H]107M [OH]時，溶液呈酸性。 (3)水溶液中，[H]107M [OH]時，溶液呈鹼性。 四.pH 值： 1.定義：用來表示水溶液中酸度的大小。對於不同的酸或鹼溶液，為了表示其強度， 可用數字加以量化，pH 是最常用的表示法。
2.表示：pH log[H][H]10pH或pOH log[OH][OH] 10 pOH。 (1)pH 值愈小的溶液，表示其氫離子的濃度愈大，氫氧離子的濃度則愈小。 (2)在25oC 時，溶液的 pH 7時，溶液呈中性； pH 7時，溶液呈酸性； pH 7 時，溶液呈鹼性；同時pH pOH 14。 (3)若[H] a 10bM ，且1 a 10，則pH b loga。 3.常見水溶液的pH 值：如圖4 1 所示。 圖4 1 生活中常見物質的pH 值 五. pH 值、pOH 值、pKw值的性質： 1.pH 值每相差1，其[H]值相差10 倍。 2.pH 值可為小數，亦可為負數。 3.溫度的影響：已知，K [H][OH]1.01014 w ，pKw pHpOH 。 (1)當溫度升高時，Kw變大、pKw變小；溶液之[H]變大，pH 變小。 (2)當溫度下降時，Kw變小、pKw變大；溶液之[H]變小，pH 變大。 (3)對於中性溶液而言， a.當T 25oC， 14 w pK ，pH pOH 7。 b.當T 25oC， 14 w pK ，pH pOH 7。
c.當T 25oC， 14 w pK ，pH pOH 7。 六.溶液酸鹼值的測定： 1.利用精密的pH 計。 2.利酸鹼指示劑的顏色變化。 七.強酸與強鹼的中和反應： 1.定義：在水溶液中，酸性物質的共同離子為H ，鹼性物質的共同離子為 OH， 當兩者混合時，溶液中的H 與 OH發生化學反應產生水，此反應稱為酸鹼中和。 2.反應式：酸鹼中和是酸與鹼作用生成鹽和水的反應，H 與 OH生成水，而酸的 陰離子與鹼的陽離子作用生成鹽。例如，鹽酸與氫氧化鈉反應生成水和氯化鈉，反 應式如下： 一般反應式：NaOHHClNaClH2O。 離子反應方程式：H(aq)OH(aq) H O2 ( )l 。 3.性質： (1)酸鹼中和是一種放熱反應。 (2)酸鹼中和後所得溶液不一定呈中性。如，
a.強酸與強鹼中和後，所得鹽不水解，呈中性。如NaCl 、KNO3、Na2SO4等水溶液
呈中性。 b.強酸與弱鹼中和後，所得鹽水解呈酸性。如NH4Cl、Al2(SO4)3、Cu(NO3)2等 水溶液呈酸性。 c.弱酸與強鹼中和後，所得鹽水解呈鹼性。如CH3COONa、Na2CO3、NaHCO3 等水溶液呈鹼性。 4.能量變化：強酸與強鹼的中和熱：只要是強酸與強鹼作用產生 1 莫耳的水，皆可產 生大約56kJ 的熱量。其反應方成式如下： H(aq) OH(aq) H O2 ( )l H 56 kJmol。 5.酸鹼中和的應用： (1)人的胃酸分泌過多時，常服用小蘇打(碳酸氫鈉)以中和之。 (2)在酸性土壤中添加碳酸鈣，可降低土壤的酸性。 八.酸鹼指示劑： 1.定義：其顏色會隨水溶液的pH 值而改變的物質；一般都是有機弱酸或有機弱鹼。 2.常見指示劑的變色範圍：如下表所示。 物 質 酸 型 顏 色 變色的pH 範圍 鹼 型 顏 色 甲基橙 紅 3.1~ 4.5 黃
甲基紅 紅 4.2~ 6.3 黃 石蕊 紅 5.0 ~8.0 藍 酚酞 無 8.3~10.0 紅 茜素黃 黃 10.0 ~12.1 淡紫 3.變色原理：指示劑的解離方程式：如下所示。 HIn H + In (酸型顏色) (鹼型顏色) (1)情況 1：若將指示劑加於鹼性溶液時，[H]會變少，根據勒沙特列原理，整個平 衡往右移動，則指示劑顯現出鹼性的顏色。 (2)情況 2：若將指示劑加於酸性溶液時，[H]會變多，根據勒沙特列原理，整個 平衡往左移動，則指示劑顯現出酸性的顏色。 (3)人類眼睛對顏色的敏感度；一般而言，其濃度差異要夠大，才有辦法分辨其顏 色的變化。其比值如下所示，[ ] 10 [ ] HIn In 或 [ ] 1 [ ] 10 HIn In 。 (4)當[ ] 10 [ ] HIn In ，即代表指示劑的顏色變化趨向於HIn型的顏色；換句話就是酸型 的顏色。 (5)當[ ] 1 [ ] 10 HIn In ，即代表指示劑的顏色變化趨向於In型的顏色；換句話就是鹼型 的顏色。 (6)當[ ] 1 [ ] HIn In ，即指示劑顏色變化完成一半，對於雙色指示劑而言，呈現中間色。 1.於25oC時，某酸的溶液中，[H]1.0103M ，則此溶液的 (1)pH ？ (2)pOH ？ 2.在25oC 時，下列有關水的敘述中，正確的是 (A)水中的[H][OH]相乘積恆為常 數 (B)[H]107M [OH] (C) M 12 的 HCl中 ， [OH]0.0M (D)6M 的 NaOH 溶液中，[H] OH[ ]1.01014 (E)醋酸溶液中，[H]107M 。 3.已知，25oC 時某酸性溶液甲，其pH 5，則下列各情況下，乙、丙、丁各溶液中的
] [H 為若干？ (1)取甲液1.0mL，加水至1.0L為乙液？ (2)丙液的pH 值為甲液的2 倍？ (3)丁液的pH 值比甲液少2？ 4.下列有關電解質溶液的敘述中，正確的是 (A)溶液中陽離子數與陰離子數相等 (B)利 用電解可將陽離子單獨從溶液中分離出來 (C)在溶液中加入陽離子就可中和陰離子 的電性，而獲得僅含陽離子的溶液 (D)Na離子必須與陰離子共存。 5.下列四種酸性溶液中，均與同體積的0.1M 氫氧化鈉水溶液混合，則所得之混合液中， 具有最大pH 值的是 (A)0.1M 的H SO2 4 (B)0.1M 的HCl (C)0.1M的HNO3 (D)0.1M 的CH COOH3 。 6.已知於60oC時，水的K 1.0 10 13M2 W ，則於此溫度時，純水的 pH 值是 (A)6.5 (B)7.0 (C)8.0 (D)9.0。 7.於25oC 時，0.005M 的鹽酸(HCl)，其pH ? (log20.300) 8.於25oC 時，0.005M 的硫酸( ) 4 2SO H ，其 pH ? (log20.300)
9.某單質子弱酸0.1M ，分別以剛果紅試紙、溴瑞香草藍、石蕊試紙測試，其顏色分別是 紅色、黃色、紅色，估計此弱酸溶液中，[H]？ (A)2 10 M 3 (B)4 10 M 5 (C) 6 5 10 M (D)7 10 M 7 。 剛果紅 (藍)3.1 ~ 5.1(紅) 溴瑞香草藍 (黃)6.0 ~ 7.6(藍) 石蕊試紙 (紅)5.5 ~ 8.0(藍) 10.下列關於純水的敘述中，正確的有 (A)溫度愈高，水的解離度愈大 (B)於任何溫度下， w K OH H][ ] [ (C)於任何溫度下，[H][OH] Kw 107M (D)溫度升高 時，[H][OH]107M (E)於 C o 25 時，K 1.0 10 14M2 w 。 12.已知，於25oC 時，某酸性水溶液的pH 4，則[OH]？[ ] [ ] OH H ？ 13.已知，紫甘藍(紫色高麗菜)汁會隨溶液pH 值改變而呈現多種顏色，其變化如下所 示，若將紫甘藍汁加入與胃液的pH 值相當的溶液中，呈現的顏色為何？ (A)紅 (B) 粉紫 (C)藍紫 (D)綠青。 14.已知，甲基橙的變色pH 範圍是3.1~ 4.5，則 (1)於0.1M 鹽酸中呈現何種顏色？ (2)於0.1M 的NaOH 中呈現何種顏色？ (3)於pH 4的溶液中呈現何種顏色？ pH 2 4 6 8 10 12 顏色 紅 粉紫 藍紫 綠青 草綠 黃
