復興實驗高級中學指考總複習專用講義導論 b c n o f ne al ......2...

復興實驗高級中學指考總複習專用講義

1

導論

1、元素週期表

元素週期表

H

He

Li

Be

B

C

N

O

F

Ne

Na

Mg

Al

Si

P

S

Cl

Ar

K

Ca

Sc

Ti

V

Cr

Mn

Fe

Co

Ni

Cu

Zn

Ga

Ge

As

Se

Br

Kr

Rb

Sr

Y

Zr

Nb

Mo

Tc

Ru

Rh

Pd

Ag

Cd

In

Sn

Sb

Te

I

Xe

Cs

Ba

La

Hf

Ta

W

Re

Os

Ir

Pt

Au

Hg

Tl

Pb

Bi

Po

At

Rn

Fr

Ra

Ac

Rf

Db

Sg

La

Ac

2

2、常見離子價數與顏色

一個電荷(1 價) 兩個電荷(2 價) 三個電荷(3 價)

陽

離

子

氫離子H

IA ( Li、 Na、K )

銀離子 Ag

銨根離子 4NH

亞銅離子Cu(無色)

亞汞離子 2

2Hg

2IIA (2Be 、 2Mg 、 2Ca 、 2Sr 、

2Ba )

鋅離子 2Zn

銅離子 2Cu (藍色)

亞鈷離子 2Co

鉛離子 2Pb

汞離子 2Hg

亞錫離子 2Sn

亞鐵離子 2Fe (淡綠色)

鎳離子 2Ni (綠色)

亞錳離子 2Mn (淡粉紅色)

硫氫鐵離子 2FeSCN (血紅色)

鋁離子 3Al

鐵離子 3Fe (淡黃色)

鉻離子 3Cr (綠色)

陰

離

子

鹵素離子( F 、Cl、Br、I )

氫氧根離子OH

醋酸根離子 3CH COO

硝酸根離子 3NO

亞硝酸根 2NO

過錳酸根離子 4MnO(紫色)

過氯酸根 4ClO

氯酸根 3ClO

碳酸根離子 2

3CO

亞硫酸根離子 2

3SO

硫酸根離子2

4SO

亞硫酸離子2

3SO

鉻酸根離子 2

4CrO (黃色)

二(重)鉻酸根離子 2

2 7Cr O (橙色)

草酸根 2

2 4C O

錳酸根 2

4MnO

磷酸根離子 3

4PO

硼酸根離子 3

3BO

鐵氫離子 3

6( )Fe CN

(紅色)


3

主題一氣體

必考重點整理與回顧

:P 壓力(atm ) 21 76 760 1033.6 / 760atm cmHg mmHg gw cm torr

:V 體積(L)

:n 莫耳數

:R 理想氣體常數=0.082

:T 絕對溫度= (273+℃)

一、理想氣體方程式

PV nRT

二、波以耳定律:

1、內容：定溫下，定量的氣體體積 ( )V 與壓力 ( )P 成反比。

2、關係： P oc1

V 或 PV K (定值) (定量、定溫下)

3、作圖:

4

三、查理定律

1、內容:定壓時，定量氣體的體積與絕對溫度成正比。

在定壓時，定量氣體溫度每升高 1℃時，體積增加其 0℃時體積的 273/1 。

)273

1(0

tVVt

2、關係: V oc T 或V

=KT

(定值)

3、作圖:

四、亞佛加厥定律

1、內容:同溫、同壓下，任何氣體的體積比等於莫耳數比

(1)密度比 = 分子量比，即 1 1

2 2

d M

d M 。

(2)同溫、同壓、同體積下，任何氣體具有相同的分子數，質量比 = 分子量比，即 1 1

2 2

W M

W M 。

2、關係: V oc n 或V

=Kn

(定值)

3、作圖


5

五、道耳吞分壓定律

一、道耳吞分壓定律(Dalton’s Law of Partial Pressure)

1、內容：定溫定容下，數種互相不反應的氣體混合，各氣體的分壓由為該氣體單獨佔有該容器

時之壓力，其總壓等於各成分分壓和。

2、公式：

a.1 2 3 ......t iP P P P P

b. i t iP P X ii

t

nX

n

c.分壓比 = 莫耳數比 = 莫耳分率比

六、飽和水蒸氣壓與排水集氣法蒐集氣體

1、飽和蒸氣壓：密閉容器內，液體揮發成蒸氣時，其蒸氣所產生的

壓力稱為蒸氣壓。當液體的蒸發速率等於蒸氣的凝結速率時，此

時的蒸氣壓為該溫度下的最大值，稱為該液體的飽和蒸氣壓。

2.特性:

(1)定溫下，液體飽和蒸氣壓為一定值，與容器體積、有無其他氣體存在及液體多寡無關。

(2)定容下，溫度愈高，飽和蒸氣壓愈大，但不成正比。

:tP 混合氣體總壓 :iP 第 i種氣體分壓

:iX 第 i種氣體莫耳分率

:in 第 i種氣體莫耳數 :tn 混合氣體總莫耳數

6

3、排水集氣法的校正蒐集氣體

※壓力單位：mmHg

(1)瓶內水面較瓶外高

(2)瓶內外水面等高

(3)瓶外水面較瓶內高

七、擴散(補充):

1、擴散速率表示法

(1) n

Rt

( n :擴散氣體莫耳數； t :擴散氣體所需時間)

(2) V

Rt

(V :擴散氣體體積； t :擴散氣體所需時間)

(3) l

Rt

( l :擴散氣體移動距離； t :擴散氣體所需時間)

2、(1)氣體的平均速率3

V=RT

M

(2)氣體動能3

2KE KT

3、同溫同壓下，氣體擴散(逸散)速率(R)和氣體分子量(M)或密度的平方根成反比

A B B

B A A

R M d

R M d


7

範例 1

實驗室製備下列氣體，應使用排水集氣法、向上排氣法、向下排氣法哪種收集法收集之?

(A) CO (B) 2N (C) 2O (D) 2SO (E) 2Cl (F) HCl (G) 3NH 。

氣體的收集

方法排水集氣法向上排氣法向下排氣法

收集

裝置圖

適用條件

難溶於水的氣體

2H 、 2N 、 2O 、NO

CO、 2 2C H

微溶或易溶於水，分子量大於氣

體平均分子量(28.8)

2Cl 、HCl 、 2SO 、 2CO 、 2NO

微溶或易溶於水，分子量小於氣

體平均分子量(28.8)

3NH

範例 2

在下圖中，管的截面積為 2.0cm2，一端封閉充氦及水銀，大氣壓力 76cmHg，如欲再使氦一端之

水銀面上升 2.0cm，管中尚需加入水銀若干毫升？

類題在某地用水銀壓力計測大氣壓力及各管內氣體之壓力，結果如下圖所示。回答下列問題：

(1) 當時大氣壓力為 mmHg。(2) A 管內氣體壓力為 atm。(3) B 管內氣體壓力為 atm。

答 (1) 780 (2) 2 (3) 0.5

8

範例 3

一定量的氫氣，在 750mmHg 之壓力時，量得其體積為 960mL，若溫度不變，將壓力減小至 720

mmHg，其體積變為若干？

範例 4

一端封閉的細長玻璃管中封入 25cm 的水銀柱，水平放置時空氣柱長 40cm，如圖，已知當時大

氣壓力為 75cmHg，試求：當玻璃管管口垂直向下時，空氣柱長度為多少 cm?

範例 5

某生在一大氣壓下測得某氣體在 0C 時為 100mL，10C 為 104mL，由此可推得絕對零度為攝氏：

(A)－273 (B)－250 (C)－265 (D)－255C。

範例 6

以攝氏 27 度的空氣把汽車輪胎充氣至 2 大氣壓，長途行駛之後，輪胎內氣壓變為 2.5 大氣壓。若

體積不變，輪胎內的空氣約為攝氏多少度？ (A)34 (B)68 (C)102 (D)375。

類題在 35°C 和 1.00 大氣壓下某氣體的體積為 3.75 升。若在定壓下將該氣體體積減為 3.00 升，則溫

度應變為多少°C？ (A)0 (B)－26.6 (C)4.0 (D)30.5 答:B

h


9

範例 7

一容器內裝理想氣體，以一能自由滑動之活塞構成左右二室在 27C 平衡時，左右兩室之體積均

為 V。今將左室緩慢加熱至 127C，右室保持原來溫度，則左室氣體體積增加了多少？

(A)3

V (B)

5

V (C)

7

V (D)

9

V。

範例 8

在 1atm、27C 下有一體積 8.2 升的開口容器，將 80 克某液體放入此容器後密封，當加熱至 327C

時該液體已完全汽化，此時密封容器內的壓力為 9.5atm。（27C 時該液體之蒸氣忽略）

(1)在 327C 時密封容器內空氣的壓力為若干大氣壓？

(2)該液體分子量為何？

範例 9

有同體積之氦(27°C)，氫(77°C)及臭氧(127°C)三氣體，在等壓下，下列何者正確？（上述三氣體視

為理想氣體，對比皆以氦：氫：臭氧為序）(He＝4.0) (A)氣體莫耳數比為127

1:

77

1:

27

1 (B)分子

數比為 400：350：300 (C)各氣體所含原子數比為400

3:

350

2:

300

1 (D)氣體密度比為

400

3:

350

2:

300

1

(E)分子平均動能比為 300：350：400。

10

範例 10

(1)理想氣體之分子，應具有下列哪些性質？ (A)氣體分子為一質點 (B)氣體分子本身的體積為

零 (C)分子間無作用力存在 (D)各分子向各方向任意運動，且碰撞前後總動能不變 (E)同溫

同壓下，容積相同的容器中含有相同數目的分子。

(2)下列各種狀態下的氣體，其性質最接近理想氣體？ (A) 300 ,0.1 ,k atm He (B) 273 ,50 ,K atm He

(C) 2273 ,1 ,K atm O (D) 2373 ,1 ,K atm H O (E) 2298 ,1 ,K atm CO 。

真實氣體與理想氣體比較：

真實氣體接近理想氣體條件 a.外在因素：高溫、低壓 b.內在因素：分子間引力小(莫耳體積大)

範例 11

在同溫下，有 5 升的容器甲，置入 6atm 的 A 氣體，另在 10 升的乙容器中置入 9atm

的 B 氣體，甲、乙容器間以一體積可忽略不計的毛細管連結，當活門 W 打開，A、B

氣體達平衡後（已知 A 與 B 不作用，且溫度恆定），試求

(1)A 氣體的分壓為多少 atm？

(2)總壓為多少 atm？

(3)A 氣體的莫耳分率。

(4)甲容器中 A、B 氣體之莫耳數比。

(5)A 氣體在甲、乙兩容器之莫耳數比。

理想氣體真實氣體

分子本身質量具有質量具有質量

分子本身體積分子本身體積等於零分子本身體積不為零

分子間引力分子間作用力為零分子間作用力不為零

加壓、液化降溫或加壓，不能液化降溫或加壓，可液化

nRTPV 遵守 nRTPV 不遵守 nRTPV

氣體分子間碰撞彈性碰撞非彈性碰撞


11

範例 12

於 25C、1atm 下以排水集氣法從水面上收集得到 H2一瓶，體積 150.0 毫升；此時瓶外水面高於

瓶口水面 5.40 公分，則(1)瓶內 H2之分壓應為若干 mmHg？(25C 水之飽和蒸氣壓為 24mmHg）

(2)乾燥氫氣有若干莫耳？ (3)收集到的氫氣重多少克？

範例 13

取氯酸鉀與二氧化錳固體置於試管內，混合加熱會起下列反應：2KClO3(s)2KCl(s)＋3O2(g)。若將

收集所得的潮溼氣體移到另一個 1 升的容器中，於 27C 時測得其壓力為 1atm。已知此溫度時，水

的飽和蒸氣壓為 27mmHg，則

(1)將盛裝潮溼氣體的容器：

壓縮使其容積減半，則容器內的壓力應為若干 mmHg？

將容器膨脹為原來的 2 倍，則壓力為若干 mmHg？

(2)該潮溼氣體完全乾燥後，於 27C、1atm 時，體積為若干升？

12

範例 14

有甲、乙兩容器，體積分別為 2 升和 3 升；甲容器裝 27C 下的 CH43.2 克，乙容器 127C 下的氧

氣 1.6 克，則下列關於甲、乙兩容器的比較，何者正確？ (A)氣體的密度：乙＞甲 (B)氣體的

平均動能：甲＞乙 (C)氣體的壓力：甲＞乙 (D)氣體分子的平均運動速率：甲＝乙 (E)氣體的

擴散速率：甲＞乙。

範例 15

同溫同壓下有甲：1 升 CH4、乙：2 升 He、丙：3 升 SO2，則其擴散所需時間比為甲：乙：丙＝？

範例 16

同溫同壓下，甲氣體 4mL 與乙氣體 1mL 等重，且甲氣體密度為 O2的1

2，則 (A)甲分子量為 64

(B)密度：乙＞甲 (C)擴散同體積的甲氣體、乙氣體所需時間比 1：4 (D)同體積之二種氣體所

含分子數甲＞乙 (E)同重量之二種氣體所含分子數甲＞乙。


13

指考歷屆試題演練

一、單選題：

1. （）附圖為水蒸氣、氧氣及氦氣在同溫時，其分子數目對分子

速率的分布示意圖：試問圖中甲、乙及丙三曲線依序為何種

氣體？ (A)氧、水蒸氣、氦 (B)氧、氦、水蒸氣 (C)水蒸

氣、氧、氦 (D)水蒸氣、氦、氧 (E)氦、水蒸氣、氧

【出處】94指考

2. （）如附圖的玻璃管，口徑為0.50公分。於25 C、1 atm時，已知左方玻

璃管上方密閉空間中的氣體為氦氣，其體積為5毫升，此時左右玻璃

管中之汞柱高度差為14公分。假設氦氣可視同理想氣體，今在右方

開口處加入一些汞，使得最終左右汞柱高度差為24公分。試問此時

氦氣的體積為多少毫升？

(A) 2.9 (B) 3.5 (C) 4.5 (D) 4.9


3. （）金屬鎂與鹽酸反應會生成氫氣，在25 C、1 atm的情況下，過量的鎂與5.00 M的鹽酸

100毫升完全反應時，則可產生多少升的氫氣？ (A) 24.4 (B) 18.3 (C) 12.2 (D)

6.11


4. （）附圖為三個分別裝有相同理想氣體的定容器，開始時各活

栓關閉，各容器內的氣體體積及壓力如圖所示。定溫下，

將各活栓打開，當容器內氣體達到平衡後，若忽略各活栓

的體積，則容器內的壓力應變為多少大氣壓（atm）？

(A) 3.60 (B) 3.98 (C) 4.17 (D) 4.80 (E) 5.20


5. （）附圖為一個容器內的液體與其蒸氣所形成平衡系統的示意圖。在定溫下，將活塞緩

慢往上拉，整個過程中，一直使系統處於平衡狀態，當系統的體積達到V1時，液體全

部消失。試問下列哪一個最能表示此系統的壓力隨體積變化的關係圖？

(A) (B) (C) (D) (E)


6. （）已知甲烷的擴散速率為X氣體之2倍，但為Y氣體之2.5倍。取兩個完全相同之真空容

器，一個通入3.2克之X氣體，並保持在27 C。另一個通入2.5克之Y氣體，如欲使此兩

容器具有相同之壓力，則含Y氣體之容器，其溫度應控制在多少 C？ (A) 27 (B)

127 (C) 150 (D) 327 (E) 600


7. （）若壓力不變，溫度由27 C升高為327 C時，理想氣體分子間的平均距離會增為原來

14

的幾倍？ (A) 1.26 (B) 1.41 (C) 1.73 (D) 1.85 (E) 2.00


8. （）在1公升的真空容器中，溫度保持100 C，逐漸注入1克的水，並測量其內部的壓力，

則下列示意圖，哪一個最能表示容器內部水的質量（w）與壓力（P）的關係？

(A) (B) (C) (D) (E)


二、多選題：

1. （）於25 C，將0.1莫耳丁烷與過量的氧氣在定體積的容器內完全燃燒。燃燒後，溫度

回復至25 C，則下列有關此反應之敘述，哪些是正確的？ (A)需消耗氧氣0.9莫耳

(B)可產生0.5莫耳的H2O (C)可產生0.4莫耳的CO2 (D)燃燒前後，分子數目不變

(E)燃燒後，容器內的壓力會降低


2. （）已知三個相同材質的汽球，分別裝有等莫耳數的H2、He、CH4等三種氣體。假設這

些氣體均為理想氣體，則在標準狀態下，對汽球內三種氣體的敘述，哪些是正確的？

(A) H2的壓力為He的4倍 (B) H2汽球內的原子數為He汽球內原子數的2倍 (C)當

H2汽球內的H2逸散出50% 時，則在同一時間，約有35% 的He從He汽球內逸散出來

(D) He的逸散速率為CH4的2倍 (E) CH4的密度（克／升）為He的4倍


三、非選擇題：

1. 有2.0克由BaO(s) 及CaO(s) 所組成的混合物，將其置於1.5升的容器中，溫度為27.0 C，且容器中含

有760 mmHg的二氧化碳氣體。當混合物完全反應之後，生成BaCO3(s) 及CaCO3(s)，容器中二氧化

碳氣體的壓力變為380 mmHg。試問：

(1)消耗的二氧化碳莫耳數。

(2)原先該混合物中BaO(s) 之質量百分比為何？（原子量：Ca = 40；Ba = 137）

註：理想氣體方程式PV = nRT（atm L

0.082mol K

R

）



15

2. 在25.0 C時，鎂帶與鹽酸反應產生氫氣，可利用排水集氣法將生成的氫氣完全收集於

集氣管中。某生測得集氣管內氣體體積為29.80 mL，集氣管內水柱比管外水面高出

6.80 cm，如附圖所示。（已知實驗當時的大氣壓力為75.88 cmHg、飽和蒸氣壓

32.37 gw/cm2、水銀密度 = 13.6 g/cm3，水密度 = 1.00 g/cm3）試回答下列各題：

(1)寫出鎂帶與鹽酸作用產生氫氣的平衡化學反應式。(2)集氣管中的氣體壓力為

幾cmHg？

(3)集氣管中氫氣的分壓為幾cmHg？(4)參與反應的鎂有多少公克？


四、題組單選題：

1. （）市售光纖的內部多呈中空，內徑約數微米。李同學小心

將光纖插入軟木塞中，並讓光纖穿透出軟木塞底部。之

後，他將軟木塞緊塞在一個有刻度的圓柱管頂端，再將

圓柱管固定在一大燒杯中，並在燒杯內盛入水，整個裝

置如附圖所示。李同學發現若將氣體灌入圓柱管內後，

管中的水會被所充入的氣體排開，但若停止充氣，氣體

可從光纖中逸出，因此管內的水面會因而緩慢回復至原

位置。李同學於是對多種氣體進行實驗，記錄水面回復

至原處所需的時間。試根據以上所述，回答下列各小題：

(1)若將氫氣充入圓柱管後，水面從刻度0 mL處上升至10 mL處需40秒。試預測在相同

實驗條件下，氧氣充入圓柱管後，水面從刻度0 mL處上升至10 mL處約需要多少時間？

(A) 20秒 (B) 40秒 (C) 160秒 (D) 320秒 (E) 640秒

(2)在相同實驗條件下，李同學發現氯化氫從0 mL上升至10 mL時所耗費的時間比氫氣

的長，卻比氧氣的短。試問這一差異主要是下列哪一項因素造成的？ (A)氫氣易被

液化 (B)氧氣的密度較大 (C)氫氣的平均動能較高 (D)氯化氫在水中的溶解度較

高 (E)氯化氫易分解成氫氣與氯氣


2. （）黑火藥燃燒時的化學反應式如下：

2KNO3(s) + 3C(s) + S(s) → K2S(s) + N2(g) + 3CO2(g)……(1)

在一個內容量為8.2升的炸彈型容器內，在常溫常壓，裝入由硝酸鉀2200克（21.8 mol），

碳360克、硫粉340克（10.6 mol）磨成的均勻混合物與引信。假設黑火藥一經引燃，

就依式(1)反應，溫度快速升高，容器內壓力隨之增大，溫度最高可達1000 K，而產生

的氣體均可視同理想氣體，未反應的剩餘物均以固體狀態留存。據此回答(1)～(2)題。

(1)若裝黑火藥的容器可耐壓200大氣壓，則引燃後容器爆炸時的壓力（單位：大氣壓），

最接近下列的哪一數值？ (A) 100 (B) 200 (C) 300 (D) 400 (E) 500

(2)若裝黑火藥的容器可耐壓500大氣壓，則引燃後的最大壓力（單位：大氣壓），最接

近下列的哪一數值？ (A) 100 (B) 200 (C) 300 (D) 400 (E) 500

16


3. （）附圖是水的三相圖。圖中OA、OB、OC三條實線表示

水以兩態共存時，溫度和壓力的關係曲線。試以此圖回

答下列各小題：

(1)圖中點a的壓力為Pa，點b的壓力為Pb。若壓力由Pa逐漸增大至Pb，

則下列哪一個圖最能適切地表示壓力（橫軸）與體積（縱軸）的變化

關係？

(A) (B) (C) (D) (E)

(2)已知冰的熔解熱為6.01 kJ/mol、水的汽化熱為40.7 kJ/mol。若溫度T由圖的點Y逐漸增溫到點X，

則下列哪一個圖最能適切地表示所供給的累積熱量Q（橫軸）和溫度變化（縱軸）的關係？

(A) (B) (C) (D) (E)


答案

一、單選題：1. A 2. C 3. D 4. C 5. A 6. D 7. A 8. D

二、多選題：1. BCE 2. BCDE


1. (1)0.03 mol;(2)25%

2. (1)Mg + 2HCl → MgCl2 + H2;(2)75.38;(3)73;(4)0.028


1. (1)C;(2)D 2. (1)B;(2)D 3. (1)C;(2)A

解析

一、單選題：

2. 已知1 atm = 76 cmHg，PV = nRT =定值（波以耳定律）

∴(76 + 14) 5 = (76 + 24) V2 V2 =90 5

100

= 4.5（毫升）

3. 解析

2 2Mg 2HCl MgCl H

5 0.1 0.5 0.25

莫耳數

（限量試劑）

∴利用PV = nRT求H2在25 C，1 atm下的體積

1 V = 0.25 0.082 (25 + 273)

V 6.11（升）


17

4. PV = P1V1 + P2V2 + P3V3 + ……

P (3 + 4 + 5) = 3 3 + 4 4 + 5 5 P 12 = 50 P = 4.17 atm

5. (A)

6. X2

1 16

M MX = 64， Y2.5

1 16

M MY = 100

3.2300

642.5

100

RP V

P VR T

T = 600 K = 327 C

7. 定壓下，氣體體積與絕對溫度成正比，且理想氣體分子間平均距離（）的三次方與氣體體積成

正比 3 327 273( ) 1.26

27 273

' '

8. 設1克水全部氣化 1

1 0.082 37318

P P = 1.7（atm）故尚未完全氣化即達飽和

二、多選題：

1. 4 10 2 2 2

13C H O 4CO 5H O

2 (A)

2O

130.1 0.65

2n （mol） (D)應減少

2. (A)由 PV nRT 可得，P為定值


1. (1)760 380

1.5 0.082 300760

n

n = 0.03（mol）

(2)2

( ) 1 0.03153 56

W W W = 0.5（克），故

1BaO% 100% 25%

4

2. (1) Mg + 2HCl → MgCl2 + H2

(2)同一水平面，壓力相等，試管中的氣體包含氫氣與飽和水蒸氣

2 2(gas) H H OP P P ，又集氣管內水柱比管外高出6.80 cm，P(gas) + P(水柱) = P(air)，

以水銀柱計算， ( )

6.80.5 cmHg

13.6P 水柱 ∴P(gas) = 75.88 0.5 = 75.38 cmHg

(3)水的飽和蒸氣壓為32.37 gw/cm2 = 2.38 cmHg 2 2H (gas) H O 75.38 2.38 73 cmHgP P P

(4)依理想氣體方程式，可知2H

7329.80 0.001

76 0.00117 mol0.082 298

PVn

RT

又反應式的係數比等於反應的莫耳數比：2Mg H 0.00117 moln n

WMg = 0.00117 24 = 0.028 g

18


1. (1)

110

24010 1

32t

t = 160秒

2. (1)碳粉360克 = 30莫耳（360

3012

），故碳粉為限量試劑，反應後產生氮氣10莫耳、二氧化碳30莫

耳。依據PV = nRT，當反應達最高溫1000 K時，容器承受的壓力P為：P 8.2 = 40 0.082 1000

P = 400 atm，超過容器可承受的最大壓力200 atm，故引燃後容器爆炸時的壓力應為200 atm

(2)承上題，因容器可耐壓500 atm，故引燃時的最大壓力為400 atm

3. (1)

水蒸氣因加壓而縮小體積達飽和水蒸氣壓後，產生液化


19

主題二化學反應速率


r : 反應速率

k : 阿瑞尼斯方程式

aE

RTk A e

[A]、[B] :反應物濃度

x、 y :反應級數

一、反應速率定律式

[ ] [ ]x yr k A B

1、意義：對一個化學反應而言，根據實驗結果，反應速率與參加反應的物種濃度的定量關係式。

*影響反應速率常數的因素：本性、溶劑、濃度、壓力、溫度、催化劑、活化能。

2、反應速率的表示法: aA bB cC dD

各物種的反應速率與方程式係數成正比

(1) [ ] [ ] [ ] [ ]

: : : : : :A B C D

a b c dt t t t

(速率比=方程式係數比))

(2) [ ] [ ] [ ] [ ]A B C D

a t b t c t d t

3、反應級數:須由實驗數據求得，跟方程式係數無關；可為正(負)整數、0、正(負)分數。

(1)對反應物 A 而言，反應級數為 x 級。

(2)對反應物 B 而言，反應級數為 y 級。

(3)對全反應而言，反應級數為 x y 級。

(4)反應級數越大表示速率受濃度的影響較大，反應速率不一定較快。

4、反應速率常數( k )

阿瑞尼斯方程式

aE

RTk A e

:A 頻率因子 :aE 活化能 :R 理想氣體常數(8.314 /J K mol ) :T 絕對溫度( K )

結論：活化能越高的反應，反應速率常數越小；溫度上升時，反應速率常數越大。

5、單位

全反應級數( n ) k 的單位( 1 1nM 時間 )

零級 1secM 1 1secmol L

一級 1sec

1sec

二級 1 1secM 1 1secmol L

三級 2 1secM 2 2 1secmol L

20

6、零級、一級與二級的化學反應的比較

零級反應一級反應二級反應

反應特性

反應速率與濃度或時間

無關，經過固定時間後，

必消耗固定量的反應物。

每經過一個固定時間，其

分解率相同。半衰期會越來越長。

反應速率 kr Akr 2Akr

k 的單位 1 1secmol L 1sec 1 1secmol L

反應速率與濃

度關係做圖

濃度-時間定

律式 ktAA 0

303.2

log 0 kt

A

A

kt

AA

0

11

濃度-時間作

圖

半生期 t1/2

01

2 2

At

k 1

2

0.693t

k

12

0

1t

k A


21

二、碰撞理論

1、有效碰撞條件

(1)碰撞能量：碰撞的反應分子需具備足夠動能(超過低限

能)，以克服反應的最低能量障礙(活化能)。

(2)碰撞方位：碰撞反應分子需碰撞在特定適當的方位，舊

鍵斷裂，新鍵生成，才能發生化學反應。

例： 2 2CO NO CO NO 之碰撞位向

有效碰撞無效碰撞無效碰撞無效碰撞

2、活化錯合體與反應位能圖

3、活化能性質

(1)活化能與反應物本性、催化劑、反應途徑有關，與溫度、濃度、反應熱無關。

(2)活化能與低限能：兩者數值相等，但意義不同，低限能為動能，活化能為位能。

22

三、溫度、催化劑對反應速率的影響

1、溫度與反應速率：

(1)溫度升高，超過低限能的分子數目增加，有效碰撞分子

數目增加，反應速率加快。

(2)溫度升高粒子運動速率和碰撞頻率會稍微增加。

2、溫度效應：

(1)定性：溫度升高，任何化學反應(包含吸熱或放熱反應)的正反應與逆反應速率的反應速率

常數均增加，因此反應速率亦增加。

(2)影響:

a.溫度可以改變：①分子動能分布曲線 ②反應熱 ③反應速率(正逆反應不等量改變)

④反應速率常數(正逆反應不等量改變) ⑤碰撞頻率、有效碰撞頻率

⑥平衡狀態及平衡常數K

b.溫度不能改變：①活化能(低限能) ②反應途徑 ③反應過程 ④反應級數

⑤反應機構

3、催化劑的影響：

改變不改變

等量降低正逆反應的活化能

活化錯合體、反應途徑、反應機構

反應熱、反應物和產物之位能

分子動能分布曲線

正逆反應速率等倍率量增加

正逆反應速率常數等倍率量增加

平衡狀態

平衡常數、平衡濃度(分壓)、生成物產率

縮短平衡時間碰撞頻率

有效碰撞頻率、有效碰撞分率原本無法發生的反應變成可能

4、溫度與催化劑比較整理

活化能

低限能

動能分

布曲線

反應速

率常數

正逆反

應速率

有效碰

撞頻率反應熱

平衡

濃度產率

平衡

常數

催化劑

增加

溫度


23

範例 1

反應 2 5( ) 2( ) 2( )2 4g g gN O NO O 的速率表示法：

2 5 2 21 2 3

[ ] [ ] [ ]N O NO Or k k k

t

t t，則 1k ： 2k ： 3k ？

(A)2：4：1 (B)1：2：4 (C)2：1：4 (D)1：1：1。

5、濃度、催化劑、溫度比較整理

碰撞頻率有效碰撞分率有效碰撞頻率反應速率

增加濃度

加入催化劑

增加溫度

6、一般而言，反應快慢比較如下：

酸鹼中和 > 錯離子生成 > 沈澱反應 > 電子轉移的氧化還原反應 > 化學鍵破壞的氧化

還原反應 > 有機反應 > 室溫下燃燒反應

24

範例 2

一個假設反應 2A＋B→2C，在 25℃時作三種不同濃度對反應速率之測量，得下列結果：

(1) 請問反應速率定律式？

(2) 在初時[A]=0.20 M 及初時[B]=0.10 M 時，A 的初時消耗速率為？

範例 3 以溴酸根離子與溴離子在酸中的反應，來探討初始濃度與初始反應速率關係的實驗，

其反應式及實驗數據如下表。BrO3－

(aq)＋5Br－

(aq)＋6H＋

(aq)3Br2(aq)＋3H2O(l)

(1)此一反應的反應總級數為多少？(2)計算此反應的速率常數。

(3)預測實驗第 5 次的初始反應速率 R。

初時 [A] (mole/L) 初時 [B] (mole/L) 總反應速率(mole/L-sec)

0.10 0.20 30

0.30 0.40 360

0.30 0.80 1440

實驗

次數

反應物初始濃度(M) 初始反應速率(M．s

－1) [BrO3

－] [Br

－] [H

＋]

1 0.10 0.10 0.10 8.010－4

2 0.20 0.10 0.10 1.610－3

3 0.20 0.20 0.10 3.210－3

4 0.10 0.10 0.20 3.210－3

5 0.40 0.30 0.20 R


25

範例 4 已知一定溫及壓力下，某氣體的反應速率為 S，又知其反應速率定律式為 S＝k[A]2[B]，當加入 Ne

使反應系的體積增加為原來的 3倍時，則反應速率 S＝？ (A)S

27 (B)

S

9 (C)S (D)9S (E)27S。

類題反應 A(g)＋2B(g)→C(g)＋D(g)的速率定律為 r＝k[A][B]2，設原來 A 5 mol 和 B 1 mol 時的反應速率

為 S，則在溫度與總壓不變的情況下，取 A 1 mol 和 B 2 mol 的反應速率為若干？

(A)16

5S (B)

32

5S (C)

32

27S (D)

32

9S (E)

16

27S。答:B

範例 5

反應 2A(g)＋2B(g)→C(g)＋D(g)的速率定律為 r＝k[A][B]2，最初 25℃時[A]

－

t為 S，若溫度上升到 45

℃且將容器體積減半，則[C]

t為若干？ (A)64S (B)32S (C)16S (D)8S (E)4S。

範例 6 若 r＝k[A]m[B]n中，速率常數 k＝0.94 L3/mol3 min，則該反應為幾級反應？

(A)一級 (B)二級 (C)三級 (D)四級 (E)無法判定。

26

範例 7 下列有關反應速率常數 k 的敘述，何項正確？ (A)k 值會隨時間的增加而減少 (B)壓力的單

位改變，k 值也會改變 (C)放熱反應的 k 值會隨溫度的升高而減少 (D)k 值愈大的反應，通常

表示反應速率愈快 (E)k 不隨生成物的濃度或分壓的大小改變。

範例 8 (1)已知 CO，NO2，CO2，NO 的莫耳生成熱依次為：－111，34，－394，94 kJ，又知 CO＋

NO2CO2＋NO 的正反應活化能為 134 kJ/mol，則逆反應活化能為多少？

(2)若反應為 C2H4＋H2C2H6中，C2H4、H2、C2H6的莫耳燃燒熱分別為：a、b、c kcal/mol，

又其正反應活化能為：d kcal，則逆反應的活化能為若干？

範例 9 下列四種反應：

(1)5C2O2

4

＋2MnO 4

＋16H＋10CO2＋2Mn2＋＋8H2O

(2)5Fe2＋＋MnO 4

＋8H＋5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O (3)CH4＋2O2CO2＋2H2O

(4)H ( )aq ＋OH ( )aq

H2O 在常溫下反應速率快慢順序為

(A)(4)＞(1)＞(2)＞(3) (B)(4)＞(2)＞(1)＞(3) (C)(1)＞ (2)＞(3)＞(4)

(D)(3)＞(4)＞(1)＞(2)。


27

範例 10 在室溫下，下列四種反應何者進行得最快？

(A)C2H5OH(l)＋CH3COOH(l)CH3COOC2H5(l)＋H2O(l)

(B)2Fe3＋(aq)＋Sn2＋

(aq)2Fe2＋(aq)＋Sn4＋

(aq) (C)Ag＋

(aq)＋Cl－

(aq)AgCl(s)

(D)H3O＋

(aq)＋OH－

(aq)2H2O(l) (E)2H2(g)＋O2(g)→2H2O(l)。

範例 11 下列敘述何者與勻相催化作用有關？ (A)製造硝酸以鉑為催化劑 (B)在汽車排氣系統使用觸

媒轉化器 (C)在鎳粉存在下氫化乙烯 (D)在臭氧層中，氯原子分解臭氧 (E)Fe2＋(aq)催化分解雙

氧水。

範例 12 下列敘述何者正確？ (A)活化能愈大的反應，反應速率愈小 (B)反應熱與活化能的大小無關

(C)催化劑的加入，可以引發不能自然發生的反應進行 (D)催化劑加於反應中，不會改變其反應

熱的大小 (E)溫度升高時，分子動能分布的曲線會移動。

28


一、單選題：

1. （）附圖為某反應的反應途徑與能量變化的關係。根據附圖，試問下

列敘述，何者正確？ (甲)此反應為放熱反應 (乙)此反應的能量

變化ΔE = a d (丙)正反應的活化能 = b

(A)只有甲 (B)只有乙 (C)只有丙 (D)甲與乙 (E)甲與丙


2. （）附圖為水蒸氣、氧氣及氦氣在同溫時，其分子數目對分子速率的分布示意圖。試問

附圖中，甲、乙及丙三曲線依序為何種氣體？

(A)氧、水蒸氣、氦 (B)氧、氦、水蒸氣 (C)水蒸

氣、氧、氦 (D)水蒸氣、氦、氧 (E)氦、水蒸氣、

氧


3. （）某生探討下列反應：X + Y Z，觀察得知反應速

率會隨反應物的初始濃度的不同而變化，如附表所示。試問下列有關此反應的反應速

率，哪一項敘述正確？

反應物X的初始濃度（M）反應物 Y的初始濃度（M）產物 Z濃度達到 0.0042 M所需的時間（秒）

0.10 0.10 0.60

0.20 0.10 0.15

0.20 0.05 0.30

(A)與[X]成正比且與[Y]成正比 (B)與[X]成正比但與[Y]無關 (C)與[X]2成正比且與

[Y]成正比 (D)與[X]2成反比且與[Y]2成反比 (E)與[X]2成反比且與[Y]成反比


4. （）已知笑氣N2O分解生成N2和O2為一級反應，其半衰期為t。若將8大氣壓的N2O置於一

固定體積及溫度的容器中，試問經過t時間後，此系統之總壓力變為幾大氣壓？ (A) 4

(B) 8 (C) 10 (D) 12


5. （）環丙烷在高溫時可轉變成丙烯，反應熱為 33 kJ/mol，活化能約為270 kJ/mol。若同

溫時，環丙烷與丙烯之動能分布曲線幾近相同，試問下列哪一圖示可定性描述上述反

應中，正向與逆向反應在不同溫度下的動能分布曲線？（垂直虛線為反應所需之低限

能值）

(A) (B) (C) (D) (E)


二、多選題：

1. （）過氧化氫的分解反應如式，其反應的活化能（Ea）為17.9 kcal /mol，反應熱（ΔH）

為23.4 kcal /mol 2H2O2(aq) O2(g) + 2H2O(l)……


29

實驗發現加入碘離子可有效加速過氧化氫的分解，其反應機構如下：

H2O2(aq) + I(aq) → H2O(l) + IO(aq)（慢）……

IO(aq) + H2O2(aq) → O2(g) + H2O(l) + I(aq)（快）……

而此時的活化能為Ea'，反應熱為ΔH'。

試問下列有關此反應的敘述，哪些正確？ (A)速率決定步驟的反應速率 = k[H2O2][I] (B)

加入催化劑的總反應式與反應式相同 (C) Ea' = 17.9 kcal/mol ΔH' = 23.4 kcal/mol (D)

Ea' < 17.9 kcal/mol ΔH' = 23.4 kcal/mol (E) Ea' = 17.9 kcal/mol ΔH' < 23.4 kcal/mol


2. （）今年（西元2011年3月11日）在日本東北地區發生芮氏規模9.0大地震，並引發大海

嘯，導致福島核電廠受損，放射性物質碘131外洩。碘131放射強度的半衰期為8天。試問

下列有關碘131的敘述，哪些正確？ (A)碘131在人體內，最容易累積在肺部 (B)碘131

的原子核內，中子數比質子數多出25個 (C)在化合物中的碘131，加硝酸銀溶液使其產生

沉澱，就可消除其放射性 (D)碘131經80天後，其放射性強度就減弱約為原來的千分之一

(E)含有碘131的氣體化合物，若不考慮氣流等影響，則該氣體分布範圍由1公里擴散至10公

里時，其平均濃度會減成約為千分之一


三、題組題：

1. 鋁粉與過氯酸銨的混合物可用為太空梭火箭推進器的燃料，其反應式如下：

3Al(s) + 3NH4ClO4(s) → Al2O3(s) + AlCl3(s) + 3NO(g) + 6H2O(g) + 2677 kJ

將鋁粉與過氯酸銨各1.0莫耳，放入一個體積為1.0升、溫度為400 K的定體積恆溫反應槽內反應，

並測量槽內氣體總壓力隨時間的變化，得二者的關係如附圖。（假設其氣體為理想氣體）

試根據附圖，回答下列問題：

(1)求出鋁粉之消耗速率（mol/min）。

(2)計算鋁粉在5分鐘內的消耗量（mol）。

(3)此反應在5分鐘內放出多少熱量（kJ）？


30

答案

一、單選題：1. E 2. A 3. C 4. C 5. A

二、多選題：1. ABD或BD 2. BDE

三、題組題：1. (1) 7.6 10-4 （mol/min）;(2) 3.8 103 （mol）;(3) 3.4 kJ

解析

一、單選題：

1. 依據附圖，反應後的熱含量（d）較反應前的熱含量（a）低，故(甲)此反應為放熱反應(乙)此反應

的能量變化ΔE = d a (丙)正反應的活化能 = b；逆反應的活化能 = c d

2. 由3

RT

VM

可得，1

VM

，故甲為氧氣（M = 32），乙為水蒸氣（M = 18），丙為氦氣（M = 4）

3. 假設反應速率R = k[X]m[Y]n

由實驗1、2可得

0.0042[0.10] [0.10]

0.60

0.0042[0.20] [0.10]

0.15

m n

m n

k

k

，

0.0042

[0.10] [0.10] 1 10.60 ( )0.0042 [0.20] [0.10] 4 2

0.15

m nm

m n

k

k m = 2，由

實驗2、3可得

0.0042[0.20] [0.10]

0.15

0.0042[0.20] [0.05]

0.30

m n

m n

k

k

，

0.0042

[0.20] [0.10] 1 10.15 ( )0.0042 [0.20] [0.05] 2 2

0.30

m nn

m n

k

k n = 1 R =

k[X]2[Y]，即該反應的反應速率與[X]2成正比且與[Y]成正比

4.