15.當強酸與強鹼滴定生成 1 莫耳水時，約放出 56.0 千焦耳的熱；理論上，將0.01M 的H2SO4 3公升與0.01M 的NaOH 6公升混合，則大約可放出多少千焦耳的熱 量？ <Homework 4-4> 1.已知有一pH 5.0之鹽酸水溶液，今以純水稀釋至體積為1000 倍，則經稀釋過後溶 液之pH 值是 (A)8 (B)2 至 5 之間 (C)6 至 7 之間 (D)7 至 8 之間。(C) 2.已知於某溫度時，純水的 pH 值是6.12，則此時的溫度與OH離子濃度分別是 (A) 溫度25oC、[OH]107.38M (B)溫度 C o 25 、[OH]106.12M (C)溫度 C o 25 M OH ] 10 7.38 [ (D)溫度 C o 25 、[OH]106.12M 。(B) 3.已知60oC時，純水中的[H]3.0107M ，於此溫度下，水的解離常數大約是 (A)9.01014 (B)1.01014 (C)1.81016 (D)1.61015。(D) 4.欲使原為1.0102M的HCl水溶液，利用加入純水使其 pH 與pOH 的比值變為原 來的6倍，則體積增為原來的若干倍，最有可能(設溫度保持25 Co ) (A)104 (B)105 (C)106 (D)107。(D) 5.室溫時，今有 pH 7.0的純水100 毫升，其中含有氫離子數大約有 (A)6.01015 (B)6.01016 (C)3.31017 (D)6.01018 個。(A) 6.已知於60oC時，水的K 1.0 10 13M2 W ，則於此溫度時，純水的 pH 值是 (A)6.5 (B)7.0 (C)8.0 (D)9.0。(A) 7.當溫度升高時，下列各項純水的性質中，會變小的是 (A)pH (B)KW (C)Ka (D)
pOH (E) pKW 。(ADE)
8.下列各項敘述中，正確的有 (A)50oC的純水，其 pH pOH 14 (B)108M 的HCl ， 其 pH 8 (C)30oC時的純水 pH 小於20oC時的純水 pH (D)pH 2的溶液，其 ] [H 為pH 3溶液之10 倍 (E) C o 40 時[H]107M 的水溶液呈中性。(ACD) 9.在45oC時，下列關於水溶液敘述中，正確的有 (A)純水之 pH 7 (B)水溶液中 M H ] 10 7 [ 時 為 鹼 性 (C)[H]107M 時 ，[OH]大 於 M 7 10 (D)KW 值 為 2 14 10 0 .
1 M (E)pH pOH 14。(ABC)
10.已知50oC時，某一水溶液之 pH 4.0，則下列關於該溶液的敘述中，正確的有 (A)[H]104M (B)[OH]1010M (C) pOH 10 (D)[H][OH]1014M2。(A)
11.水在0oC、25oC之 W
K 分別為1.141015M2、1.01014M2，則下列各項敘述
中，正確的是 (A)水之自身解離作用為吸熱反應 (B)水之自身解離作用為放熱反應 (C)水之解離常數隨溫度升高而減少 (D)25oC的純水pH 7 (E)0oC的純水pH 7。
(ADE) 12.已知，於70oC時的K 1.0 10 13M2 W ，則於 pH 值為若干時，1 升溶液中之H 及OH離子數總和最小的是(A)4 (B)6 (C)8 (D)9。(B) 13.試求，25oC時1.0108M 的NaOH 水溶液的pH 值。(7.04) 14.下列各項關於水溶液的敘述中，屬於水溶液的共同性質是 (A)K [H][OH] w (B) 14 pOH pH (C)溫度升高，不影響水的解離度 (D) pKW 因溫度升高而變小 (E) W K 因溫度升高而變小。(AD) 15.在60oC時，水的 W K 約等於1.01013M2，則在此溫度時，純水的 pH 值為 (A)6.5 (B)7.0 (C)8.0 (D)9.0。(A) 16.下列各項敘述中，正確的是 (A)[H]109時， pH 9 (B)109M 的 HCl，其 9 pH (C)在25oC時，水之解離度為1.81010% (D)10oC時，純水之 pH 值小 於25oC時之pH 值。(A) 17.下列各項敘述中，正確的是 (A)0oC時，中性時的 pH 7 (B)25oC時，10 M2 的 NaOH水溶液的pH 2 (C)25oC時，10 M8 的NaOH 水溶液的pH 6 (D)25oC時， 8 10 M 的HCl水溶液的pH 7。(D) 18.將純水加熱至某一個溫度時，其pH 6.5，則下列各項敘述中，錯誤的是 (A)此時 水溶液變成酸性 (B)此時的pOH 7.5 (C)此時的pH pOH 14 (D)水的離子積變小 (E)水的游離百分率不變。