2 2 22N O 2N O

8 0 0

4 4 2

4 4 2

反應初：

反應中：

反應後：

總壓： 4 4 2 10

5. 由ΔH = Ea Ea' 可得 33 = 270 Ea' Ea' = 303（kJ）升溫，曲線右移且較為平緩

二、多選題：

1. (A)速率決定步驟為式，反應機構之反應速率定律式的反應級數為反應式的係數

(B)催化劑在反應機構中有參與反應，但其並無消耗，因此總反應式與催化劑是否存在無關

(C)(D)(E)加入催化劑活化能會降低，因生成物不變故反應熱不變

2. (A)碘131易累積於甲狀腺中造成健康的危害 (B) 13153 I中子數 = 131 53 = 78，比質子數多出78

53 = 25個(C)即使形成化合物仍具有放射性 (D)80

4 381

( ) 9.8 10 102

(E)經擴散後含131I之總體積

為原來的103倍，故濃度降為原來的千分之一

三、題組題：

1. (1)由圖知，8 min時系統壓力為0.6 atm 0.6 1 =2NO H O( )n n 0.082 400

2NO H On n = 0.0183

（mol） 4Al

1 10.0183 7.6 10

3 8

R mol/min(2) nAl = 7.6 104 5 = 3.8 103（mol）(3) ΔH = 3.8

103 2677

3= 3.4（kJ）


31

主題三平衡常數


一、平衡常數 K 平衡常數(K)與反應速率常數(k)的關係

1

2( ) ( ) ( ) ( )

k

aq aq aq aqk

aA bB cC dD

正反應速率: 1 1[ ] [ ]a br k A B

逆反應速率: 2 2[C] [D]c dr k

平衡時:正反應速率=逆反應速率； 1 2r r

1 2[ ] [ ] [ ] [ ]a b c dk A B k C D

1

2

[ ] [ ]

[ ] [ ]

c d

a b

k C DK

k A B

1、平衡常數種類

a.濃度平衡常數( CK )

( ) ( ) ( ) ( )aq aq aq aqaA bB cC dD

[ ] [ ]

[ ] [ ]

c d

c a b

C DK

A B

b.壓力平衡常數( pK )

( ) ( ) ( ) ( )g g g gaA bB cC dD

( ) ( )

( ) ( )

c d

C Dp a b

A B

P PK

P P

c. CK 與 pK 關係式

( ) n

p cK K RT ( ( ) ( )n c d a b 氣體產物係數和-氣體反應物係數和)

2、反應商 ( )Q (reaction quotient)：對，於反應過程中任意狀態的各成分物種濃度，代入平衡常數

式所得數值稱為反應商 ( )Q ，可用於預測反應進行方向。

化學反應式 ( ) ( ) ( ) ( )aq aq aq aqaA bB cC dD

a. cQ K 反應向左進行。

b. cQ K 反應系已達平衡。

c. cQ K 反應朝右進行。

3、平衡常數、反應熱與反應式變化關係

反應式變化 n n 逆寫

K 相乘相除 nK n K 1

K

H 相加相減 n H 1

Hn H

32

4、平衡常數( K )僅受反應物本性、溫度、溶劑、反應式係數影響。

5、平衡常數( K )的衍生: Ksp、aK 、

bK 、 wK 、hK

二、影響化學平衡的因素:勒沙特列原理

1、濃度對平衡狀態的影響

(1)增加某物種的濃度，反應朝抵銷該物種濃度方向移動。

(2)減少某物種的濃度，反應朝增加該物種濃度方向移動。

(3)加入或減少原物系中已有固體，平衡不移動。

3( ) ( ) 2( )S s gCaCO CaO CO ( ) ( ) ( )s aq aqAgCl Ag Cl

速率

時間 0

濃度

時間 0

速率

時間 0

濃度

時間 0


33

速率

時間 0

濃度

時間 0

(4)加水至水溶液系統(稀釋效應)，平衡向離子係數和較多的一方移動。

3 ( ) 3 ( ) ( )aq aq aqCH COOH CH COO H

( ) ( ) ( )s aq aqAgCl Ag Cl

2、壓力對平衡狀態的影響

(1)縮小容器體積(總壓增大)，平衡向氣體係數和較少的一方移動。

2( ) 2( ) 3( )3 2g g gN H NH

(2)擴大容器體積(總壓降低)，平衡向氣體係數和較多的一方移動。

2( ) 2( ) 3( )3 2g g gN H NH

速率

時間 0

濃度

時間 0

速率

時間 0

濃度

時間 0

34

速率

時間 0

濃度

時間 0

(3)加入鈍氣

a.定溫定容下，總壓增加，但平衡系各物種分壓不變，平衡不移動。

b.定溫定壓下，總壓保持不變，故體積增加，平衡會向氣體係數和較多的一方移動。

3、溫度對平衡狀態的影響

a.升高溫度，平衡向吸熱的方向移動。

2 2A B C 熱

b.降低溫度，平衡向放熱的方向移動。

2 2A B C 熱

速率

時間 0

濃度

時間 0

速率

時間 0

濃度

時間 0


35

三、難溶鹽的平衡常數(Ksp)表示法與溶解度(s)關係

)(snm BA m

aq

n

aq nBmA )()( [ ] [ ]n m m nKsp A B

型式反應式 Ksp s 舉例

AB 型 ( ) ( ) ( )s aq aqAB A B 2Ksp s s Ksp AgCl 、 3NiCO

2AB 型

2

2 ( ) ( ) ( )2s aq aqA B A B

34Ksp s 3

4

Ksps

2Ag S 、 2 4Ag CrO

2

2( ) ( ) ( )2s aq aqAB A B 2 2Hg Cl 、 2PbCl

3AB 型

3

3 ( ) ( ) ( )3s aq aqA B A B

427Ksp s 4

27

Ksps

3 4Ag PO

3( ) ( ) ( )3s aq aqAB A B 3( )Fe OH

2 3A B 型

3 2

2 3( ) ( ) ( )2 3s aq aqA B A B

5108Ksp s 5

108

Ksps

2 3 3( )Fe CO

2 3

3 2( ) ( ) ( )3 2s aq aqA B A B 3 4 2( )Ca PO

(1) 同類型離子固體，Ksp 愈大者，其溶解度 s 愈大。

平衡 Ksp 溶解度 s（M）

AgCl(s) Ag＋

(aq)＋Cl－

(aq) 1.6×10－10（大）

Ksp＝s2 s＝ Ksp ＝ 1.6×10

－10

=1.26×10－5（大）

AgI(s) Ag＋

(aq)＋I－

(aq) 1.5×10－16（小）

Ksp＝s2 s＝ Ksp＝ 1.5×10－16

=1.22×10－8（小）

(2) 非同類型離子固體，Ksp 愈大者，其溶解度不一定愈大。

平衡 Ksp 溶解度 s（M）

AgCl(s) Ag＋

(aq)＋Cl－

(aq) 1.6×10－10（大）

Ksp＝s2

s＝ Ksp＝ 1.6×10－10

＝1.3×10－5 M（小）

Ag2CrO4(s) 2Ag＋

(aq)＋CrO42－

(aq) 2.5×10－12（小） Ksp＝4s3 s＝

3 Ksp

4

＝ 8.5×10－5 M（大）

36

範例 1 下列何項是化學平衡之條件與特徵？ (A)可逆反應 (B)密閉系 (C)恆定溫度 (D)開放系 (E)

必為放熱反應 (F)必為吸熱反應 (G)動平衡 (H)巨視性質一定 (I)正反應速率等於逆反應速

率。

範例 2 某溫度時，在 2 升容器中，X、Y、Z 三種氣體的莫耳數（n）隨時間（t）的變化曲線如右圖所示。

回答下列問題：

(1) 反應式為。

(2) 反應開始後，在分鐘時，反應達平衡狀態。

(3) 反應開始至平衡時，Z 的平均反應速率為 M/min。

(4) 平衡時，容器內的壓力是反應開始時的倍。

(5) 求此反應的平衡常數

範例 3 將 0.2molA、1.0molB 和 2.0molC 置於 2L 容器中，當下列之反應 2A(g) 3B(g)＋C(g)

在 27C 時達成平衡，得到 A 為 0.6mol，則此反應之平衡常數(1)Kc與(2)Kp各為多少？

類題下列哪些反應式的壓力平衡常數 Kp值恰等於濃度平衡常數 Kc？

(A)C(s)＋O2(g) CO2(g) (B)H2(g)＋I2(g) 2HI(g) (C)S(l)＋3

2O2(g) SO3(g) (D)CaCO3(s) CaO(s)＋

CO2(g) (E)2NO2(g) N2O4(g)。答: AB


37

範例 4 若 O2(g)＋2NO(g) 2NO2(g)之平衡常數為 K1，4NO(g)＋2Cl2(g) 4NOCl(g)之平衡常數為 K2。則 NO2

＋1

2Cl2 NOCl＋

1

2O2之平衡常數 K3如何由 K1及 K2表示？

範例 5 寫出下列各反應的平衡常數表示法： (1)2CO(g)＋O2(g) 2CO2(g)

(2)Cu(NH3)42＋

(aq) Cu2＋(aq)＋4NH3(aq) (3)CaF2(s) Ca2＋

(aq)＋2F－

(aq)

(4)Cu(s)＋2Ag＋

(aq) Cu2＋(aq)＋2Ag(s) (5)COCl2(aq) CO(g)＋Cl2(g)

範例 6 設 A(g)＋B(g) 3C(g)於 25C 時之 Kc＝2，則在該溫度下 5L 之容器中各置入下列物質，則何者趨向

正反應？ (A)A、B、C 各 2mol (B)A、B、C 分別為 1、1、3mol (C) A、B、C 分別為 1、3、

5mol (D)A、B、C 分別為 1、2、3mol。

38

範例 7 將 0.269g 五氯化磷放入 100mL 的密閉容器中，並加熱至 250°C，使其完全汽化，並達下列平衡：

PCl5(g) PCl3(g)＋Cl2(g)，此時測得該容器內壓力為 1.00atm。(P＝31，Cl＝35.5)，則：

(1)在此容器內五氯化磷的分壓為若干 atm？(2)此反應之Kp、Kc各為何？

範例 8 在 2L 的 SO2＋NO2 SO3＋NO 平衡系中，含有 SO2 0.8mol、NO2 0.1mol、SO3 0.6mol、NO 0.4mol，

問於此平衡系中再加入 NO 若干 mol，方可使 NO2之量增至 0.3mol？（設體積及壓力不變）

範例 9

某溫度下 Ag＋

(aq)＋2NH3(aq) ( )3 2Ag(NH )

aq ，Kc＝2.5108，0.2M 的 AgNO3(aq)和 0.8M 的 NH3(aq)

以等體積混合後，[Ag＋

]為多少 M？

(A)110－8 (B)210

－8 (C)110－6 (D)110

－4 (E)4106 M。

K 極大，先完全向右反應，再向左平衡。


39

範例 10 25C，Ag(CN) 2

－之解離常數 K＝1.810－19，今使 0.2mol AgNO3與 0.5mol 之 KCN 溶成 1L 溶液，

則[Ag＋]＝ (A)1.810

－6 (B)4.810－12 (C)3.610

－18 (D)1.0810－24 (E) 142.16 10 M。

K 極小，先完全向左反應，再向右平衡。

範例 11 在 800°C，CaCO3 CaO＋CO2 Kc＝2.710

－2 M，若將下列各組物質分別置於一熱至 800°C 的

真空容器中，假設在該容器中的 CO2所占之空間均為 10L，試求下列各組物質在該容器中 CO2

之最後壓力分別為若干 mmHg？

(1)1gCaCO3 (2)2gCaCO3及 5.6gCaO (3)4.4gCO2 (4)4.4gCO2及 10gCaCO3。

40

範例 12

常溫時 N2O4(g)2NO2(g)平衡系中，於 1atm 下設 N2O4分解百分率為，則 Kp＝？

範例 13 當 1.0 M的CH3COOH加水稀釋成 0.1 M的濃度時，下列敘述何者正確？ (A)H

＋之莫耳數增多 (B)

解離度增加 (C)[H＋]增加 (D)pH 值增加 (E)解離平衡常數 Ka增加。

範例 14 BaCrO4 Ba2＋

(aq)＋CrO42－

(aq)下列何項措施可使平衡向右？ (A)加入 K2CrO4 (B)加入 NaOH(s)

(C)加入 BaCrO4(s) (D)加入 HNO3(s) (E)加水。


41

範例 15

反應 aA(g)＋bB(g) dD(g)＋eE(g)＋Q kcal，右圖表示產物[D]隨時間變化的關係圖，甲、乙、丙

、丁表示反應物由同一反應量，經四種不同狀況的反應曲線，則下列敘述何者正確？

(A)Q＜0 (B)乙、丙溫度相同 (C)甲溫度＞乙溫度且平衡常數 K 甲＞K 乙 (D)乙反應有加催化劑

(E)丁溫度最高。

範例 16 在一定條件下，N2(g)＋O2(g) 2NO(g)已達平衡狀態，保持其他條件不變，增大壓力，表示反應速率

變化的圖是

範例 17

aA(g)＋bB(g) cC(g)＋QkJ，此反應於不同溫度壓力時，C 之平衡濃度百分

率如右圖所示，則下列何項正確？ (A)a＋b＜c，Q＜0 (B)a＋b＜c，Q

＞0 (C)a＋b＝c，Q＝0 (D)a＋b＞c，Q＞0 (E)a＋b＞c，Q＜0。

42

範例 18 反應 aR(g) bP(g)已達平衡，若定壓下突然降低溫度，則反應速率如（圖一）變化；而定溫下突然

加壓時，反應速率如（圖二）變化。由此可知此反應為 (A)吸熱反應且 a＞b (B)放熱反應且 a＜

b (C)吸熱反應且 a＜b (D)放熱反應且 a＞b (E)放熱反應且 a＝b。

範例 19 定溫下，欲溶解等莫耳數的下列鹽類，何者需水量最多？

(A)BaCrO4：Ksp＝2.410－10 (B)PbCrO4：Ksp＝1.810

－14 (C)Ag2CrO4：Ksp＝910－12

(D)Al(OH)3：Ksp＝3.710－18。

範例 20 25C 時，於 500 mL 純水中加入 1 g 氟化鎂，攪拌均勻放置二天後，瓶中尚有未溶解

的氟化鎂；過濾後取其溶液 100 mL 蒸發使其乾燥，得固體 6.210－3 g，則氟化鎂的

(1)溶解度為若干 M？(2)Ksp為若干？(Mg＝24，F＝19)


43

範例 21 已知 CaF2在純水中之溶解度為 1.710

－2 g/L。求 CaF2在 0.10 M 之 NaF(aq)中之溶解度。

(Ca＝40，F＝19)

範例 22 混合 100 mL 0.1 M AgNO3(aq)及 0.1 M 100 mL BaCl2(aq)，則生成的 AgCl(s)在此溶液中的

溶解度為若干？（已知 AgCl 的 Ksp＝1.8210－10）

(A)1.3510－5 (B)2.7010

－5 (C)1.8210－9 (D)3.6410

－9 M。

範例 23 在 25°C 時，設 Mg(OH)2之 Ksp值為 K1，Ca(OH)2之 Ksp值為 K2，今同時將上述兩種氫

氧化物溶於水，而達成飽和時，溶液中[OH－

]為何值？(H2O 的 Ksp可忽略不計)

(A) 1 2+

2

K K (B) 1 23

+

4

K K (C)

3 31 2+

2

K K (D) 3

1 22( + )K K (E) 1 23+

2

K K。

44

範例 24

磷酸鎂溶於水達溶解平衡時，下列有關 Ksp的表達何者正確？ (A)4

9[Mg2＋]5

(B)[Mg2＋]2[PO43－]3 (C)

2

3[Mg2＋]4[PO4

3－] (D)8

20[PO4

3－]5 (E)3

2[Mg2＋]2[PO4

3－]3。

範例 25 一溶液中含有 0.01 M 的 NaCl 及 1.010

－4 M KI，如在該溶液中逐滴加入 AgNO3溶液，則：

(1)何者先沉澱？____________。(AgCl＝1.5610－10，AgI＝1.510

－16)

(2)如不使產生 AgCl 的沉澱，溶液中[Ag＋]濃度不能超過____________M，此時溶液

中的[I－]濃度為____________M。

(3)若繼續滴加 AgNO3，使生成 AgCl 沉澱，當溶液中之[Cl－]＝1.010

－5 M 時，溶液中

之[I－]＝____________M。


45


一、單選題：

1. （）在室溫，將無色的N2O4密封於玻璃容器。若將其浸沒於35 C的水中，則見其逐漸

變成褐色。若換成浸沒於45 C的水中，則出現深褐色。下列敍述何者正確？ (A)

此一增高溫度時的反應，為放熱反應 (B)若將容器重新浸沒於冰水，則其深褐色會

褪去 (C)因容器為密封，變色不會改變容器內之總分子數 (D)與增高溫度時的顏

色變化最相關的，是反應速率的改變 (E)與增高溫度時的顏色變化最相關的，是化

學平衡的移動


2. （）在27 C、一大氣壓下，將20.0g的MgCO3加入500 mL的純水中。經充分攪拌，並靜

置一段時間後，取出上層澄清液，並測得其滲透壓為112 mmHg。試問在一大氣壓、

27 C時，MgCO3的溶度積常數（Ksp）最接近下列哪一個數值？ (A) 3.0 10−3 (B)

1.0 10−3 (C) 9.0 10−6 (D) 3.0 10−6 (E) 1.0 10−6


3. （）在某溫度，PbI2之Ksp為2.5 109。在此溫度，取1.0 103 M之NaI溶液，與同體積

的未知濃度之Pb(NO3)2溶液充分混合，若欲使之生成PbI2沈澱，則此Pb(NO3)2溶液之

最低濃度應為多少？ (A) 2.5 103 M (B) 2.0 102 M (C) 5.0 102 M (D)

8.0 102 M (E) 1.0 101 M


4. （）附表列出各反應的平衡常數值。

反應平衡常數

Mn(OH)2(s) + Cd2+

(aq) Mn2+

(aq) + Cd(OH)2(s) 44

Cu(OH)2(s) + Ni2+

(aq) Cu2+

(aq) + Ni(OH)2(s) 8 105

Mg(OH)2(s) + Mn2+

(aq) Mg2+

(aq) + Mn(OH)2(s) 36

Cd(OH)2(s) + Ni2+

(aq) Cd2+

(aq) + Ni(OH)2(s) 7.5 試問下列化合物之飽和水溶液，哪一個的pH值最小？ (A) Ni(OH)2 (B) Mg(OH)2

(C) Mn(OH)2 (D) Cu(OH)2 (E) Cd(OH)2


5. （）將0.05 g的磷酸銀粉末加入體積都是20 mL，濃度均為0.01 M的下列各水溶液中，試

問磷酸銀在何者的溶解度最小？（Ag3PO4的Ksp = 3 10−18） (A) NaCl (B) Na3PO4

(C) AgNO3 (D) HNO3 (E) H3PO4


6. （）將PbI2(s)（Ksp = 7.1 10−9）溶於0.1公升水中，直至溶液飽和

時，其Pb2+(aq) 與I−

(aq) 離子濃度隨時間變化的關係如附圖。若

在T時間時，將上述飽和溶液加入一0.1公升，1.0 M的NaI(aq) 溶

液中。試問：下列哪一個最適合表示T時間後，[Pb2+]與[I−]隨

時間改變的關係圖？

46

(A) (B) (C) (D) (E)


7. （）化合物A2(g) 與B2(g) 反應生成AB(g)，其反應式如下：A2(g) + B2(g) 2AB(g)

將0.30莫耳的化合物A2(g) 與0.15莫耳的化合物B2(g) 混合在一溫度為60 C，體積為V

升的容器內，當反應達到平衡時，得0.20莫耳的化合物AB(g)。試問60 C時，此反應

的平衡常數為何？ (A) 0.20 (B) 1.0 (C) 2.0 (D) 4.0 (E) 8.8


8. （）在固定溫度與體積時，於密閉系統中進行下列反應且也達到平衡：H2(g) + I2(g) 2HI(g)

若所有的氣體均符合理想氣體的條件，而加入少量的Ar(g) 使系統的總壓力增大，則

下列敘述何者正確？ (A)加入Ar(g) 後，各反應物的濃度不變 (B)當再加入更多的

Ar(g) 後，達到平衡時會產生更多的HI(g) (C)反應會向左進行而達到平衡 (D)反應

的平衡常數會變大 (E) Ar(g) 會參與反應


二、多選題：

1. （）下列反應已達平衡，哪些會在溫度固定、反應容器的體積減半時，向右移動？ (A)

2H2S(g) 2H2(g) + S2(g) (B) CO(g) + Cl2(g) COCl2(g) (C) CaO(s) + 3C(s) CaC2(s) +

CO(g) (D) SO2(g) + NO2(g) SO3(g) + NO(g) (E) CO2(g) + NaOH(s) NaHCO3(s)


2. （）25 C時，草酸鋇微溶於水，其反應式及其溶度積常數Ksp如下：

BaC2O4(s) Ba2+(aq) + C2O4

2(aq) Ksp = 1.0 106

試問在飽和草酸鋇溶液中，加入下列哪些物質，可能增加草酸鋇在該溶液中的溶解

度？（CaC2O4的Ksp = 1.0 109） (A) H2O (B) Ba2+ (C) C2O42 (D) H+ (E) Ca2


3. （）將反應物A和B各0.040 M置於一密閉容器中，使其反應

生成C，反應過程中各物種濃度隨時間的變化如附圖所

示。下列有關此反應之敘述何者正確？

(A)此反應可表示為A + 3B → 2C (B)當B和C的濃度

相同時，A的濃度約為0.032 M (C)此反應初速率的絕對

值大小順序為B > C > A (D)此反應之平衡常數約為1.3

104（係數為最簡單整數者） (E)在圖中B和C的交點處，B的消耗速率與C的形成速

率相同


4. （）血紅素（Hb）在血液中扮演輸送氧氣的重要角色，其與氧氣的結合會受血液中pH值

與溶氧量的影響。下式為血紅素、氧氣和氫離子間的平衡關係：

HbH+(aq) + O2(aq) HbO2(aq) + H+

(aq)

下列有關血紅素攜氧量的敘述，哪些正確？ (A)在高壓氧氣下，血紅素的攜氧量會

下降 (B)由上式可知，在氧分壓高的情況下，血紅素的攜氧量較高 (C)某人登上玉

山頂時，血液中血紅素的攜氧量，會比在平地時高 (D)若血液pH值為7.4，則血紅素


47

的攜氧量，會比pH值為7.0時高 (E)運動時，血液中的二氧化碳會增加，此時血紅素

的攜氧量，會比運動前低


5. （）哈柏法製氨：N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) + 92 kJ反應中，用催化劑Fe2O3在約500 C下進

行反應。有關此一反應，下列敘述何者正確？ (A)反應中，催化劑會使向右反應的

反應速率增加 (B)反應中，催化劑會使向左反應的反應速率增加 (C)反應中，催化

劑會使向右及向左反應的活化能皆降低 (D)在高溫反應的主要目的是使平衡向右移

動 (E)反應達平衡時，加高壓力會使平衡向右移動【出處】91指考

6. （）假設A、B、C為三種理想氣體，在一密閉容器中，此三種氣體在25 C時之初濃度及

平衡濃度值如下表。

化合物 A B C

初濃度（mol/L） 0.1 0.2 0

平衡濃度（mol/L） 0.05 0.05 0.1

試問下列敘述何者正確？ (A)若有1莫耳A與3莫耳B完全反應，則可生成2莫耳C (B)

若平衡反應式為2

A +

3

2B C，則其在25 C之濃度平衡常數為40 (C)此一反應平衡

時，B氣體之分壓為A之3倍 (D)此一反應平衡時，氣體C之莫耳分率為1

3 (E)此一反

應平衡時，系統之總壓力為4.9大氣壓【出處】91指考

7. （）下列五個反應式，何者同時具有(甲)、(乙)所敘述的性質？ (甲)當反應達平衡後，

增加反應容器的體積，可使反應向右移動 (乙)若將反應溫度由300 K提高到600 K，

其壓力平衡常數和濃度平衡常數的比值（Kp / Kc）變為原來的兩倍 (A) N2O4(g)

2NO2(g) (B) 2NH3(g) N2(g) + 3H2(g) (C) 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) (D) CaCO3(s)

CaO(s) + CO2(g) (E) C2H4(g) + H2(g) C2H6(g) 【出處】101指考

8. （）常溫下，已知硫酸鈣與硫酸鋇的溶度積常數（Ksp）分別為2.5 10−5和1.7 10−10。則

下列有關溶液的敘述，哪些是正確的？ (A)硫酸鈣在純水中的溶解度為5.0 10−3 M

(B)硫酸鈣在0.10 M氯化鈣溶液的溶解度為2.5 10−4 M (C)硫酸鋇在0.01 M氯化鋇溶

液的溶解度為硫酸鋇在純水中溶解度的一半 (D)將50毫升0.01 M氯化鋇溶液，加入50

毫升0.01 M硫酸鉀溶液，會有沉澱產生 (E)若將0.05 M硫酸鉀溶液，逐滴加入一100

mL含0.01 M氯化鋇及0.01 M氯化鈣的混合水溶液中，則會先產生硫酸鋇沉澱


9. （）某一工業製程將SO2Cl2加熱分解可生成二氧化硫與氯氣。若在173 C下，於100升反

應器中放置0.03莫耳SO2Cl2、2.0莫耳二氧化硫和1.0莫耳氯氣，則此反應的Kp值為3.0。

下列有關此反應的敘述，何者正確？ (A)反應中，二氧化硫是氧化劑 (B)此反應的

平衡常數（Kc）為0.082 (C)化合物SO2Cl2的初始濃度為0.003 M (D)最初混合時，反

應向增加SO2Cl2濃度的方向移動 (E)反應達平衡時，壓縮反應系統的體積，反應會向

增加SO2和Cl2濃度的方向移動


48

三、題組題：

1. CaCO3(s) 分解為CaO(s) 與CO2(g) 的平衡反應式如右：CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)

已知850 C時，此反應的平衡常數Kp = 1.21（以atm表示）。試回答下列問題：

(1)取1.0莫耳的CaCO3(s) 置入一體積為10.0公升的容器後，將容器抽至真空，並將容器加熱到850

C。在此溫度下，當反應達平衡時，容器內氣體的壓力應為幾大氣壓（atm）？

(2)承上題，定溫下（850 C），將容器體積減為5.0公升，並加入1.35 atm的氮氣，當反應再度平衡

時，容器內氣體的壓力應為幾大氣壓（atm）？

(3)承第1小題，定溫下（850 C），再加入0.1莫耳的CaO(s) 於容器中，當反應再度平衡時，容器中

的CaCO3(s) 與CO2(g) 莫耳數應如何變化？（以增加、減少、不變的方式表示）



1. （）報載少數商人用一氧化碳處理生魚片，使其色澤紅潤，看起來比較『新鮮』，實際上

卻未必如此。生魚片與許多肉類的顏色主要來自肌肉纖維中的肌紅蛋白（Mb）與殘

存的血紅蛋白（Hb）（亦即血紅素）。肌紅蛋白與血紅蛋白的主要功能在輸送氧氣與排

除二氧化碳。肌紅蛋白分子可以與小分子X（如氧或一氧化碳）結合。此結合反應式

可寫為

Mb(aq) + X(g) MbX(aq)，平衡常數

0

[MbX]

[Mb]

Kp

p

p表示分子X的壓力；p0表示標準狀態壓力（p0 = 1 atm）

(1)若用附著率[MbX]

[Mb] [MbX]f

來描述小分子X吸附到肌紅蛋白分子上的比率，則下列

何者正確表示附著率與小分子X的壓力關係？ (A) 0

0

1

pK

pf

pK

p

(B) 0

0

pK

pf

p

p

(C) 0

0

p

pf

pK

p

(D) 0

0

1p

Kp

fp

Kp

(E)0

pf K

p

(2)在常溫，肌紅蛋白與一氧化碳結合反應的平衡常數（KCO）遠大於與氧結合的平衡

常數（2OK ）。試問下列哪一個圖最能代表附著率與此兩種氣體壓力的關係？

(A) (B) (C)


49

(D) (E)

(3)在常溫，一氧化碳的壓力為104 atm時，會有半數肌紅蛋白附著有一氧化碳分子。

試問一氧化碳與肌紅蛋白結合的平衡常數為何？ (A) 104 (B) 102 (C) 1 (D) 102

(E) 104


2. （）化合物A2(g) 與B2(g) 反應生成AB(g)，其反應式如右：A2(g) + B2(g) 2AB(g)

將0.30莫耳的化合物A2(g) 與0.15莫耳的化合物B2(g) 混合在一溫度為60 C，體積為V升

的容器內，當反應達到平衡時，得0.20莫耳的化合物AB(g)。

(1)試問60 C時，此反應的平衡常數為何？ (A) 0.20 (B) 1.0 (C) 2.0 (D) 4.0 (E)

8.8

(2)已知有關化合物A2(g)，B2(g) 與AB(g) 的熱化學反應式如下：

2A(g) A2(g) + 36 kJ 2B(g) B2(g) + 86 kJ AB(g) + 70 kJ A(g) + B(g)

試問下列反應式中的Q值為何？

A2(g) + B2(g) 2AB(g) + Q kJ

(A) 18 (B) 35 (C) 43 (D) 35 (E) 18


3. （）(1)已知HCl(g) 分解產生H2(g) 和Cl2(g) 為一吸熱反應，其反應式如右：2HCl(g) H2(g) +

Cl2(g) 於500 °C的平衡常數（Kc）為0.01。若將1.0莫耳HCl(g) 放入體積為1.0升，溫度為

500 °C的容器中，當反應達到平衡時，HCl(g)的分解百分率（%）最接近下列哪一選項？

(A) 5 (B) 17 (C) 25 (D) 33 (E) 40

(2)承上題，下列哪一個因素會使HCl(g) 的分解百分率增高？ (A)升溫 (B)加壓 (C)

減壓 (D)降溫 (E)添加催化劑


答案

一、單選題：1. D 2. C 3. B 4. D 5. C 6. C 7. D 8. A

二、多選題：1. BE 2. DE 3. ABCD 4. BDE 5. ABCE 6. ABE 7. AD 8. ABDE 9. BD

三、題組題：1. (1)1.21 atm;(2)2.56 atm;(3)CaCO3(s) 莫耳數不變，CO2(g) 莫耳數不變

四、題組單選題：1. (1)A;(2)D;(3)E 2. (1)D;(2)A 3. (1)B;(2)A

50

解析

一、單選題：

1. N2O4 2NO2，其中NO2為褐色

(A)應為吸熱 (B)仍呈褐色 (C)分子數會因反應移動而改變

2. 1. 112

0.5 0.082 300760

n n 0.003 mol 2. 2 6sp

0.0015( ) 9 10

0.5K

3. 3

9sp

1 10( ) 2.5 10

2 2

CQ K

C = 2 102（M）

4. 由表可得各金屬離子與OH 結合傾向，依序為Cu2+ > Ni2+ > Cd2+ > Mn2+ > Mg2+

由可得Cu(OH)2的鹼性最弱，即水溶液的pH最小

5. 1. 具同離子效應時，溶解度減小

2. 由Ag3PO4 3Ag+ + PO43 可知，同離子效應出現在Ag+ 時，溶解度較小

6. 加入NaI溶液後，[I]瞬間加大，PbI2便開始生成沉澱，故[I]及[Pb2+]均開始減小

7. 解析

2 2(g) (g)(g)A B 2AB

0.30 0.15 0

0.10 0.10 0.20

0.20 0.05 0.20

反應前

反應掉

反應後

Kc =

2

1 1

0.20[ ]

0.20 0.05[ ] [ ]

V

V V

= 4.0

8. (A)(B)(C)定容下加入惰性氣體，平衡不變動且反應物與生成物濃度不變

(D)溫度不變，平衡常數維持定值

二、多選題：

1. (A)左移 (C)左移 (D)不移動

2. (A)水量增加，可增加草酸鋇在水中溶解的量，但溶解度不變

(B) [Ba2+]增加會使[C2O42]降低，故溶解度變小 (C) [C2O4

2]增加會使[Ba2+]降低，故溶解度變小

(D)加入H+ 會與C2O42 反應使[C2O4

2]降低，故溶解度增加

(E)已知：[Ba2+][C2O42] = 1.0 106且[Ca2+][C2O4

2] = 1.0 109，加入Ca2+ 會與C2O42 產生沉澱

使[C2O42]降低，故溶解度增加

3. (A)達平衡時，Δ[A]：Δ[B]：Δ[C] = 0.01：0.03：0.02 = 1：3：2

(B) 0.04 3x = 2x x = 0.008（M），故[A] = 0.04 0.008 = 0.032（M）

(D)2

4c 3

(0.02)1.3 10

(0.03)(0.01)K (E)該處並非為平衡態，故兩速率不相等

4. (A)2OP 加大，反應應右移，故攜氧量增加 (C)高山

2OP 較低，故攜氧量下降

5. (A)(B)催化劑可使正、逆反應速率均加大 (D)高溫反應左移 (E)加壓反應右移

6. (A) Δ[A]：Δ[B]：Δ[C] = 0.05：0.15：0.1 = 1：3：2

(B)12

2c 3

(0.1)( ) 40(0.05)(0.05)

K (C) B B

A A

0.05

0.2 10.05

0.2

P X

P X (D) c

0.1 1

0.2 2X

(E) P = (0.05 + 0.05 + 0.1) 0.082 298 = 4.9（atm）


51

7. (甲)當反應達平衡後，增加反應容器的體積，反應向右移動表示平衡式中，生成物氣體係數總和

大於反應物氣體係數總和 (A)(B)(D)符合

(乙)已知Kp = Kc(RT)Δn p

c

K

K= (RT)Δn，Δn = 生成物氣體係數總和反應物氣體係數總和，溫度

由300 K提高到600 K，(600 )

2 2(300 )

nn

n

R

R

Δn = 1 (A)(D)符合

8. (C)

10

831

5102

1.7 10

1.7 100.01 1.3 101.3 101.7 10

s

s

倍 (E)因BaSO4之Ksp較小，故BaSO4較快沉澱

9. (A) Cl2為氣化劑 (B) Kc = 3.0 (0.082 446)1 = 0.082 (C) 42 2

0.03[SO Cl ] 3 10

100

（M） (E)加

壓反應左移，[SO2]及[Cl2]減小

三、題組題：

1. (1)達平衡，故2CO p 1.21P K （atm）(2) Pt = 1.21 + 1.35 = 2.56（atm）(3)反應不移動，故

3CaCOn 不

變且2COn 亦不變，僅 CaOn 增加


1. (1) 0

0

[MbX]

[Mb] [MbX]1

pK

pf

pK

p

（因0

[MbX]

[Mb]

pK

p ）

(2)由題意知，KCO遠大於2OK ，而

1

K pf

K p

時，fCO在低壓下便極接近1

(3) 4

4

1

2 101 10

2 1

K

2. (1)

2 2A B 2AB

0.3 0.15 0

0.3 0.15 2x x x

初

平

其中2x = 0.20 x = 0.1

2

c

0.2( )

4.00.2 0.05

( )( )

VK

V V

(2) ΔH = (36 1 + 86 1) (2 70) = 18 kJ，故Q = +18

3. (1)

2

c 2

1( )2 0.01

(1 )

x

Kx

x = 0.17，0.17

100% 17%1

(2) (B)(C)(E)不變 (D)減小

52

主題四酸、鹼、鹽


一、布忍司特-羅瑞酸鹼學說(Bronsted Lowry Theory)

1、定義:

(1)酸：化學反應時，提供質子 ( )H 者，酸游離H 後的物質稱為共軛鹼。

( ) 2 ( ) 3 ( )aq aq aqHCl H O Cl H O

(2)鹼：化學反應時，接受質子 ( )H 者，鹼結合H 後的物質稱為共軛酸。

3( ) 2 4( ) ( )aq aq aqNH H O NH OH

2、特性：

(1)適用於水溶液或非水溶液中，與 pH 值和石蕊變色無關。

(2)物質發生質子轉移反應，可分為酸性、鹼性、兩性三者之一；酸鹼性為相對比較並非絕對。

(3)共軛酸鹼對：

a.共軛酸鹼對之化學式相差一個H 。

b.布忍司特-羅瑞酸鹼反應會產生兩對共軛酸鹼對。

HA B A HB

c.酸鹼反應之趨勢：強酸 + 強鹼弱酸 + 弱鹼

( ) ( )( ) 2 ( ) 3 aq aqaq lHCl H O H O Cl 反應有利於向右

( ) ( )3 ( ) 2 ( ) 3 3aq aqaq lCH COOH H O H O CH COO 反應有利向左

( )3 2 ( ) ( ) 3 ( )aq l aq aqCH COO H O OH CH COOH 反應有利向左

酸強度：

鹼強度：

d.可同時提供H 又可接受H ，既可當酸又可當鹼，稱為兩性物質。

常見兩性物質： 3NH 、 4HSO、 3HSO、HS 、 3HCO、 2 4H PO、 2

4HPO 、 2 3H PO


53

二、弱酸與弱鹼的解離

1、單質子弱酸水溶液的解離

(1)單質子酸( HA )水溶液的解離反應

( )aqHA( ) ( )aq aqH A

[ ][ ]

[ ]a

H AK

HA

(2)弱酸初濃度 0( )C 、弱酸解離度 ( ) 與 aK 的關係

3 ( )aqCH COOH3 ( ) ( )aq aqCH COO H

初濃度 0C

反應中 x x x

平衡後 0C x x x

2

3

3 0

[ ][ ]

[ ]a

CH COO H xK

CH COOH C x

( aK 很小 0C >> x 0 0C x C )

0

100%x

C

a.平衡時濃度的關係： 3 3 3[ ] [ ] [ ] [ ]CH COOH H O CH COO OH

b. 0[ ] aH K C

c.解離度 ( )3 0

[ ]

[ ]

aH K

CH COOH C

平

初

當 5% ，則 x可省略

d.電荷平衡： 3[ ] [ ] [ ]H CH COO OH

e.質量平衡： 0 3 3[ ] [ ]C CH COOH CH COO

2、雙質子強酸的解離(不可省略)

1.0M 2 4H SO ( 1Ka ； 2

2 1.2 10Ka )

(1)電荷平衡： 2

4 4[ ] [ ] 2[ ] [ ]H HSO SO OH

(2)質量平衡： 2 2

0 2 4 4 4 4 4[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]C H SO HSO SO HSO SO

(3)平衡時粒子濃度大小： 2

4 4 2 4[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]H HSO SO OH H SO

54

3、雙質子弱酸的解離

2H A初濃度為 0C ( 1 2Ka Ka )

2H A H HA ，1

2

[ ][ ]

[ ]a

H HAK

H A

2HA H A ， 2

2[ ][ ]

[ ]a

H AK

HA

(1) 1 0[ ] [ ]H HA Ka C

(2) 2

2[ ]A Ka

(3)電荷平衡： 2[ ] [ ] 2[ ] [ ]H HA A OH

(4)質量平衡： 2

0 2[ ] [ ] [ ]C H A HA A

(5)平衡時粒子濃度大小： 2

2[ ] [ ] [ ] [ ]H A H HA A

4、三質子弱酸的解離

3 4H PO 弱酸初濃度為 0C

3 4 2 4H PO H H PO ，1

2 4

3 4

[ ][ ]

[ ]a

H H POK

H PO

2

2 4 4H PO H HPO ，2

2

4

2 4

[ ][ ]

[ ]a

H HPOK

H PO

2 3

4 4HPO H PO ，3

3

4

2

4

[ ][ ]

[ ]a

H POK

HPO

(1) 2 4 0 1[ ] [ ]H H PO C Ka

(2) 2

4[ ]HPO 2Ka

(3) 3 2 34[ ]

[ ]

a aK KPO

H

(4)電荷平衡： 2 3

2 4 4 4[ ] [ ] 2[ ] 3[ ] [ ]H H PO HPO PO OH

(5)質量平衡： 2 3

0 3 4 2 4 4 4[ ] [ ] [ ] [ ]C H PO H PO HPO PO

三、鹽類水溶液的水解與酸鹼性

1、鹽類水解

a.定義：鹽( M X )與水作用產生 ( )aqH 與 ( )aqOH 的反應。

b.水解常數( hK )

( ) 2 ( ) ( ) ( )aq l aq aqM H O MOH H ,

[ ][ ]

[ ]

w

h Mb

KMOH HK

M K

( ) 2 ( ) ( ) ( )aq l aq aqX H O HX OH ,

[ ][ ]