(ABDE) 19.在常溫、常壓下，下列關於水溶液的pH 值的敘述中，正確的是 (A)純水的pH 值等 於0 (B)酸性溶液的 pH 值永遠是正值 (C)在鹼性溶液中，0 pH 14 (D)鹼性溶液的 pH 值代表溶液中的氫離子濃度。(91 學測)(D) 20.於25oC時，將0.20M 、20mL的 (aq) NaOH 與0.10M 、80mL的HCl(aq)混合，反應後溶 液的[H]？ (0.04 )M 21.下列有關酸鹼中和的敘述中，錯誤的有 (A)酸與鹼的性質消失 (B)H 與 OH消耗 的個數相等 (C)中和後，溶液呈中性 (D)會使物系的溫度升高 22.有一溶液中，其 102 ] [ ] [ OH H ，則此溶液的pH ？ (A)2 (B)4 (C)6 (D)8。(C) 23.有三種未標示之無色溶液甲、乙、丙假設這三種溶液各為酸、鹼、酚 ，取少量甲溶液 與少量乙溶液混合，呈紅色，但甲溶液或乙溶液與丙溶液混合均不呈色，則丙溶液 為 (A)酸 (B)鹼 (C)酚酞 (D)無法推斷。(A) 24 於25oC 時 ， 水 之 1.01014 w K ， 下 列 何 種 情 況 下 ， 1014 w K ？(A)0oC、 M 1 . 0 的HCl (B)25oC 、1.0M 的 4 2SO H (C)15oC、0.1M 的 3 KNO (D)60oC、 M 1 . 0 的NaOH 。(D) 25.下列有關純水的敘述中，正確的是 (A)25oC 時，水之 1.01014 w K (B)不論溫度 高低[H][OH]107M (C)溫度愈高，水之解離百分率愈大 (D)任何溫度下， w K OH H][ ] [ (E)溫度愈高， pH 愈小。(ACDE) 26.[H]108M 的溶液，其pH 值為 (A)6 (B)7 (C)8 (D)9。(C) 27.常溫時，108M 的HCl溶液，其 pH 值大約是多少 (A)0 (B)6 (C)7 (D)8。(C)
4-5 氧化還原反應 一.氧化還原反應： 1.定義： (1)早期(狹義)： a.氧化反應：物質與氧化合的反應。如，C(s) O2(g) CO2(g)。 b.還原反應：將氧化物中的氧去除的反應。如，2Al2O3(l)通直流電4Al(l) 3O2(g)。 (2)目前(廣義)： a.氧化反應：失去電子的反應；或者是於反應過程中氧化數增加的反應。如， Na e Na(s) (aq) 。 b.還原反應：得到電子的反應；或者是於反應過程中氧化數減少的反應。如， ) ( 2 ) (aq 2e Cus Cu 。 2.性質： (1)屬於一種電子轉移的反應；氧化數改變的反應。 (2)氧化反應(失去電子)與還原反應(得到電子)必同時發生，同時結束。 (3)反應中，氧化劑被還原；還原劑被氧化。 (4)得失電子數相等；氧化劑所得的電子數等於還原劑所失去的電子數。故整個過程中 物系仍維持電中性。 (5)還原劑的氧化數增加等於氧化劑的氧化數減少。 (6)氧化劑與還原劑須同時存在才可進行氧化還原反應。 (7)氧化與還原兩個反應必須同時發生；可發生在同一處，也可發生於不同處，但需 用導線或鹽橋相接。 3.應用： (1)電池：藉由氧化還原反應，將化學能轉變為電能的裝置。如乾電池、鉛酸電池、鋰 電池等。 (2)電解：通以電流，使發生氧化還原反應，將電能轉換為化學能。如電解食鹽水，可 得到氯、氫和氫氧化鈉；電解精煉銅，可得99.9 %的電解銅；郝耳電解法煉鋁， 都是電解的應用。 二.氧化劑與還原劑： 1.氧化劑：於氧化還原反應中，得到電子的物質，就是氧化劑；然而其本身發生還原 反應，幫助其他物質進行氧化反應。如，過錳酸鉀(KMnO4)、重鉻酸鉀(K2Cr2O7) 等等。