[ ]

w

h Xa

KHX OHK

X K

當1 2a aK K 只需要看第一段解離

1 2 3Ka Ka Ka

[ ]H 只需要看1aK


55

2、正鹽水溶液酸鹼性

a.強酸強鹼鹽：陰陽離子不發生水解反應，水溶液成中性。

b.強酸弱鹼鹽：弱鹼陽離子會發生水解反應，產生 3H O 故水溶液成酸性。

[ ]b

KwH C

K

c.強鹼弱酸鹽：弱酸陰離子會發生水解反應，產生OH 故水溶液成鹼性。

[ ] w

a

KOH C

K

d.弱酸弱鹼鹽：陰陽離子接會發生水解反應，水溶液酸鹼性由弱酸的 aK 與弱鹼的 bK 來決定。

a bK K 酸性

a bK K 中性

a bK K 鹼性

3、酸式鹽( MHA )的酸鹼性

100%

( ) ( ) ( )aq aq aqMHA M HA

解離： 2

( ) ( ) ( )aq aq aqHA H A 2aK

水解： ( ) 2 ( ) 2 ( ) ( )aq l aq aqHA H O H A OH

1

wb

a

KK

K

(1) 2aK >

1

wb

a

KK

K (解離 > 水解)：水溶液呈酸性

ex: 3NaHSO 、 4NaHSO 、 2 4NaHC O 、 2 4NaH PO 2 3NaH PO

(2) 2aK <

1

wb

a

KK

K (解離 < 水解)：水溶液呈鹼性

ex: 3NaHCO 、 2 4Na HPO 、NaHS

四、緩衝溶液

1、定義：特製溶液，加入少量強酸或強鹼，溶液 pH 值不會發生大幅度變化。

(弱酸 + 弱酸鹽)；(弱鹼 + 弱鹼鹽)

2、公式:緩衝溶液的 pH 值計算

[ ][ ]

[ ]a a

nH K K

n

酸

共軛鹼

酸

共軛鹼

[ ] b b

nOH K K

n

鹼

共軛酸

[鹼]

[共軛酸]

稀釋緩衝溶液，其 pH 值不變。

56

五、酸鹼滴定

1、計算當量點公式:

(1)觀念：H 莫耳數 = OH 莫耳數

(2)公式： Mn i i C V

2、強鹼滴定弱酸滴定曲線：以0.1M NaOH 滴定0.1M 3CH COOH 50ml溶液

加 NaOH

Vb（mL）溶液組成溶液 [H+]、[OH

－] 的計算 pH 值

指示劑

酚酞甲基

橙

水溶液

pH 值由

弱酸決定

0.0 僅

CH3COOH

0[ ] aH K C

=1.0×10－3

3 無紅

弱酸與弱

酸鹽同時

存在，水

溶液 pH

值由緩衝

溶液決定

10.0

25.0

40.0

49.0

49.9

CH3COOH

+

CH3COONa

[ ] HAa

A

nH K

n

=10－5 ×

0.1×50－0.1×Vb

0.1×Vb

4.40

5.00

5.60

6.70

7.70

無黃

當量點

水溶液

pH 值由

弱酸鹽水

解決定

50.0 CH3COONa

[ ] w

a

KOH C

K

=0.1

2 ×

Kw

Ka

8.85 粉紅黃

鹼過量

水溶液中

pH 值由

強鹼決定

50.1

51.0

60.0

70.0

NaOH

+

CH3COONa

[OH－]＝

0.1×Vb－0.1×50

Vb＋50

10.00

11.00

11.96

12.22

紅黃


57

範例 1

已知下列兩反應均傾向右方進行： 2NH＋H2ONH3＋OH

－，OH－＋HCNH2O＋CN

－，

則下列何者鹼性最強？ (A) 2NH (B)OH

－ (C)CN－ (D)H2O (E)NH3。

範例 2

下列哪些為共軛酸鹼對？ (A)H2CO3(aq)，CO2(aq) (B)HCl(aq)，Cl－

(aq) (C)NH3(aq)，CH3COOH(aq)

(D)HClO4(aq)，HClO3(aq) (E)NH3(aq)，NH4 aq 。

範例 3

下列有關酸鹼學說之敘述何者不正確？ (A)依阿瑞尼斯學說，鹼在水溶液中可解離出 OH－ (B)

布－洛學說的酸在水溶液中不一定可以令石蕊試紙呈現紅色 (C)依布－洛理論，酸鹼中和必生水

(D)布－洛學說的酸鹼必為阿瑞尼斯的酸鹼 (E)阿瑞尼斯學說的酸鹼只限於在水溶液中。

58

範例 4

(1)某溫度下，H2SO4(aq)的第一步解離近乎完全，第二步解離常數 Ka2＝1.010－2。

則 0.1 M H2SO4(aq)中，[H＋]＝____________，[SO4

2－]＝____________。

(2)某溫度下，0.1 M H2S(aq) 100 mL 中，[H＋

]＝____________，[S2－]＝____________。

(Ka1＝ 710 ，Ka2＝10－14)

(3)承上題，若加入 0.1 M 之 NaOH(aq) 50 mL，則[H＋]＝____________。

範例 5

已知草酸(H2C2O4)的 Ka1和 Ka2分別為 6.410－2和 6.010

－5。在 0.10 M 的草酸溶液中，下列有關各

物種的濃度之表示，何者最正確？ (A)[H2C2O4]＝0.10 M (B)[H＋]＝0.20 M (C)[HC2O4

－]＝

8.010－2 M (D)[C2O4

2－]＝6.010－5 M。

範例 6

已知 H3PO4的三個解離步驟解離常數為 Ka1＝7.110－3，Ka2＝6.210

－8，Ka3＝4.410－13，則下列 0.1

M H3PO4溶液中各物種濃度的關係式中，何者正確？ (A)[H3PO4]＋[H2PO4－]＋[HPO4

2－]＋[PO43－]

＝0.1 M (B)[H2PO4－]＋2[HPO4

2－]＋3[PO43－]＋[OH

－]＝[H

＋] (C)[H2PO4

－]≒[H

＋]＝4.210

－3 M

(D)[HPO42－]＝6.210

－8 M (E)[PO43－]＝1.210

－18 M。


59

範例 7

三種酸 25C 時，H2A：1aK ＝3.210

－5，2aK ＝4.010

－10，HB：Ka＝7.510－6，HC：Ka＝5.010

－7。

今各取 0.010 mol 之量，配 100 mL 的水溶液，求：(1)[H＋]＝？ (2)HB 之？ (3)[A2－]？

範例 8

下列物質的水溶液哪些呈酸性？ (A)NaHCO3 (B)KAl(SO4)2．12H2O (C)NaHSO3 (D)KCl

(E)NaH2PO3。

答: BCE (A)鹼性 (D)中性

範例 9

已知 25°C 時 CH3COOH 之 Ka＝1.010－5。試求 0.10 M CH3COONa(aq)中，[H

＋]及[OH

－]分別為若干

M？

60

範例 10

1 L緩衝液中含有0.10 mol CH3COOH及0.10 mol CH3COONa：（醋酸之Ka＝1.8 10－5，log1.8＝0.26，

log1.2＝0.08）。試求(1)此緩衝液之 pH。(2)加入 0.02 mol NaOH 固體，中和一部分 CH3COOH 後，

溶液之 pH 為若干？

答: (1)4.74;(2)4.92

範例 11

氨水 100 mL 以 0.1 M HCl 滴定，如右圖，求：

(1)氨水的初濃度。

(2)氨水的解離常數。

(3) a 點的 pH 值。

(4) c 點的 pH 值。

答:(1)0.1 M;(2)1× 510 ;(3)pH= 9;(4)pH＝1.7


61

範例 12

下圖為某單質子弱酸 HA(Ka＝1.010－5)20 mL 被 0.05 M NaOH 滴定所得

的滴定曲線圖：(3

1≒0.58，

8.5

1≒0.17)

(1)試求甲點的 pH 值？

(2)丙點為當量點，試求其[H＋]＝？

(3)試求丁點的[H＋]＝？

(4)在當量點時將溶液蒸發乾燥後共可得正鹽 0.164 g，

試求單質子弱酸 HA 的分子量？

答:(1)3;(2)1.7 910 ;(3)5 1310 ;(4)60

範例 13

以 0.10 M NaOH 滴定 0.10 M HCl 10 mL 時，（一滴為 0.05 mL，log2＝0.3）

(1)當溶液呈現 pH＝1.7 時，用去 NaOH 若干 mL？

(2)在達當量點的前 1 滴 NaOH 尚未加入時，溶液 pH 值為多少？

(3)在達當量點的後 1 滴 NaOH 加入時，溶液 pH 值為多少？

(4)當溶液呈現 pH＝12.7 時，已滴下 NaOH 若干 mL？

答: (1)6.67mL;(2) 3.6 ;(3)10.4;(4)30 mL

62


一、單選題：

1. （）以0.10 M的NaOH溶液滴定某單質子弱酸的滴定曲線如附圖所示。橫軸為加入NaOH

的毫升數，縱軸為溶液的pH值。試問下列何者正確？

(A)在滴定過程中，當加入0.10 M的NaOH溶液2 mL時，所得的溶液具有最佳的緩衝能

力 (B)此單質子弱酸的解離常數（Ka）約為1.0 106 (C)此弱酸的濃度為104 M (D)

此實驗最好選用甲基紅做指示劑 (E)此滴定反應為吸熱反應【出處】102指考

2. （）已知醋酸、醋酸根離子與水在常溫下會進行下述反應，平衡常數分別為K1、K2與Kw：

CH3COOH(aq)+H2O(l) CH3COO−

(aq)+H3O+

(aq) K1 = 1.8 10−5

CH3COO−

(aq)+H2O(l) CH3COOH(aq)+OH−

(aq) K2

2H2O(l) H3O+

(aq)+OH−

(aq) Kw 今以50 mL、0.50 M的醋酸水溶液與等體積、等濃度的醋酸鈉溶液混合製得溶液甲，

試問下列敘述，哪一項是正確的？ (A) K1小於K2 (B)於溶液甲中加入少量0.10 M的

HCl(aq)，則溶液的pH值會大幅下降 (C)若在溶液甲中加入5.0 mL、0.10 M的HCl(aq)，

則溶液中醋酸的K1會變大 (D)溶液甲的pH值大於5 (E) Kw等於K1與K2的乘積


3. （）濃度均為0.1 M的下列水溶液，何者的導電度最大？ (A) H3PO4 (B) NaH2PO4 (C)

Na2HPO4 (D) Na3PO4 (E) Na2HPO3 【出處】94指考

4. （）下列相同質量的制酸劑，哪一個能中和最多的鹽酸？（式量：NaHCO3 = 84、CaCO3

= 100、Mg(OH)2 = 58、AlPO4 = 122、[Al(H2O)5(OH)]SO4 = 230） (A) NaHCO3 (B)

CaCO3 (C) Mg(OH)2 (D) AlPO4 (E) [Al(H2O)5(OH)]SO4 【出處】101指考

5. （）將1.0毫升的0.20 M的鹽酸溶液分別加入4.0毫升下列各溶液中，何者的pH值改變最

小？ (A)純水 (B) 0.10 M醋酸和0.10 M醋酸鈉的緩衝液（醋酸的Ka值為1.8 10−5）

(C) 0.10 M的氫氧化鈉溶液 (D) 0.10 M的硫酸溶液【出處】日大

6. （）下列哪一選項中的各個化合物，溶於水後皆呈鹼性？ (A) NH4Cl、Cu(NO3)2、C2H5OH

(B) NH4Cl、KCl、NaHCO3 (C) Cu(NO3)2、NaF、C2H5OH (D) NaF、K2CO3、NaHCO3

(E) KCl、Cu(NO3)2、K2CO3 【出處】100指考

7. （）某單質子酸HA，在不同比例之 [A−]/[HA] 水溶液中的

pH值如附圖所示，則此酸之Ka值為何？ (A) 5 10−6

(B) 2 10−5 (C) 2 10−4 (D) 5 10−4


8. （）有甲、乙、丙、丁、戊、己、庚等七杯各含100毫升濃

度不等的鹽酸溶液，各溶液的pH值分別為7.0、6.0、5.0、


63

4.0、3.0、2.0、1.0。今將濃鹽酸逐滴滴入各溶液中，使各溶液的pH值，分別降為6.0、

5.0、4.0、3.0、2.0、1.0、0.0。若用各溶液所需加入濃鹽酸的滴數對各溶液的編號作

圖，則所形成的曲線，應接近下列哪一個？

(A) (B) (C) (D) (E)


9. （）弱酸（HA）與弱酸鹽（NaA）可配製成緩衝溶液。有一弱酸的解離常數1 10−4，若

配製成pH 5.0的緩衝溶液，則溶液中的弱酸與弱酸鹽濃度的比值為何？（即

[HA]/[NaA]） (A) 1/1000 (B) 1/100 (C) 1/10 (D) 1 (E) 10


10. （）下列哪個化合物，在pH = 4之水中的溶解度，明顯高於其在中性之水中的溶解度？

(A) BaF2 (B) PbSO4 (C) AgI (D) Hg2I2


11. （）某種單質子酸（Ka = 1.0 10−5）的0.100 M溶液50.0毫升中，加進0.100 M NaOH溶液

25.0毫升，該混合液之pH值應為： (A) 3.0 (B) 5.0 (C) 7.0 (D) 9.0 【出處】日大

12. （）若以0.01 M的鹽酸滴定NaQ的水溶液50.0 mL時，溶液

的pH值變化如圖。求HQ的Ka值應接近於下列的哪一個

選項？（NaQ是HQ的共軛鹼，Ka =aq aq

aq

[H ] [Q ]

[HQ]

）

(A) 1 102 (B) 1 104 (C) 1 105 (D) 1 108

(E) 1 1010

【出處】日大

13. （）室溫時，pH = 7.0的純水100毫升中含有氫離子數約為多少個？ (A) 6.0 1015 (B)

6.0 1016 (C) 3.3 1017 (D) 6.0 1018

【出處】日大

14. （）下列哪一圖中的曲線可以定性描述：苯甲酸（甲，Ka = 6.6 10−5）與氫氟酸（乙，

Ka = 6.7 10−4），在水中的解離度與其濃度的關係？

(A) (B) (C)

64

(D) (E)


15. （）濃度均為0.1 M的下列五種物質的水溶液：(甲) NH3；(乙) NH4Cl；(丙) CH3COOH；(丁)

CH3COONa；(戊) CH3COONH4試問其pH值由低至高的排列順序，下列哪一選項正確？

(A)乙丙戊甲丁 (B)丙乙丁戊甲 (C)乙丙丁甲戊 (D)戊丙乙甲丁 (E)丙乙戊丁甲


二、多選題：

1. （）某酸HA的Ka為1.0 10−5。有關0.03莫耳之HA溶於水成300毫升之溶液，下列敘述哪

些正確？ (A) HA的濃度為0.10 M (B)溶液中 [H+] 為0.10 M (C) HA的解離度約為

1.0 % (D)於20毫升的HA溶液，加入0.10 M NaOH 10毫升時，溶液的pH約等於5 (E)

於20毫升的HA溶液，加入0.02 M NaOH 100毫升及一滴酚指示劑時，溶液呈紅色

【出處】日大

2. （）溫度升高時，Kw增大；Kw = 1.0 10−14（25 C），Kw = 49 10−14（100 C）。依此數

據，判斷下列敘述哪些正確？ (A) H2O H+ + OH−是放熱反應 (B) H2O H+ +

OH−， H > 0 (C) H+ + OH− H2O + 熱量（正值） (D)在100C時，純水的pH小於

7 (E)在水溶液中[H+] = [OH−] = wK 時為中性，此時液中（[H+] + [OH−]）為最小值

【出處】日大

3. （）將1.0莫耳的醋酸溶於10毫升的重水中，試問在此溶液中會有哪些化合物存在？ (A)

CH3COOH (B) CH3COOD (C) D2O (D) H2O (E) HOD


4. （）甲、乙、丙三種單質子酸，Ka依次為10−3、10−4、10−5。若濃度同為0.1 M，體積同為

100毫升的三種酸液，各加入0.2 M NaOH 25毫升時，三酸液的pH間的關係是： (A)

甲 > 乙 > 丙 (B)甲 < 乙 < 丙 (C)甲 = 乙 = 丙 (D)1

2(甲 + 丙) = 乙 (E)

1

2

(甲 + 乙 + 丙) = 4

【出處】日大

5. （）鄰苯二甲酸氫鉀 [C6H4(COOH)(COOK)]，簡寫為KHP，分子量為204，在化學實驗中，

常利用其化學性質穩定，且能與強鹼完全反應之特質，作為酸鹼滴定之一級標準品。

精秤0.355克之KHP固體，以器皿X，配製成50.0 mL的標準溶液。另用器皿Y，取出20.0

mL，並置於器皿Z，加入指示劑後，以未知濃度的NaOH溶液滴定，到達滴定終點時，

用去NaOH溶液之體積為27.6 mL。（註：圖一所標示器皿的刻度值V，可為20 mL或50

mL。各器皿並未以實物大小的比例繪製。）


65

(A)器皿X是圖一所標示的丙項器皿 (B)器皿Y是圖一所標示的丁項器皿 (C)滴定

時，NaOH溶液要裝於圖一所標示庚項器皿（栓塞為鐵弗龍材質） (D)最適合的器皿

Z，為圖一所標示燒杯甲。滴定時，並用玻璃棒隨時攪拌 (E)在圖二所標示的正確讀

數為21.85±0.01 mL


6. （）氨的Kb值約為1 10−5，下列關於氨水溶液的性質，哪些正確？ (A) 1.0 M氨水溶液

的pH值約為2.5 (B)若以1.0 M鹽酸溶液來滴定50毫升的1.0 M氨水溶液，當量點的pH

值等於7 (C)上述滴定以甲基紅為指示劑比用酚恰當 (D)等量的1.0 M氨水溶液和

1.0 M氯化銨水溶液的混合液可當作緩衝溶液 (E)上述混合液的pH值大於7

【出處】日大

7. （）有pH均為3.0之鹽酸及醋酸二溶液各1.0升，則下列敘述哪些正確？ (A) HCl為強電

解質，CH3COOH為弱電解質 (B)二溶液所含H+的濃度均為1.0 10−3 M (C)如果將

此二溶液分別用水稀釋至2.0升，溶液所含H+的濃度均為5.0 10−4 M (D)以0.010 M

NaOH(aq) 分別滴定此二溶液，達當量點時，溶液均呈中性 (E)以0.010 M NaOH(aq)

分

別滴定此二溶液，達滴定終點時，用去NaOH的體積均相同

【出處】日大

8. （）一溶液中CN− 及CH3COO− 的莫耳濃度相同。加過氯酸於此溶液中直至H+ 莫耳濃度

等於10−4 M時，下列各項關係式哪些正確？（HCN，Ka = 4 10−10；CH3COOH，Ka =

1.8 10−5） (A) [CN−] = [CH3COO−] (B) [CH3COOH] > [HCN] (C) [CH3COO−] <

[CN−] (D) 3

3

[CH COO ]

[CH COOH]

>[CN ]

[HCN]

(E) 3

3

[CH COO ]

[CH COOH]

+[CN ]

[HCN]