2.還原劑：於氧化還原反應中，失去電子的物質，就是還原劑；然而其本身發生氧化 反應，幫助其他物質進行還原反應。如，活性大的金屬、焦煤等等。 三.氧化力與還原力： 1.氧化力：代表氧化劑幫助其他物質進行氧化反應能力的強弱。若氧化力愈強，則表 示該物質愈喜歡得到電子(愈不喜歡失去電子)。 2.還原力：代表還原劑幫助其他物質進行還原反應能力的強弱。若還原力愈強，則表 示該物質愈喜歡失去電子(愈不喜歡得到電子)。 四.氧化數： 1.定義：氧化還原反應中，對各原子所假設的電荷數，但不一定等於該原子所帶的電 荷數。就可利用此氧化數來計算反應中各原子之電子數得失情形與平衡該氧化還原 反應。若是單原子離子所帶的電荷，就剛好等於該離子的氧化數。 2.性質： (1)描述原子於氧化還原反應中得失的電子數。 (2)一個原子會因為出現於不同的化合物，而具有不同的氧化數。 (3)氧化數必為整數；如正整數、負整數或零；但整個化合物中的同一種原子，可能 具有不同的氧化數，因此其平均氧化數可能是分數。 (4)氧化還原反應前後，氧化數總和不變。 (5)大部分的過渡元素含有多種氧化數；比較特別指含一種氧化數的有Sc 3、 1 Ag 、Zn2。 (6)氧化數可視為構成分子時，原子對電子吸引力強弱的傾向。 3.規則： (1)單原子離子的氧化數等於其所帶的電荷數。如，Cl 1 、Fe3 3 。 (2)元素態的物質，其氧化數等於零。如，O2、Na、P4 、S8。 (3)分子或多原子離子中，各原子的氧化數總和會等於該分子或離子的電荷。如，離 子團，PO43 磷與氧原子之氧化數和為3。分子化合物，HNO3 氫、氮、氧 原子之氧化數和為 0。 (4)於化合物中，鹼金族金屬的氧化數必為 1 。 (5)於化合物中，鹼土金族金屬的氧化數必為 2 。 (6)於化合物中，氟元素(F)的氧化數必為 。1 (7)於化合物中，氫元素(H)的氧化數必為 1 ；但金屬氫化物，則例外恆為 1 ， 如，CaH2 Ca2、H 1。
(8)於化合物中，氧元素(O)的氧化數必為 ；但有下列的例外，2 a.OF2 F 1、O2。 b.過氧化物，則恆為 。如，1 H2O2、Na2O2、BaO2。 c.超氧化物，則恆為 2 1 。如，KO2、RbO2、CsO2。 dF2O2 F 1、O1。 e.HOF F 1、H 1、O 0。 (9)離子化合物中，鋁原子( Al)的氧化數恆為3。 (10)氯、溴、碘的氧化數，在一般化合物中，其氧化化數均為1。但於鹵氧酸中，均 為正數。如，HClO 1、HClO2 3、HClO3 5、HClO4 7。
(11)A族元素於化合物中的最大與最小氧化數，如下表所示：
IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA VIIIA
+1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 X +1 +2 +3 -4 -3 -2 -1 X 五.常見的氧化劑：氧化數減少的物質。 1.硝酸(HNO3)： (1)Cu4HNO3(濃)Cu(NO3)22NO2 2H2O54。 (2)3Cu8HNO3(稀)3Cu(NO3)2 2NO4H2O52。 (3)4Zn10HNO3(稀)4Zn(NO3)2 NH4NO3 3H2O53。 2.過錳酸根( 4) MnO ： (1)酸性溶液中： 5 8 5 4 2 () 7 2 2 ) ( 2 ) ( ) ( ) ( 4 2 ) ( l aq aq aq aq aq MnO H Fe Mn H O Fe (2)中性或微鹼性溶液中： 3 2 3 2 ( ) 2 2( ) 7 4 2 ) ( 4 ) ( 2 ) ( 4 2 ) ( 3 s aq aq l aq aq MnO H O SO OH MnO SO (3)強鹼性溶液中： 6 7 4 4 5 2 2 () ) ( 4 ) ( 3 ) ( 2 3 ) ( 4 ) ( l aq aq aq aq
aq MnO CH CH OH CH COO MnO H O
OH 3.濃硫酸(H2SO4)： (1)Cu2H2SO4(濃) CuSO4SO22H2O64。 (2)4Zn5H2SO4(濃)4ZnSO4 H2S4H2O62。 (3)3Zn4H2SO4(濃)3ZnSO4S4H2O60。 4.重鉻酸根( 2 72 ) O Cr ： (1)酸性溶液中：
6Fe(2aq) Cr2O72(aq) 14H(aq) 6Fe(2aq) 2Cr(3aq) 7H2O(l) 63。 5.過氧化氫(H2O2)： (1)3I(aq) H2O2(aq) 2H(aq) I3(aq) 2H2O(l) 12。 6.鹵素(X2)： (1)Cl2(g) CH4(g)照光 CH3Cl(g) HCl(g) 01。 (2) 2 2 ( ) 4 62( ) 0 1 2 ) ( 3 2 ) ( 2 aq aq aq s S O I S O I 。 7.氧氣(O2)： (1)2Mg(s) O2(g) 2MgO(s) 02。 (2)2Na(s)O2(g) Na2O2(s) 01。 (3)K(s) O2(g) KO2(s) 021。 8.鐵離子(Fe3) ： (1)2 2 2( ) 2 (2 ) 3 2 3 ) ( ) ( aq s aq aq Fe I Fe I 。 9.漂白水(ClO) ： (1) ( ) ( ) 11 aq aq Cl ClO 。 10.碘酸鉀(KIO3)： (1) 3( ) ( ) 51 aq aq I IO 。 六.常見氧化劑的性質與用途： 1.雙氧水中的活性成分是過氧化氫(H O2 2)，可用於除臭與殺菌。 2.漂白水中的活性成分式次氯酸鈉(NaOCl)，可用於去汙、漂白、殺菌。 3.過錳酸鉀(KMnO4)是強氧化劑，可作為醫學上的消毒劑、井水與廢水的處理過程中， 去除鐵與硫化氫(H S2 )。 4.重鉻酸鉀(K Cr O2 2 7)是強氧化劑，可作為酒測試劑。 5.臭氧( )O3 是強氧化劑，可用於除臭、殺菌、淨化。 七.常見的還原劑：氧化數增加的物質。 1.草酸(H2C2O4)： (1)5C2O42(aq) 2MnO4(aq) 16H(aq) 70~90C10CO2(g) 2Mn(2aq) 8H2O(l) 34 o 2.鹼金屬(Li 、Na、 K 、、、)： (1)2Na2H2O2NaOHH2 01。 3.鹼土金屬(Mg、Ca、、、、)： (1)Mg2H2OMg(OH)2H2 02。 4.鋁( Al)：
(1)2Al6H2O2Al(OH)33H2 03。 5.鹵素離子(X)： (1)2I(aq) H2O2(aq) 2H(aq) I2(s) 2H2O(l) 10。 6.過氧化氫(H2O2)： (1)2 4( ) 5 2 2( ) 6 ( ) 2 (2 ) 5 2( ) 8 2 () 10 l g aq aq aq aq H O H Mn O H O MnO 。 7.氫氣(H2)： (1)WO3(s) 3H2(g) W(s) 3H2O(l) 01。 8.焦煤(C)： (1)Fe2O3(s) 3C(s) 2Fe(l) 3CO(g) 02。 9.酸性溶液中的亞鐵離子(Fe2)： (1)Fe2 Fe3 23 。 10.亞錫離子(Sn2)： (1)Sn2 Sn4 24 。 11.硫代硫酸根( 2 32 ) O S ： (1)S2O32(aq) S4O62(aq) 225。 (2) 42( ) 2 6 2 ) ( 3 2 aq aq SO O S 。 12.亞硝酸根( 2 ) NO ： (1) 2( ) 3( ) 35 aq aq NO NO 。 八.常見還原劑的性質與用途： 1.氫氣是工業上最常用的還原劑，也是太空梭發射升空的主要燃料。 2.亞硝酸根(NO2) ，可以做防腐劑與定色劑，且有殺菌功能；但有致癌的可能。 3.硫代硫酸根離子(S O2 32 ) 可以還原碘，所以可用在碘的檢測與計量。 1.下列各種反應中，屬於氧化還原反應的是 (A)光合作用 (B)呼吸作用 (C)酸鹼中和 (D) 指示劑顏色的變化 (E)鐵生銹。 2.當下列物質溶於水後，會使藍色石蕊試紙變紅色的是 (A)醋酸 (B)二氧化硫 (C)氯化銨 (D)硫酸鉀 (E)氫氧化鋇。