≒ 0.180

【出處】日大

9. （）在室溫，將0.10 M的HCl水溶液逐漸滴入0.10 M的NH3水溶液50 mL中，並經混合均勻。

下列有關溶液之敘述，哪些正確？（NH3水溶液的Kb = 1.8 10−5） (A)初始0.10 M的

NH3水溶液，其 [H+] 值約為1.3 10−3 M (B)加入20 mL的HCl水溶液後，可成為緩衝

溶液 (C)加入60 mL的HCl水溶液後，溶液的 [H+] 值約為9.1 10−3 M (D)加入HCl

水溶液到達當量點時，溶液的pH值為7.0 (E)加入HCl水溶液，無指示劑狀況下，溶

液中的離子濃度，必遵守[NH4+] + [H+] = [Cl−] + [OH−] 【出處】93指考

66


1. 實驗課後王同學發現實驗桌上有六瓶試劑未予歸位，可能為醋酸、鹽酸、硫酸、氫氧化鉀、氫氧

化鈣以及氨水。王同學取出其中兩瓶，進行簡易分析實驗以辨識二者成分。以下為其實驗記錄：

實驗I從第一瓶溶液中取出25.00 mL，以標準NaOH溶液滴定，滴定結果列於表中。

體積(NaOH)/mL pH

5.0 2.2

10.0 2.4

20.0 3.0

24.0 3.8

24.8 4.5

25.0 7.0

25.2 9.5

26.0 10.0

30.0 10.7

實驗II從第一瓶溶液中取25.00 mL後，加入10.00 mL、0.01 M的硫酸，再以同一標準NaOH溶液滴

定，滴定結果繪於附圖中。

實驗III從第一瓶與第二瓶溶液中分別取出25.00 mL與10.00 mL，相互混合之後，再以標準NaOH溶

液滴定。滴定結果也繪於附圖中。

實驗IV完成實驗III後，再加入數滴BaCl2，溶液並無沉澱出現，但若改加草酸鈉，則溶液出現白色

沉澱。

(1)在答案紙上，比照附圖的繪圖方式，將實驗I的滴定結果繪於方格紙內，並以平滑曲線連接各點。

【注意：繪圖可以先用鉛筆，但最後要在鉛筆所繪的點與線上，再用原子筆、鋼珠筆或中性筆描

繪（包括縱坐標與橫坐標）。】

(2)計算標準NaOH溶液的濃度（單位：M）。

(3)若在12.50 mL標準NaOH溶液中加入12.50 mL、0.01 M的鹽酸溶液，則最後溶液的pH值為何？

(4)寫出第一瓶所含成分的正確中文名稱與化學式，並計算其濃度（單位：M）。

(5)寫出第二瓶所含成分的正確中文名稱與化學式，並計算其濃度（單位：M）。



67

2. 某單質子酸的Ka值為1.0 10−8，濃度為1.00 M，試問：

(1)該溶液的pH值為多少？(2)取該溶液20.0毫升，加入5.00毫升2.00 M的NaOH溶液，則該溶液的pH

值為多少？

【出處】日大

3. 10.0毫升HA（Ka = 1.0 10−8），濃度為1.00 M，加入10.0毫升1.00 M的NaOH溶液，求混合液中 [H+]

為多少？

【出處】日大

4. 在不同溫度下，草酸(COOH)2的飽和水溶液濃度如表所示。表中的濃度是指溶液100克中所含溶質

的克數。

溫度（C） 20 30 40 50 60 70

濃度 8.7 12.5 17.5 23.9 31.5 45.8

試根據表一回答下列問題：

(1)用答案卷內的方格紙，以橫軸為溫度，縱軸為溶解度，用適當的尺度，繪出草酸的溶解度曲線。

(2)取60 C的飽和溶液100克，加入50 C的蒸餾水57.5克，混合均勻後令其冷卻。試問此溶液冷卻

至哪一溫度時會達到飽和？

(3)取30 C的飽和溶液10.0克，以蒸餾水將其稀釋至250.0 mL後，精確量取此稀釋溶液20.0 mL，以

0.100 M的氫氧化鈉溶液滴定。試問到達滴定終點時，需要用多少mL的氫氧化鈉溶液？


答案

一、單選題：

1. B 2. E 3. D 4. C 5. D 6. D 7. B 8. A 9. C 10. A 11. B 12. D

13. A 14. B 15. E

二、多選題：

1. ACDE 2. BCDE 3. ABCDE 4. BD 5. AC 6. CDE 7. AB 8. DE 9. BCE


1. (1)見詳解;(2) 0.01 M;(3) 7;(4)氯化氫溶液、HCl、0.01 M;(5)氫氧化鈣溶液、Ca(OH)2、0.005 M

2. (1)4;(2)8

3. 1.41 10−11 M

4. (1)見詳解;(2) 43.7C;(3) 22.2 mL

68

解析

一、單選題：

1. (A)最佳緩衝能力為弱酸與弱酸鹽濃度比值為1，故為半當量點，即體積為5 mL

(B)半當量點的pH = pKa，體積為5 mL時，pH = 6，故Ka = 106

(C)為滴定前，pH = 4，又 a[H ] C K ． 4 610 10C ． ∴ 210C

(D)垂直曲線的中點為當量點，約為pH = 9，適用酚酞（pH = 8～10為變色範圍）作為指示劑

(E)酸鹼中和屬於放熱反應

2. (A)由題意可知K1 K2 = Kw，因水不易解離故Kw極小（必小於K1），故K2 < K1

(B)此為緩衝溶液，故加入少量的酸，pH值改變很少

(C)定溫下，平衡常數不因加入物質而變

(D)甲溶液中的共軛酸鹼對濃度相等，[H+] = K1 = 1.8 10−5，pH值小於5

3. 溶液中離子總濃度愈大，導電度愈大，各選項中離子總濃度分別約為

(A) 0.1 M (B) 0.2 M (C) 0.3 M (D) 0.4 M (E) 0.3 M

4. 上述5種制酸劑，每莫耳最多可中和H 之莫耳數如下：

NaHCO3 CaCO3 Mg(OH)2 AlPO4 [Al(H2O)5(OH)]SO4

1莫耳物質最多可中和 H 莫耳數 1 2 2 3 3

設皆取1克制酸劑，則僅需比較Mg(OH)2與AlPO4即可，計算如下：

Mg(OH)2可中和H 莫耳數1

2 0.03458

（mol）

AlPO4可中和H 莫耳數1

3 0.025122

（mol）

5. 原液pH (A) pH = 7 (B) pH = 5 − log1.8 = 4.74 (C) pH = 13 (D) pH = 0.7，混合後pH

(A) [H+] =0.2 1

5

=0.04，pH = 1.4

(B) [H+] =0.1 4 0.2 1

0.1 4 0.2 1

1.8 10−5 = 6 10−6，pH = 5.22

(C) [OH−] =0.1 4 0.2 1

4 1

=0.04，pOH = 1.4，pH = 12.6

(D) [H+] =.1 2 4 0.2 1

5

= 0.2，pH = 0.7

6. 各選項物質中的酸鹼性分別為 (A)酸性、酸性、中性 (B)酸性、中性、鹼性 (C)酸性、鹼性、

中性 (D)鹼性、鹼性、鹼性 (E)中性、酸性、鹼性

7. 取圖中，[A−]/[HA] = 2時pH = 5，

即 [H+] = 10−5故Ka =

5[H ][A ]2 10

[HA]

8. 各杯由pH = n降至pH = n 1，也就是使H+濃度增為原來10倍，故需再添加原來莫耳數的9倍。庚

杯較濃其H+莫耳數為己杯的10倍，故所需的濃鹽酸莫耳數為己杯的10倍，同理庚杯所需的濃鹽酸


69

為戊杯的100倍，以此類推，應選(A)

9. Ka =H ][A ]

[HA]

10−4 =5(10 )[A ]

[HA]

[HA]

[A ]=

5

4

10 1

1010

10. pH = 4為酸性溶液，鹼性物質較易溶於此溶液中

11. 2HA NaOH H O NaA

0.1 50 0.1 25 0

0.1 25 0 0.1 25

前

平

[H+] = 5 50.1 251 10 1 10

0.1 25

，pH = 5

12. 由圖知達當量點時，HCl耗去50 mL，故 [NaQ] = 0.01 M

HCl NaQ NaCl HQ

0.01 50 0.01 50 0 0 mmol

0 0 0.5 0.5

前

後

故 [HQ] =0.5

100= 5 103 M由圖可知當量點時pH = 5，故 [H+] = [Q] = 105

HQ(aq) H+ + Q Ka =5 5

3

10 10

5 10

= 2 108

13. pH = 7.0時，[H+] = 10−7M，H+數有10−7 0.1 6.02 1023 = 6.02 1015個

14. (B)苯甲酸與氫氟酸皆為單質子酸，由個別Ka可知氫氟酸的酸性較強，故相同濃度時氫氟酸的解

離度較大，又因溶液濃度愈大解離度愈小

15. NH3與CH3COONa皆呈鹼性，但NH3鹼性較強，CH3COONH4接近中性，NH4Cl與CH3COOH皆呈

酸性，但CH3COOH酸性較強，故pH值：丙＜乙＜戊＜丁＜甲

二、多選題：

1. (A) [HA] =0.03

0.3= 0.1 M

(B) [H+] = 5a AK C 0.1 10 = 1.0 10−3 M

(C) α =310

0.1

100% = 1%

(D) [H+] =0.1 20 0.1 10

0.1 10

(1 10−5) = 1 10−5 pH = 5

(E)強鹼與弱酸中和達當量點溶液呈鹼性。

2. (A) H2O H++OH−為吸熱反應

3. CH3COOH CH3COO− + H+

CH3COO− + D2O CH3COOD + OD−

OD− + H+ HOD

HOD D+ + OH−

OH− + H+ H2O

70

4. 濃度均為0.1 M之甲、乙、丙三種單質子酸各100 mL之莫耳數均為0.1 0.1 = 0.01莫耳。

加入NaOH之莫耳數均為0.2 25

1000= 0.005莫耳

可知單質子酸過量，溶液中含有單質子酸（HA）及NaA

∵[H+] = Ka [HA]

[A ]現[HA] =

0.01 0.005

125

M = [A−]

∴[H+] = Ka又Ka：甲>乙>丙，∴[H+]：甲>乙>丙

甲：Ka = 10−3 = [H+]，∴pH = 3 乙：Ka = 10−4 = [H+]，∴pH = 4 丙：Ka = 10−5 = [H+]，∴pH = 5

∴1

2(甲 + 乙 + 丙) =

1

2(3 + 4 + 5) = 6

1

2(甲 + 丙) =

1

2(3 + 5) = 4

5. (A)精稱體積應利用丙（量瓶）(B)應使用己（吸量管）較為精確(C)滴定液應裝於庚（滴定管）中

(D)被滴定液應裝於乙（錐形瓶）中(E)目測玻璃管中的水溶液，應以弧形最底端為量取數據，正

確讀數應為21.80±0.05 mL

6. (A) pOH = −log(10−5)1/2= 2.5 pH = 11.5(B)達當量點，剩下NH4Cl，水解後呈酸性

(E)為弱鹼與弱鹼鹽型緩衝液，pH > 7

7. 醋酸為弱酸，鹽酸為強酸，當pH相同時，醋酸的濃度必大於鹽酸

(C)鹽酸的 [H+] = 5 10−4 M，醋酸的 [H+] 略大於5 10−4 M

(D)醋酸溶液達當量點時為鹼性

(E)醋酸濃度較大，故達當量點時所需體積較大

8. (A)∵Ka：HCN < CH3COOH，∴Kb：CN− > CH3COO−∴CN−與H+結合傾向較大，生成的HCN較多

∴[HCN] > [CH3COOH]；[CN−] < [CH3COO−]

(D)5

3 a

43

[CH COO ] K 1.8 100.18

[CH COOH] [H ] 10

10

a

4

K[CH ] 4 10

[HCN] [H ] 10

= 4 10−6 ∴ 3

3

[CH COO ]

[CH COOH]

>[CN ]

[HCN]

(E) 3

3

[CH COO ]

[CH COOH]

+[CN ]

[HCN]

= 0.18 + 4 10−6≒0.18

9. (A) 1.8 10−5 =2x

0.1 [OH−]= x = 1.3 10−3 M

(B)因NH3過量，溶液中存在NH3與NH4+，故為緩衝溶液

(C) 3 4HCl NH NH Cl

0.1 60 0.1 50 0 0 mmol

1 0 5 5

前（）

後

因NH4+為弱酸可忽略解離出的H+，故溶液的H+主要由剩餘的HCl提供

[H+] =1

60 50= 9.1 10−3 M

(D)強酸與弱鹼達當量點時溶液應為酸性，pH < 7

(E)由電中性原理知，正離子電量總和=負離子電量總和 [NH4+] + [H+] = [Cl−] + [OH−]


71


1. (1)

(2)設第一瓶酸濃度為x，氫氧化鈉濃度為y

達當量點時實驗I：25x = 25y 實驗II：25x + 0.01 2 10 = 45y

解得x = 0.01，y = 0.01，故第一瓶的酸與氫氧化鈉濃度相同

[NaOH] = 0.01（M）

(3)本題強酸與強鹼恰達當量點，pH = 7

(4)由實驗IV中滴入BaCl2並無沉澱產生，故第一瓶非硫酸，且由實

驗I可知為強酸，故第一瓶為鹽酸其學名為氯化氫溶液，化學式為

HCl，濃度由第(2)小題可知為 [HCl] = 0.01 M

(5)由實驗III，加入第二瓶後滴定的結果與實驗II比較，當量點減少了，故第二瓶為鹼，再由實驗

IV得知會與草酸鈉沉澱，則第二瓶為氫氧化鈣，化學式為Ca(OH)2 設氫氧化鈣濃度為a，25 0.01

= 15 0.01 + 2 10 a a = 0.005 M，故 [Ca(OH)2] = 0.005 M

2. (1) [H+] = 8A aC K 1 (1 10 ) = 10−4 pH = 4

(2) [H+] =1 20 2 5

2 5

(1.0 10−8) = 1.0 10−8 pH = 8

3. 恰中和，得 [NaA] =0.1

2= 0.05 M 水解 [OH−] =

114

28

1 10(0.5 )

1 10

= 7.1 10−4 M

[H+] =14

4

1 10

7.1 10

= 1.41 10−11 M

4. (1)將濃度單位改為g/100水，可得下表及溶解曲線圖

溫度(C) 20 30 40 50 60 70

濃度(g/100溶液) 8.7 12.5 17.5 23.9 31.5 45.8

濃度(g/100水) 9.5 14.3 21.2 31.4 46.0 84.5 (2)

31.5 x

68.5 57.5 100

x = 25 g/100g水

利用上圖內插可得約為43.7 C

或利用表格中數據作線性內插

31.4 21.2 25 21.2

10 T 40

T = 43.7 C

(3)草酸的當量數 = 氫氧化鈉的當量數

設需NaOH V毫升

2 1.25 20

90 250 = 0.1 V 103 V = 22.2 mL

72

主題五氧化還原


一、氧化數:藉由化合物中因電負度不同對共用電子吸引程度的大小，假想原子參與反應後所得

到或失去的電子數，亦為假想各原子所具有的靜電荷。

1、氧化數判斷法則：

(1)元素態任何物質，氧化數為 0 例：Cu、 2H 、 2Cl 、 4P 、 3O

(2)化合物必為電中性故氧化數總和為零。

其中 F 必為 1 ； IA必為 1 ； IIA必為 2 ； Al 必為 3 ；Zn必為 +2； Ag 必為 1

(3)金屬氫化物中，氫的氧化數為 1 ，如: LiH ， 2MgH ；非金屬氫化物中，氫的氧化數為+1，

如: HCl 、HCN 、 3NH 。

(4)氧的氧化數：

①一般氧化物，氧的氧化數為 2

②過氧化物，氧的氧化數為 1 ，[例] 2 2H O ； 2 2Na O ； 2BaO 。

③超氧化物，氧的氧化數為1

2 ，[例] 2KO ； 2CsO

④氧的氟化物 : 2 2O F O → 1 ; 2OF O → 2

(5)單原子離子，離子的電荷數 = 元素的氧化數 ex:Cl、 2Co ；多原子離子，各元素氧化數

和為離子電荷數 ex: 2

2 7Cr O 。

二、氧化與還原

1、氧化還原反應

(1)定義:

氧化：失去電子的反應；氧化數增加。

還原：得到電子的反應；氧化數減少。

(2)自身氧化反應：化合物同種原子間會同時發生氧化還原反應，此反應稱自身氧化還原反應。

① 2 22Cl OH Cl ClO H O

② 2

4 4 2 23 4 2 2MnO H MnO MnO H O

③ 2 2 3 2 22 2Na S O HCl NaCl SO S H O

2、氧化還原特性：

(1)必有氧化數之改變或電子之轉移。

(2)在化學反應中，氧化與還原同時發生，同時結束。

(3)在氧化還原反應中氧化劑被還原，還原劑被氧化。

(4)就電子得失而言，氧化劑所獲得之電子等於還原劑失去之電子數。故在整個過程中物

系仍保持電中性。

(5)就氧化數而言，還原劑之氧化數增加等於氧化劑氧化數之減少。


73

a.氧化數只能降低不能升高的物質，只能當氧化劑。例： 4KMnO 、 2 2 7K Cr O 、 3HNO

b.氧化數只能升高不能降低的物質，只能當還原劑。例： 2H S 、HCl 、 3NH

c.氧化數能降低也能升高，可當氧化劑或還原劑。例： 2 2H O 、 2Fe 、 2HNO

(6)氧化劑與還原劑同時存在時，才能夠產生氧化還原反應。

(7)自發性氧化還原反應中，強氧化劑＋強還原劑弱還原劑＋弱氧化劑

2 2Cu Fe Cu Fe 2 22 2Cl Br Cl Br

三、常見氧化劑與還原劑

1、常見的氧化劑及其主要產物與半反應式

氧化劑半反應式轉移

電子數

KMnO4（酸性） MnO4－＋8H

＋＋5e

－ → Mn2＋＋4H2O 5

KMnO4（中性或弱鹼性） MnO4－（紫）＋2H2O＋3e

－ → MnO2（褐）＋4OH

－ 3

KMnO4（強鹼性） MnO4－（紫）＋e

－ → MnO4

2－（墨綠） 1

H2O2 H2O2＋2H＋＋2e

－ → 2H2O 2

K2Cr2O7 Cr2O72－（橙）＋14H

＋＋6e

－ → 2Cr3＋（綠）＋7H2O 6

MnO2 MnO2（褐）＋4H＋＋2e

－ → Mn2＋（淡粉紅）＋2H2O 2

鹵素 X2（Cl2、Br2、I2） X2＋2e－

→ 2X－ 2

Fe3＋ Fe3＋（黃褐）＋e－

→ Fe2＋（淡綠） 1

Ce4＋ Ce4＋（黃）＋e－

→ Ce3＋ 1

O2 O2＋4H＋＋4e

－ → 2H2O 4

H2SO4（濃） H2SO4＋2H＋＋2e

－ → SO2＋2H2O 2

HNO3（濃） HNO3＋H＋＋e

－ → NO2（紅棕）＋H2O 1

HNO3（稀） HNO3＋3H＋＋3e

－ → NO＋2H2O 3

O3 O3＋2H＋＋2e

－ → O2＋H2O 2

ClO－（漂白劑；次氯酸根） ClO

－＋2H

＋＋2e

－ → Cl

－＋H2O 2

氧化劑氧化力大小(本身還原得到電子)：

2 3 2 2

2 3 2 2 4 2 2 7 2 2 3 2 4F O H O MnO Cl Cr O MnO Br NO Ag Fe I Cu SO (稀)

鹵素： 2 2 2 2F Cl Br I

74

2、常見的還原劑及其主要產物與半反應式

還原劑半反應式轉移

電子數

H2 H2→2H++2e－ 2

H2O2 H2O2→O2+2H++2e－

2

Fe2＋ Fe2+（淡綠）→ Fe3+（黃褐）+e－ 1

C2O42－ C2O4

2－→2CO2+2e－

2

SO2、HSO3－、SO3

2－ SO32－+H2O→SO4

2－+2H++2e－

2

H2S H2S→S（黃）+2H++2e－ 2

NO2－

NO2－

+H2O→NO3－

+2H++2e－

2

Sn2＋ Sn2+→Sn4++2e－

2

S2O32－（硫代硫酸根）

與弱氧化劑反應例 I2

S2O32－→

1

2 S4O6

2－（四硫磺酸根）+e－

1

與強氧化劑反應例 Cl2

S2O32－+5H2O→2SO4

2－+10H++8e－

8

鹵素離子 X－（Cl

－、

Br－、I

－）

X－→

1

2 X2+e

－ 1

3、金屬活性表

Li Rb K Cs Ba Sr Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Co

Ni Sn Pb 2H Cu Hg Ag Pt Au

*汞指亞汞 2

22 2Hg Hg e ；錫為亞錫 2( )Sn ；鐵指亞鐵 2( )Fe

4、常見金屬之化學性

活性 K、Ca、Na Mg 、 Al Zn、Fe Ni、 Sn、Pb 2H 、Cu Hg 、 Ag Pt、Au

與水反應與常溫水反

應形成 2H 沸水高溫水蒸氣與水無反應

與酸反應溶於鹽酸或稀硫酸產生氫氣( 2H )

反應激烈----------------------反應和緩

溶於氧化性的酸，

如硝酸與濃硫酸

溶於

王水

與氧反應被氧化生成氧化物

容易--------------------------------------困難

不被

氧化


75

四、氧化還原滴定

(1)觀念：氧化劑所得到電子的莫耳數 = 還原劑所失去電子的莫耳數

(2)公式： Mn i i C V

五、電化電池

1、原理：自發性的氧化還原反應，由化學能產生電能的裝置。

2、電池電極定義：

(1)依反應區分

①陽極：發生氧化反應的電極(失去電子)。

②陰極：發生還原反應的電極(得到電子)。

③正極：電子流入的電極。

④負極：電子流出的電極。

(2)依材料活性區分

①活性電極：電極本身會參與反應

②惰性電極：電極本身不會參與反應。

例：鉑電極、石墨電極。

3、電化電池的電壓計算：

電池電壓 E 電池 = 陽極氧化電位＋陰極還原電位

4、預測氧化還原反應是否為自發性反應

(1)氧化還原反應之 0E 為正值，表示反應為自發性；易於向正反應方向進行。

(2)氧化還原反應之 0E 為負值，表示反應為非自發性；不易於向正反應方向進行。

(3)氧化還原反應之 0E ，表式達到氧化還原反應的平衡狀態。

5、電池的串聯

燒杯溶液（1.0 M）電極還原電位（V）

A ZnSO4 Zn 片－0.76

B AgNO3 Ag 片 0.80

C NiSO4 Ni 片－0.23

D CuSO4 Cu 片 0.34

(1)正向串聯:電池以正負級交錯連接，稱為正向串聯或順接。

76

(2)逆向串聯:電池以同級相連接，稱為逆向串聯或逆接。

(3)結論:雙電池組有六種組合，但僅產生三種不同的電壓。

組合接法負極正極電池電壓（V）

A－B＋C－D 順接 A（陽）、C（陽） B（陰）、D（陰） 2.13

反接 A（陽）、C（陰） B（陰）、D（陽） 0.99

A－C＋B－D 順接 A（陽）、D（陽） C（陰）、B（陰） 0.99

反接 A（陽）、D（陰） C（陰）、B（陽） 0.07

A－D＋B－C 順接 A（陽）、C（陽） D（陰）、B（陰） 2.13

反接 A（陽）、C（陰） D（陰）、B（陽） 0.07

六、電解

1、定義:對非自發的氧化還原反應 E°電池＜0，藉由施加電壓供給電能方式，強

迫該反應發生的過程，稱為電解。

2、電解產物的判斷

(1)水溶液中

①陽極:電解液陰離子與水競爭釋放電子，氧化電位較高者優先析出。

水溶液中有 2

4SO 、 3NO、 4ClO、F 、 3

4PO (氧化電位<水)等於電解水

2 ( ) ( ) 2( )

12 2

2l aq gH O e H O

水溶液為鹼性時(OH ):

( ) 2( ) 2 ( )

12 2

2aq g lOH O H O e

②陰極:電解液的陽離子與水競爭獲得電子，還原電位較高者優先析出。

水溶液中有 IA、 2IIA 、 3Al 、 2Mn (還原電位<水)等於電解水

2 ( ) 2( ) ( )2 2 2l g aqH O e H OH

水溶液為酸性時(H ):

( ) 2( )2 2aq gH e H


77

(2)活性電極與熔融鹽

①活性電極:在陽極發生氧化反應；( ) ( )

n

s aqM M ne

②熔融鹽( MX ):

陽極反應:( ) 2( . . )2 2l s l gX X e

陰極反應:( ) ( )

n

l sM ne M

3、常見的電解實例:以惰性電極電解

(1)電解酸性水溶液:如硫酸、硝酸

陽極：

H2O() → 1

2 O2(g)＋2H

＋

(aq)＋2e－

陰極： 2H＋

(aq)＋2e－

→ H2(g)

(2)電解鹼性水溶液:如硫酸、硝酸

陽極：

2OH－

(aq) → 1

2 O2(g)＋H2O()＋2e

－

陰極： 2H2O()＋2e－

→ H2(g)＋2OH－

(aq)

(3)電解中性水溶液：如硫酸鉀、硫酸鈉

陽極：

H2O() → 1

2 O2(g)＋2H

＋

(aq)＋2e－

陰極： 2H2O()＋2e－

→ H2(g)＋2OH－

(aq)

(4)電解碘化鉀

全反應均為

H2O() →

1

2 O2(g)＋H2(g)

78

範例 1 何項反應為自身氧化還原反應？ (A)P4＋3OH

－＋3H2OPH3＋3H2PO 2

(B)3NO2＋H2O2HNO3＋NO (C)3Br2＋3CO2

3

5Br

－＋BrO 3

＋3CO2

(D)2HBr＋H2SO42H2O＋Br2＋SO2 (E)2NaI＋Pb(NO3)22NaNO3＋PbI2(s)。

範例 2

下列何者可以在某一反應中作還原劑，而另一反應中作為氧化劑？ (A)H2S (B)KMnO4

(C)H2O2 (D)SO2 (E)KNO2。

範例 3 過錳酸鉀與草酸（乙二酸）反應，會產生氣泡，可以用下列離子反應式表示：

(1)2 MnO4－

(aq)＋x C2O42－

(aq)＋____________ y Mn2＋(aq)＋z CO2(g)＋____________。

(2)試完成上列反應式後，回答係數(x、y、z)所代表數字選項（應選三項，次序不拘）

(A)1 (B)2 (C)3 (D)4 (E)5 (F)6 (G)7 (H)8 (I)9 (J)10 (K)11 (L)12。

答:(1)16H＋、8H2O;(2)BEJ


79

範例 4 將金屬銅溶於稀硝酸中的化學反應式如下：Cu+ HNO3 →Cu(NO3)2 +……（未平衡）

(1)以半反應平衡法，寫出還原半反應式。

(2)試寫出此反應的平衡反應式。（以分子反應式表示）

(3)參與反應的 HNO3有若干%作為氧化劑？

(4)若有 0.6 mol 銅被溶掉，則實驗共需消耗硝酸多少 mol？

答: (1)NO3－＋4H

＋＋3e

－NO＋2H2O;(2)3Cu＋8HNO33Cu(NO3)2＋2NO＋4H2O;(3)25%;(4)1.6 mol

範例 5 已知 0.15 M 的氫氧化鈉標準溶液 30.0 mL，可滴定 45.0 mL 的草酸溶液至完全中和，在酸性條件

下，25.0 mL 的該草酸溶液，可與 25.0 mL 的過錳酸鉀溶液完成氧化還原反應，則此過錳酸鉀溶液

的濃度為 (A)0.01 (B)0.02 (C)0.05 (D)0.01 (E)0.1 M。

範例 6

家用漂白水的主要成分是次氯酸鈉（NaOCl），現有漂白水 1.00 g 與過量 KI 酸性溶液反應，生

成的碘再以標準 Na2S2O3 溶液滴定，在接近終點 I2 的顏色開始變化時加入澱粉，一直滴到藍色

消失，共用去 0.100 M 之 Na2S2O3 溶液 20.0 mL。回答下列問題：（原子量：Na＝23，Cl＝35.5）

(1) 寫出漂白水與過量 KI 反應的離子反應式。(2) 寫出碘與 Na2S2O3 反應的離子反應式。

(3) 漂白水中含次氯酸鈉的重量百分率濃度為若干？(A) 2.0％(B) 2.5％(C) 3.0％(D) 7.45％。

答: (1) OCl－

(aq)＋2I－

(aq)＋2H＋

(aq) → Cl－

(aq)＋I2(aq)＋H2O() (2) 2S2O32－

(aq)＋I2(aq) → S4O62－

(aq)＋2I－

(aq)

(3)(D)

80

範例 7 利用下列電位資料回答問題。

Zn2＋ + 2 e－ Zn E0＝－0.76 V Cr3＋ + 3 e

－ Cr E0＝－0.74 V

Co2＋ + 2 e－ Co E0＝－0.28 V Ni2＋ + 2 e

－ Ni E0＝－0.23 V

Cu2＋ + e－ Cu

＋ E0＝0.16 V Cu2＋ + 2 e

－ Cu E0＝0.34 V

(1)Cu＋ + e

－ Cu 的 E0＝ (A)0.18 (B)0.52 (C)－0.18 (D)－0.52 V。

(2)如果重訂 Cu2＋ + e－ Cu

＋的電位為 0，則 Zn Zn2＋ + 2 e－的電位為 (A)－0.92

(B)0.92 (C)0.76 (D)－0.76 V。

(3)鉻銅電化電池的電壓為 (A)1.08 (B)1.10 (C)0.62 (D)0.38 V。

(4)取前四種半電池可組合成多少組單電池？ (A)4 (B)6 (C)10 (D)12。

(5)若前四種半電池各取一個組合成單電池，再組合成雙電池，最大電壓為 (A)0.99

(B)2.01 (C)0.03 (D)0.07 V。

(6)下列燒杯中的金屬與溶液何者會反應？

(A) (B) (C) (D)

答: (1)B;(2)B;(3)A;(4)B;(5)A;(6)D

範例 8 附圖是以鉛蓄電池電解 NaOH(aq)及 KI(aq)，A、B、C、D 均為 Pt 電極，甲為 10 克 10%之 NaOH(aq)，

乙為 2 升 1 M 之 KI(aq)。在 25℃、1 大氣壓下通電 32 分 10 秒，若電流為 10 安培，則

(1)乙電解槽中，何電極附近之溶液能使酚酞變紅色？（C 或 D）

(2)將 C 電極附近之溶液吸出，加入少許 FeCl3(aq)時，溶液有何變化（註明顏色）？

(3)電解後，甲電解槽中溶液之重量百分率濃度為多少？

(4)電解後，乙電解槽中溶液之 pH 值為多少？（溶液體積不變）

(5)鉛蓄電池中，硫酸水溶液之重量變化如何？

(6)A、B、C 三電極生成之氣體共有多少升？


81

範例 9 以鉑為電極，電解下列各物質，請分別寫出陽極及陰極的產物：

濃 NaCl(aq) 稀 NaCl(aq) NaCl() CuSO4(aq) KF(aq) NaOH(aq) KI(aq)

陽極 (1) (3) (5) (7) (9) (11) (13)

陰極 (2) (4) (6) (8) (10) (12) (14)

答: (1) Cl2 (2) H2 (3) O2 (4) H2 (5) Cl2 (6) Na (7) O2 (8) Cu (9) O2 (10) H2

(11) O2 (12) H2 (13) I3－ (14) H2


一、單選題：

1. （）下列氧化物，哪一個無法和氧氣反應？ (A) CO (B) N2O (C) As2O3 (D) P4O6 (E)

SO3


2. （）工廠的廢氣以及汽機車的排氣是空氣汙染的主要來源，但廢氣中的氮與氧的化合物

可藉由適量的氨氣及催化劑，將其還原成無毒的N2和H2O。今有NO與NO2的混合氣體

（簡稱為NOx）3.0升，若用與NOx同溫同壓的氨氣3.0升，恰好可使該NOx完全反應變

成N2與H2O。試問該混合氣體NOx中，NO與NO2的莫耳比為何？ (A) 1：1 (B) 1：2

(C) 1：3 (D) 3：1


3. （）目前手機多以鋰離子電池作為電源，其中石墨為負極，進行充電時，需要6莫耳碳與

1莫耳鋰離子才能儲存1 莫耳電子，反應式如下：6C + Li+ + e充電

放電LiC6

假設某一手機連續通話3.0小時後，其電能才會耗盡。若通話時的平均電流值為0.30安

82

培，則該手機的鋰離子電池中至少約需幾克石墨（最接近的數值）？ (A) 14 (B) 2.4

(C) 1.5 (D) 0.24 (E) 0.15


4. （）甲醇燃料電池是以甲醇與氧反應，得到電能，並產生二氧化碳與水。陽極端是以甲

醇為反應物，而陰極端的反應物是氧氣。試問陽極反應所產生的二氧化碳與陰極反應

所產生的水二者的莫耳數比（CO2：H2O）為何？ (A) 1：1 (B) 1：2 (C) 1：3 (D)

2：3 (E) 3：1


5. （）下列有關化學電鍍（非電解電鍍）的敘述，哪一個正確？ (A)電鍍液中需要有還原

劑的存在 (B)塑膠物質不適用此種方法進行電鍍 (C)將待鍍物置於陰極，通入直流

電流，使欲鍍金屬離子還原於待鍍物表面 (D)將待鍍物置於陰極，通入交流電流，

使欲鍍金屬離子還原於待鍍物表面 (E)將待鍍物置於陽極，通入交流電流，使欲鍍金

屬離子氧化於待鍍物表面


6. （）下列元素與其他元素反應，形成各種穩定化合物時，何者能以最多種氧化數與其他

元素鍵結？ (A)鈉 (B)氧 (C)氟 (D)銅 (E)氯


7. （）電解水時，若在陰極產生1克的氫氣，則理論上在陽極可得多少升的氧氣（在標準狀

況）？ (A) 1.1 (B) 2.2 (C) 2.8 (D) 5.6 (E) 11.2


8. （）在不同濃度的硝酸溶液中通入硫化氫，會產生不同的反應如下：

甲、2HNO3(aq) + H2S(g) → S(s) + 2NO2(g) + 2H2O(l)

乙、2HNO3(aq) + 3H2S(g) → 3S(s) + 2NO(g) + 4H2O(l)

丙、2HNO3(aq) + 4H2S(g) → 4S(s) + NH4NO3(aq) + 3H2O(l)

丁、2HNO3(aq) + 5H2S(g) → 5S(s) + N2(g) + 6H2O(l)

上列氧化還原反應，若只針對硝酸，氮的氧化數有改變的，將其單一氮原子的氧化數

改變的差距，由大至小依序排列，則下列哪一選項是正確的？ (A)甲乙丙丁 (B)乙

丙丁甲 (C)丙丁乙甲 (D)丁丙乙甲 (E)丁丙甲乙


9. （）維生素C（分子量 = 176）又名抗壞血酸，其結構如附圖所示。

維生素C易被氧化，若以0.200 M的碘溶液滴定1.76 g維生素C

時，須加入50.00毫升碘溶液，才能使澱粉指示劑顯現藍色。已

知維生素C的五員環上的每個羥基被氧化成羰基時，會失去一個

電子。試問下列哪一個化合物是維生素C經上述滴定反應後的產物？

(A) (B) (C) (D) (E)


10. （）鎳鎘電池是市售蓄電池之一，電池電壓為1.3伏特，充放電時會伴隨下列反應：


83

Cd(s) + 2 NiO(OH)(s) + 2 H2O(l)放電

充電Cd(OH)2(s) + 2 Ni(OH)2(s)

假設某一鎳鎘電池，經使用一段時間後，消耗了5.0克的鎘。今欲以2.0安培的電流為

之充電，試問理論上至少約需多少小時始能完成充電？（已知鎘的原子量為112.4，1

法拉第 = 96500庫侖） (A) 0.6 (B) 1.0 (C) 1.2 (D) 2.4 (E) 3.6


11. （）在室溫，取藍色的0.1 M硫酸銅溶液2 mL，置於試管中，加入無色的0.1 M碘化鉀溶液

5 mL，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，下列敘述何者正確？ (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


12. （）在不同濃度的硝酸溶液中通入硫化氫，會產生不同的反應如下：

甲、2HNO3(aq) + H2S(g) → S(s) + 2NO2(g) + 2H2O(l)

乙、2HNO3(aq) + 3H2S(g) → 3S(s) + 2NO(g) + 4H2O(l)

丙、2HNO3(aq) + 4H2S(g) → 4S(s) + NH4NO3(aq) + 3H2O(l)

丁、2HNO3(aq) + 5H2S(g) → 5S(s) + N2(g) + 6H2O(l)

上列氧化還原反應，若只針對硝酸，氮的氧化數有改變的，將其單一氮原子的氧化數

改變的差距，由大至小依序排列，則下列哪一選項是正確的？ (A)甲 > 乙 > 丙 >

丁 (B)乙 > 丙 > 丁 > 甲 (C)丙 > 丁 > 乙 > 甲 (D)丁 > 丙 > 乙 > 甲 (E)

丁 > 丙 > 甲 > 乙


13. （）開發能源與維護環境是現代科技所面臨的兩大挑戰。若能利用太陽能來電解水，產

生氫氣與氧氣以供氫氧燃料電池使用，就可以獲得有用的能量與非常乾淨的水，這樣

就不會造成環境的問題。試問90公斤的水，完全電解可產生幾公斤的氫？ (A) 0.5

(B) 1 (C) 5 (D) 10 (E) 20


14. （）下列金屬中，何者不會與熱稀硫酸溶液反應產生氫氣？ (A) Mg (B) Al (C) Fe

(D) Cu (E) Zn


15. （）以草酸鈉標定過錳酸鉀溶液的反應，會產生錳（Ⅱ）離子以及二氧化碳。下列有關

草酸鈉標定過錳酸鉀實驗的敘述，哪一個正確？ (A)滴定過程中，過錳酸鉀被氧化，

草酸鈉被還原 (B)溫度需超過100 C，草酸鈉與過錳酸鉀才會反應 (C)滴定過程中

溶液呈紅紫色，是因為加入酚酞指示劑 (D)草酸鈉性質穩定不易變質，所以適用於

標定過錳酸鉀溶液 (E)過錳酸鉀2莫耳與草酸鈉5莫耳作用，會產生2莫耳的錳（Ⅱ）

離子與5莫耳的二氧化碳


16. （）過錳酸鉀是強氧化劑，在酸性條件下，紫色的過錳酸鉀會被還原成幾近無色的錳（Ⅱ）

離子。下列何者是在製備酸性過錳酸鉀溶液時，最常使用的酸？ (A) HF (B) HNO3

84

(C) HClO4 (D) H2SO4 (E) H2S2O3


17. （）NO3

(aq)、N2(g)、MnO2(s) 的標準還原電位分別為：

NO3

(aq) + 4H+(aq) + 3e → NO(g) + 2H2O(l) E = 0.96V

N2(g) + 5H+(aq) + 4e → N2H5

+(aq) E = 0.23V

MnO2(s) + 4H+(aq) + 2e → Mn2+

(aq) + 2H2O(l) E = 1.23V

若各物質在標準狀態下進行上述各反應或逆反應，則下列敘述哪一項正確？ (A)氧

化力的強弱順序為MnO2(s) > N2(g) > NO3

(aq) (B)氧化力的強弱順序為N2(g) > NO3

(aq) >

MnO2(s) (C)還原力的強弱順序為N2H5+

(aq) > NO(g) > Mn2+(aq) (D)還原力的強弱順序

為Mn2+(aq) > NO(g) > N2H5

+(aq) (E)還原力的強弱順序為NO(g) > N2H5

+(aq) > Mn2+

(aq)


18. （）工廠的廢氣以及汽、機車的排氣是空氣汙染的主要來源，但廢氣中的氮與氧的化合

物可藉由適量的氨氣及催化劑，將其還原成無毒的N2和H2O。今有NO與NO2的混合氣

體（簡稱為NOx）3.0升，若用與NOx同溫同壓的氨氣3.0升，恰好可使該NOx完全反應

變成N2與H2O。求該混合氣體NOx中，NO與NO2的莫耳比為何？ (A) 1：1 (B) 1：2

(C) 1：3 (D) 3：1 (E) 2：1


二、多選題：

1. （）化石燃料是現今地球上最主要的能源，一般火力發電廠利用燃燒反應，將化學能轉

變為熱能，用來推動發電機以產生電能。但是使用這種方式，最有效率的發電廠也僅

能轉換約40% 的化學能為電能。若能利用電化學方法，直接將化學能轉變為電能，將

更有效率，燃料電池即以此種方式產生電能。氫氧燃料電池與甲烷燃料電池所需半反

應的標準還原電位如下：

O2(g) + 4H+(aq) + 4e → 2H2O(l) E =1.23 V

CO2(g) + 8H+(aq) + 8e → CH4(g) + 2H2O(l) E = 0.17 V

2H+(aq) + 2e → H2(g) E = 0.0 V

燃料電池對外能作的最大電功為W = nFE 其中：W為電功，單位焦耳

F為法拉第常數，等於96500庫侖／莫耳 E為電動勢，單位伏特（V）

n為燃燒1莫耳氫或甲烷所轉移的電子莫耳數

下列有關氫氧與甲烷燃料電池的敘述，哪些是正確的？ (A)每產生1.0莫耳的水，兩

種電池都需要轉移2.0莫耳的電子 (B)甲烷燃料電池的電動勢為1.40V (C)氫氧燃料

電池的電動勢為1.23V (D)甲烷燃料電池每消耗1.0莫耳的甲烷，可以產生W = 409 kJ

的電功 (E)氫氧燃料電池每消耗1.0莫耳的氫氣，可以產生W = 237 kJ的電功


2. （）將含有酚酞、碘化鉀與澱粉的混合液加入U型管，再把接於

電池兩端的石墨棒，放入U型管中，形成電解電池如附圖。

下列有關此電解電池的敘述，哪些正確？

(A)電解時水被氧化 (B)乙電極附近有氧氣生成 (C)乙電極

附近溶液變藍色 (D)甲電極端發生氧化反應 (E)甲電極附

近溶液的pH值上升



85

3. （）某生秤取0.095 g混雜有硫酸鈣的硫酸亞鐵（FeSO4式量 = 152）後，將其溶於20毫升、

0.5 M的熱硫酸溶液中，隨即以0.001 M的KMnO4溶液滴定。當加入25.00毫升KMnO4

時，達滴定終點。已知滴定反應式如下：MnO4

(aq) + 5Fe2+(aq) + 8H+

(aq) → Mn2+(aq) +

5Fe3+(aq) + 4H2O(l)