3.下列有關氧化還原的敘述中，錯誤的是 (A)有氧化，必定有還原發生 (B)失去電子的 反應是氧化 (C)Cl2e 2Cl是還原反應 (D)2H OO 4H 4e 2 2 是還原反應。 4.下列關於氧化還原反應的敘述中，正確的是 (A)氧化一定獲得氧，而還原一定失去氧 (B)氧化是物質失去電子的作用，而還原則是物質獲得電子的作用 (C)氧化還原可以 單獨發生 (D)發生氧化作用的物質是還原劑 (E)發生還原作用的物質是氧化劑。 5. 下 列 各 種 反 應 中 ， 須 氧 化 劑 參 與 的 是 (A)H2O2 O2 (B)H2S S (C) 2 7 2 2 4 CrO CrO (D)Hg2Cl2 HgCl2 (E)I I2 。 6.下列各物質中，不能用來當還原劑的是 (A)Hg2Cl2 (B)H2SO4 (C)Ca(NO3)2 (D) 4 KMnO (E) Al。 7.反應中2H2O2(aq) 2I(aq) 2H(aq) I2(s) 2H2O(l) ，屬於還原劑的是 (A)H2O2(aq) (B) ) ( 2Ol H (C)I2 s( ) (D)I( aq )。 8. 下 列 各 種 氧 化 物 中 ， 氧 的 氧 化 數 不 完 全 等 於 的是2 (A)KClO3 (B)N2O5 (C) 5 2 2S O Na (D)H2SO5。
9.一超導體氧化物的組成是YBa2Cu3O7x，如果x0.1，則下列關於超導體的敘述
中，正確的是 (A)正離子的氧化數為+14 (B)釔的氧化數為+3 (C)鋇的氧化數為+4 (D) 銅的平均氧化數為+2.27 (E)銅的氧化數可能有兩種以上。(77 日大)
10.下列關於反應的敘述中，正確的是 (A)強酸滴定弱鹼時，當量點的pH 7 (B)分子 間的電子轉移是氧化還原反應 (C)分子間的質子轉移是酸鹼反應 (D)酸鹼反應中，氧 化數會改變 (E)反應SiO2 C 2Cl2 SiCl4CO2中，SiO2是氧化劑。(82 日大)
11.下列有一個氧化還原反應實驗的結果(表有反應、表無反應)，以A、B、C、D表 示四種不同活性的元素，AO、BO、CO、DO表示其氧化物，試根據實驗結果，則下 列各項敘述中，錯誤的是 (A)四種元素中，以C的還原力最大 (B)四種氧化物中，以 DO最容易被還原 (C)B DO 的反應中，B發生氧化反應 (D)氧化力大小順序是 A B (E)安定性是CO DO 。 A B C D AO X － ＋ － BO ＋ X ＋ － CO － － X － DO ＋ ＋ ＋ X
12.下列各種物質中，金屬氧化數最低的是 (A)MnO2 (B)Cr2O3 (C)BaO2 (D)TiO2。
13.指出下列各氧化還原反應中，哪一物質被氧化？哪一物質被還原？哪一物質是氧化 劑？哪一物質是還原劑？ (1)Fe3 Cu Fe2 Cu2 (2) MnO H S H Mn2 S H2O 2 4 5 6 2 5 8 2
14.已知，製備溴水的反應方程式如下所示，5BrBrO36H 3Br2 3H2O，則該 反應中，屬於氧化劑的是 (A)Br (B) 3 BrO (C)H2O (D)Br2。 15.下列各項反應中，屬於氧化還原反應的有 (A)光合作用 (B)電解 (C)電鍍 (D)鼓風爐冶 煉鐵 (E)SO2溶於水產生亞硫酸。 <Homework 4-5> 1.下列各項反應中，不屬於氧化還原反應的是 (A)電池放電 (B)電解反應 (C)牛奶變酸 (D)氯化鈉溶液與硝酸銀溶液作用產生沉澱。(D) 2.下列敘述中，正確的是 (A)氧化是僅指物質與氧化合的反應 (B)氧化時，必定產生氧 化物 (C)容易失去電子的物質較易發生氧化 (D)反應中，還原劑發生獲得電子。(C) 3. 下 列 各 種 反 應 中 ， 不 屬 於 是 氧 化 還 原 反 應 的 是 (A)Zn2Ag Zn2 2Ag (B) 2 2 2I 2Cl I Cl (C) 2 2 2 2 2 2H O H OO (D)Ag Cl AgCl。(D) 4. 下 列 各 反 應 的 簡 單 式 中 ， 屬 於 氧 化 的 是 (A)H2O2 O2 (B) 3 2 7 2O Cr Cr (C) 2 2Cl Cl (D) 4 2 SnCl SnCl (E) 2 4 Mn MnO 。(ACD) 5.氧化還原的主要特性是 (A)產生氣體 (B)發生電子轉移 (C)產生沉澱 (D)產生新物質。 (B) 6.下列各種反應中，屬於氧化還原反應的是 (A)由紅熱的碳與水蒸氣製造水煤氣 (B)鋅 溶於稀鹽酸，產生氫氣 (C)碳酸鈣受熱分解產生二氧化碳 (D)由氮與氫作用產生氨 (E) 在稀硫酸中電解水得氫與氧。(BDE)
7.下列各種反應中，不屬於氧化還原反應的有(ABCD) (A)Na CO2 3SiO2 Na SiO2 3CO2
(B)Ag Cl AgCl( )s (C) 2 3 3( ) ( ) 3 ( ) H O s aq aq FeCl Fe Cl (D)CaO SO 3CaSO4( )s (E)2H2O2 2H O2 8.下列各組物質中，皆可當做氧化劑的是 (A) 3 NO 、Cl、 4 MnO (B)Cl2、H2O2、 Fe (C) 3 NO 、 2 7 2O Cr 、Zn (D) 2 7 2O Cr 、Cl2、Fe3。(D) 9.已知，反應CuO(s) 2NH3(g) 3Cu(s) N2(g) 3H2O(l)，則 (1)被氧化的是？被還原的是？(NH3、CuO) (2)CuO中Cu的氧化數變化是如何？(20) 10.下列各反應中，需要還原劑參與的是 (A)Na2CO3 NaHCO3 (B) 42 2 7 2O CrO Cr (C) [ ( ) ] 2 3 NH Ag
AgCl (D)Hg2Cl2 HgCl2 (E)I2 HI。(E)
11.下列關於反應，4Fe3O2 4Fe3 6O2的各項敘述中，錯誤的是 (A)這是一個 氧化還原反應 (B)金屬鐵是還原劑 (C)鐵離子是氧化劑 (D)金屬鐵被還原成Fe3 (E) 2 O 是氧化劑。(CDE) 12.已知，碘在硫代硫酸鈉溶液中的反應，如下所示 2 ) ( 6 4 ) ( 2 ) ( 3 2 ) ( 2s S O aq 2I aq S O aq I ， 則反應中屬於還原劑的是 (A)I2 s( ) (B)S2O32(aq) (C) ) ( aq I (D) 2 ) ( 6 4O aq S 。(B) 13.肼(N2H4)可作為火箭推進劑，燃燒時會產生氮氣及水蒸氣，則 (1)寫出該反應方程式。(2N2H4 2N2O4 3N2 4H2O) (2)反應中當還原劑的是？(N2H4) (3)反應中當氧化劑的是？(N2O4) 14.下列各反應中，不屬於氧化還原反應的是 (A) (A)CaOSiO2 CaSiO3
(B)P4 6Cl2 4PCl3 (C)CH4 Br2 CH3BrHBr (D)2MgCO2 2MgOC。 15.下列各項敘述中，正確的是 (A)失去電子的半反應為氧化反應 (B)氧化數增加的半反 應為氧化反應 (C)鎂帶燃燒產生氧化鎂只是氧化反應 (D)氧化銅與氫作用產生水與銅 的反應是氧化還原反應 (E)氧化必為燃燒反應。(ABD) 16.下列反應中，屬於氧化還原反應的是 (A)光合作用 (B)呼吸作用 (C)燃燒 (D)葡萄糖酒 精發酵 (E)牛奶變酸。(ABCDE) 17.蘋果果肉曝露在空氣中過久，容易變黃，其原因是因為蘋果中所含的Fe2被氧化
18.在3CuO( )s 2NH3( )g N2( )g 3Cu( )s 3H O2 ( )l 反應中，被氧化的元素為何？被還原的 元素為何？氧化劑又是誰？(NH3中的N 、CuO中的Cu、CuO) 19.將(NH4 2) SO4於強熱下分解，可產生NH3、SO2、N2與H O2 ，試問此反應中，該化物 誰是氧化劑？ (A)NH4 (B) 2 4 SO (C) 3 NH (D)SO2 (E)H O2 。(B) 20.根據氧化數的判斷，下列化合物不可能存在的是(假設化合物內相同原子的氧化數均 相同) (A)H5P3O9 (B)BaAl2Si2O8 (C)Be2Al3Si6O18 (D)Ca(OH)2Mg5(Si4O11)2 (E)
7 2
4PO
H 。(77 日大)(AC)