假設該硫酸亞鐵中之不純物，不含上列反應式中的任何離子，試問下列有關該滴定的

敘述，哪些正確？ (A)溶液中的[Fe3+]恆等於5[Mn2+] (B)溶液中的[Fe2+]恆等於

5[MnO4] (C)該硫酸亞鐵的純度約為20%（重量百分率） (D)以硫酸作為溶劑主要

是避免鐵（II）離子沉澱 (E)為保持溶液酸性，可以用1 M的HCl(aq) 取代硫酸


4. （）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。下列選項哪些正確？ (A)雙氧水中，

氧原子的氧化數是 2 (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


5. （）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。下列有

關此實驗之敘述，哪些是正確的？ (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 (E)析出的銀和溶解的銅質量相等


6. （）光合作用是大自然節能減碳的重要程序，其熱化學反應式如下：6CO2(g) + 6H2O(l) →

C6H12O6(s) + 6O2(g) ΔH = 2801 kJ。下列關於光合作用的敘述，哪些正確？ (A)降低

溫度有利於此反應的平衡往產物的方向移動 (B)由此反應式可知，葡萄糖的莫耳生成

熱為2801千焦 (C)此反應每產生1個葡萄糖分子，至少需要6個二氧化碳分子共獲得24

個電子 (D)此反應的平衡常數等於葡萄糖與氧氣反應的反應速率常數（k逆向）和二氧

化碳與水的反應速率常數（k正向）的商值 (E)葉綠素未出現在此反應式中，是因其不

是反應物也不是生成物，但是葉綠素實際上，確有參與光化學氧化還原反應


7. （）三瓶沒有貼標籤的強酸，已知分別裝有濃鹽酸、濃硫酸及濃硝酸。下列哪幾種物質，

可以單獨鑑別這三瓶強酸？ (A)方糖 (B)牛奶 (C)金片 (D)鉑片 (E)銅片


8. （）氧化還原反應可視為電子的傳遞過程。下列三個未平衡的半反應式均為在酸性水溶

液的條件下：(甲) CH3OH → HCHO (乙) HCHO → HCOOH (丙) CH3OH →

HCOOH。先平衡上列(甲)(乙)(丙)三式後，指出下列敘述，哪些正確？ (A) (乙)式是

還原反應 (B)三種化合物中，甲醇的氧化程度最低 (C)在(甲)式中，其右邊需有2個

電子 (D)在(乙)式中，其左邊需有2個電子 (E)在(丙)式中，其右邊需有4個電子


9. （）下列為實驗室常見的化學藥品，其中NaH為氫化鈉，常作為還原劑。依其化學性質回

答下題：甲、Na；乙、NaH；丙、NaCl；丁、NaOH；戊、NH4Cl；己、HNO3；庚、

反式丁烯二酸。將上述物質置入純水中，則下列選項中哪些可能會產生氫氣﹖ (A)

86

甲 (B)乙 (C)丙 (D)丁 (E)戊


10. （）添加碘的食鹽中，碘係以碘酸鉀（KIO3）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？ (A)食醋

(B)米酒 (C)澱粉 (D)藍色石蕊試紙 (E)碘化鉀澱粉試紙


11. （）硫代硫酸鈉（Na2S2O3）可有效去除水中殘餘的氯，其化學反應如下所示：

Na2S2O3 + xCl2 + yH2O → 2NaHSO4 + zHCl

式中x、y與z為該反應式經平衡後的係數。下列哪些敘述正確？ (A) z = 2x (B) x + y >

z (C) Cl2被氧化 (D) S的氧化數由+2變成+4 (E)此反應為自身氧化還原反應



1. 某日王同學整理實驗桌時，發現一瓶未加蓋的水合硫酸鐵（II）（FeSO4．7H2O），其中已有部分晶

體變為黃褐色。經詢問老師，得知是因為部分鐵（II）離子被氧化所致。於是王同學決定分析這瓶

試藥中鐵（II）離子的含量。他準備了以下器材：

天平、容量瓶（100 mL）、燒杯（250 mL）、量筒（100 mL）、錐形瓶（250 mL）、滴定管、滴定管

夾、分度吸量管、安全吸球、玻棒、漏斗及鐵架。

實驗過程如下：

步驟1：稱取水合硫酸鐵（II）試樣4.00克倒入容量瓶中配製成100 mL的水溶液。

步驟2：準確量取步驟1之水溶液50 mL倒入器材甲中，再加入3.0 M硫酸溶液約30 mL，混合均勻。

步驟3：將已標定過的0.05 M過錳酸鉀溶液裝入器材乙中，並讀取器材乙中溶液體積的最初刻度為

28.25 mL。

步驟4：以過錳酸鉀溶液滴定器材甲中的硫酸鐵(II)溶液，當達到滴定終點時，讀取器材乙中的溶液

刻度為48.25 mL。根據上述實驗回答下列問題：

(1)寫出器材甲的名稱。(2)寫出如何以顏色變化來判斷步驟4的滴定終點。(3)寫出步驟4的淨離子平

衡反應式。(4)以滴定數據，計算此水合硫酸鐵（II）試樣中所含鐵的重量百分率



1. （）附圖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，根據附圖，

回答(1)、(2)題。

(1)試問丙為下列哪一個化合物？ (A) NaClO

(B) NaCl (C) NaOH (D) Na2CO3 (E)

NaHCO3

(2)若欲以甲的飽和水溶液製備碳酸氫鈉，則步

驟中需採用下列哪一個選項所建議的試劑或條件？ (A)加熱 (B)加CO(g) (C)加

HCl(aq) (D)加NaOH(s) (E)加NH3(g)、CO2(g)


2. （）黑火藥爆炸的反應式（係數未平衡）如下：

KNO3(s) + C(s) + S(s) 點燃

K2S(s) + N2 (g) + 3X(g)……

(1)試問下列哪一化合物是式(1)中的X？ (A) CO (B) CO2 (C) NO (D) NO2 (E)


87

SO2(2)式中的物質，哪一原子扮演還原劑的角色？ (A) K (B) N (C) O (D) C

(E) S


3. （）有一光電池組成如下，其中的一個半電池內裝有1 M

的氯化鉀及一支銀棒（棒上鑲有一片氯化銀），另一半

電池內則裝有氯化亞銅及一支白金絲。當此電池受光

照射時，氯化銀會立即轉變成銀原子與氯原子，而氯

原子會暫時吸附在氯化銀上（簡記為Cl(AgCl)）。若將光

源移除，電池會立即回復至初始的氯化銀狀態。

已知部分還原半反應如下所示：

AgCl(s) + e → Ag(s) + Cl(aq) E = 0.22 V

Cu2+(aq) + e → Cu+

(aq) E = 0.15 V Cl(AgCl) + e → Cl(aq) E = 3.80 V

Cu+(aq) + e → Cu(s) E = 0.52 V Ag+

(aq) + e → Ag(s) E = 0.79 V

試依這些數據回答(1)、(2)題：

(1)當電池受光照射時，下列敘述何者錯誤？ (A)電池會產生電壓 (B)銀棒可作為陰

極 (C)氯化銀會被還原 (D)電池內會產生Cu2+ 離子 (E)電子會由A點流向B點

(2)若將奈米級氯化銀與氯化亞銅粒子同置於玻璃鏡片中，便可利用類似反應製得一新

型太陽眼鏡（受到陽光照射時，鏡片會立即變成黑褐色）。這種智慧型太陽眼鏡從室

外移入室內時，鏡片會自動由黑褐色回復澄清，其主要原因是因為鏡片內進行下列的

哪一反應？ (A) AgCl → Ag+ + Cl (B) Ag + Cu+ → Ag+ + Cu (C) Cl + Cu+ →

Cl + Cu2+ (D) Ag + Cu2+ + Cl → AgCl + Cu+ (E) AgCl + 2Cu+ → Ag+ + Cl + Cu2+

+ Cu 【出處】92指考

答案

一、單選題：

1. E 2. A 3. B 4. C 5. A 6. E 7. D 8. C 9. B 10. C 11. A 12. C

13. D 14. D 15. D 16. D 17. C 18. A

二、多選題：

1. CE 2. CE 3. AC 4. CDE 5. BD 6. CE 7. BE 8. BCE 9. AB 10. AE

11. AB


1. (1)錐形瓶;(2)當滴定至過錳酸鉀的紫色不再消失的瞬間，即為滴定終點;(3)MnO4 + 5Fe2+ + 8H+ →

Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O;(4)14%


1. (1)D;(2)E 2. (1)B;(2)D 3. (1)E;(2)D

解析

一、單選題：

1. 中心原子氧化數已達最大值，便不可與氧氣作用

2. 同溫同壓時，氣體莫耳數比等於體積比

設NO莫耳數為x，則NO2莫耳數為(3 x)

88

利用氧化還原反應時，氧化劑當量數 = 還原劑當量數

NO →1

2N2還原反應，氧化數改變–2 NO2 →

1

2N2還原反應，氧化數改變–4

NH3 →1

2N2氧化反應，氧化數改變+3 2x + 4(3 x) = 3 3 x = 1.5（mol）

故莫耳數比NO：NO2 = 1.5：(3 1.5) = 1：1

3. e

0.3 3 3600 W 1n W 2.4

96500 12 6

（克）

4. 陽極： 3 2 2CH OH 6OH CO 5H O 6e 陰極： 2 2

3O 6e 3H O 6OH

2

5. (C)(D)(E)化學電鍍不通電

6. (A)僅+1 (B)可為2，1，1

2 ，+1，+2 (C)僅1 (D)可為+1，+2

7. 電解水的反應在陽極產生氧氣，陰極產生氫氣，其全反應式為：2H2O → 2H2 + O2

又反應式中係數比為反應進行的莫耳數比，故2Hn ：

2O 2n ：1

12

：2On ∴

2O

1

4n

又標準狀況下，1莫耳氣體的體積為22.4升，故2O

122.4 5.6

4V

8. 甲、 3(aq)

5

2HNO

+ H2S(g) → S(s) + 2(g)

4

2NO

+ 2 (l)

1

2H O氧化數改變

乙、 3(aq)

5

2HNO

+ 3H2S(g) → 3S(s) + (g)

2

2NO

+ 2 (l)

3

4H O氧化數改變

丙、 3(aq)

5

2HNO

+ 4H2S(g) → 4S(s) + 4 3(aq)

3

NH NO

+ 2 (l)

8

3H O氧化數改變

丁、 3(aq)

5

2HNO

+ 5H2S(g) → 5S(s) + 2(g)

0

N + 2 (l)

5

6H O氧化數改變

氮原子的氧化數改變的差距，由大至小依序排列為丙丁乙甲

9. 已知碘與維生素C發生氧化還原反應時，1個碘分子會獲得2個電子，並還原成碘離子。假設維生

素C在反應過程中，每個維生素C分子，會獲得n個電子：

0.20050 1.76

2 n1000 176

n = 2，表示有2個羥基被氧化成羰基

10. 5 2 t 3600

2112.4 96500

t ≒1.2（小時）

11. 反應式為 222Cu 2I 2Cu I (s)Cu I CuI

(B)應為CuI (C) I 發生氧化反應 (D)應屬I2的表現

12. 由甲得HNO3（+5）→ NO2（+4）乙得HNO3 → NO（+2）

丙得HNO3 → NH4+（3）丁得HNO3 → N2（0）

13. 90

1 2 1018

（kg）

14. 活性較H2弱的金屬，無法與稀H2SO4生成H2


89

15. (A) KMnO4被還原而Na2C2O4被氧化

(B)超過90 C，Na2C2O4會因熱而分解

(C)達當量點溶液呈現KMnO4的紫紅色

(E)反應式：2MnO4 + 5C2O4

2 + 16H+ → 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O應可得10莫耳的CO2

17. 還原電位是接受電能能力的傾向大小，半反應的還原電位愈高，愈容易接受電子、進行還原反

應，即氧化力愈強；反之，氧化電位愈高，則還原力愈強。

綜上所述：氧化力的強弱順序為 MnO2(s) > NO3

(aq) > N2(g)

還原力的強弱順序為N2H5+

(aq) > NO(g) > Mn2+(aq)

二、多選題：

1. (A)由反應式CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O得產生1莫耳水需轉移4莫耳e

由反應式H2 + 2

1O

2→ H2O得，產生1莫耳水，需轉移2莫耳e

(B) E 0.17 1.23 1.06 （V） (C) E 0 1.23 1.23 （V）

(D) 3W 8 96500 1.06 10 818 Kj (E) 3W 2 96500 1.23 10 237 kJ

2. (A)電解時，水在陰極被還原：2H2O + 2e → H2 + 2OH

(B)乙為陽極，碘離子被氧化，產生I3，2I → I2 + 2e，又I2 + I → I3

(C)碘離子氧化產生的碘遇到澱粉呈藍色 (D)甲電極為陰極產生還原反應

(E)甲電極：2H2O + 2e → H2 + 2OH，反應產生OH，所以pH值上升

3. 反應式：MnO4

(aq) + 5Fe2+(aq) + 8H+

(aq) → Mn2+(aq) + 5Fe3+

(aq) + 4H2O(l)

設0.095 g混合物中硫酸亞鐵的莫耳數為n 0.00125

5 n 11000

n = 1.25 104（mol）

(A)(B)該硫酸亞鐵中之不純物，不含上列反應式中的任何離子，故達滴定終點時，產物中的[Fe3+]

恆等於5[Mn2+]，但反應物之[Fe2+]不一定等於5[MnO4]

(C)硫酸亞鐵的純度41.25 10 152

100% 20%0.095

(D)以硫酸作為溶劑主要是因為硫酸溶液較穩定，可避免與任何反應物或產物發生氧化還原反

應，影響反應結果

(E)鹽酸中的氯離子也會和過錳酸根產生氧化還原反應、或與Fe3+ 生成淡黃色的錯離子，皆會影響

反應判別

4. (A) H2O2中氧的氧化數為1 (B)因反應速率不同所致

5. 反應式：Cu + 2Ag+ → Cu2+ + 2Ag

(A) Cu為還原劑 (C) Ag+ 為氧化劑 (E)每析出2莫耳銀，需溶解1莫耳銅

6. (A)反應為吸熱，升溫可使反應右移 (B)生成熱需由成分元素為反應物

(D) C 正

逆

kK

k (E)葉綠素為催化劑

7. (B) HCl H2SO4 HNO3

無現象呈紫色呈橙色

(E) HCl H2SO4 HNO3

無現象生 SO2 生NO2

8. (A)0 2

HCHO HCOOH

，為氧化反應 (D)乙式為氧化反應，故電子為生成物

90

9. (A)反應式：Na + H2O → NaOH +1

2H2 (B)反應式：NaH + H2O → NaOH + H2

10. 由5I + IO3 + 6H+ → 3I2 + 3H2O得，需使用KI-澱粉試紙及醋酸

11. 反應式以氧化數法平衡：Na2S2O3 + 4Cl2 + 5H2O → 2NaHSO4 + 8HCl

(C) Cl的氧化數由0變為1，氧化數下降，表示被還原

(D) S的氧化數由+2變為+6

(E)反應中Cl被還原，S被氧化，非同一反應物也非同一原子，故此反應不屬於自身氧化還原反應


1. (4)4.0 wt% 50 48.25 28.25

1 0.05 556 100 1000

wt% 14%


1. (1)反應式：2NaHCO3 Na2CO3（丙）+ CO2 + H2O

(2)反應式：CO2 + H2O + NH3 → NH4HCO3

NH4HCO3 + NaCl → NaHCO3 + NH4Cl

2. (1)反應式： 3 2 2 22KNO 3C S K S N 3CO (2) 240

C CO

，為還原劑

3. (1)陽極： 2Cu Cu e E = 0.15（V）陰極： (AgCl)Cl e Cl E = 3.80（V）

全： 2(AgCl)Cl Cu Cu Cl ΔE = 3.65（V）

(E)應由B點流向A點

(2)由(1)得受光照產生Ag原子及Cu2+ + Cl，故進行：Ag + Cu2+ + Cl → AgCl + Cu+


91

主題六原子結構與週期性


一、氫原子光譜

1、光的性質

(1)光的波長與頻率的關係：c

c：光速( 83 10 /m s ) ：頻率 1( )s ：波長 ( )nm

(2)光子的能量與頻率的關係：c

E h h

E ：光子能量 ( )J h：普朗克常數： 346.626 10 ( / )J s 每個光子

(3)電磁波光譜分區：

2、氫原子光譜

(1)光譜圖

92

(2)氫原子光譜特性整理

系列名稱電子躍遷光譜區域

來曼系列 2 1n n 紫外光

巴耳曼系列 3 2n n 可見光

帕申系列 4 3n n 近紅外光

布拉克系列 5 4n n 遠紅外光

(3)電子在各光區的加成性

a.能量加成性： 2 1 3E E E

b.頻率加成性： 2 1 3

c.波長倒數加成性：2 1 3

1 1 1

d. n個能階間最多有 2

( 1)

2

n n nC

條譜線。

(4)能階計算公式氫原子能階公式：2n

KE

n

n = 1(半徑最小，能量最低)，2，3，4…..

K： 182.179 10 /J 個 or 1312 /kJ mol or 313.6 /kcal mol or 13.6 /ev 個

電子從高能階( Hn )回到低能階( Ln )：

a.放出光子能量：2 2

1 1( )H L

L H

E E E Kn n

b.放出光子頻率： 15 1

2 2

1 13.289 10 ( )( )

L H

Es

h n n

c.放出光子波長：2 2

1 191.2( )( )

L H

Cnm

n n

二、原子軌域

1、量子數介紹

量子數名稱符號決定容許值

主量子數 n 軌域能量

軌域大小

n 1、2、3…正整數值

n 1 2 3 4

符號 K L M N

n值越大，軌域的範圍與能量越大

角量子數 l 軌域形狀

軌域種類

l 0到 ( 1)n 的正整數值

l 0 1 2 3 4

符號 s p d f g


93

磁量子數 lm 軌域在空間上方位

軌域個數

lm l 到 l 之間整數(包含0)，共 2 1l 個。

l s p d f g

lm 1 3 5 7 9

自旋量子數 sm 電子自轉的方向 1

2 或

1

2

2、量子數與軌域、電子數的關係

主量子數角量子數與

軌道名稱磁量子數

副殼層之

軌域總數

主殼層中

軌域總數容納電子數

n 符號 l 符號 lm 2 1l 2n 22n

1 K 1s

2 L 2s

2 p

3 M

3s

3p

3d

4 N

4s

4 p

4d

4 f

3、軌域的種類與形狀

s p d

形狀

分布

球形

①在相同半徑的各點，電

子出現機率相同。

②在不同半徑時，電子出

現機率不同。

啞呤形

①在x、y、z軸方向。

② xp 、 yp 、 zp 互相垂直

且軌域形狀相同。

花瓣形

①軌域形狀不盡相同。

能量 n ，能量 n ，能量

3個軌域能量相同

n ，能量

5個軌域能量相同

方向性無有有

軌域存在 1n 2n 3n

4、電子填入軌域的規則

(1)構築原理(aufbau principle)：依照相對能階，逐次由低能量軌域填入高能量軌域。

軌域能量由低到高：1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 4f < 5d < 6p <

7s < 5f < 6d < 7p

94

(2)包立不相容原理(Pauli exclusion principle)：一個軌域只能容納兩個電子，且自旋方向

相反。

(3)罕得定則(Hund’s rule)：當數個電子填入相同能階的同型軌域( 2 xp 、2 yp 、2 zp )時，

必先填入單獨的空軌域(保持自旋的方向)，等所有軌域都半填滿後，才允許自旋方向

相反的電子進入成對。

4、離子的電子組態

(1)陰離子：中性原子依構築原理填入電子即可得陰離子的電子組態。

(2)陽離子：

a.先寫出中性原子的電子組態。

b.移走最外層( n最大)的最高能階電子而形成陽離子。

例：


95

二、週期表元素性質傾向

1、金屬性(金屬氧化物鹼性) 非金屬性（金屬氧化物酸性）氫化物酸性

2、原子半徑

3、電負度(補充)

4、游離能

96

範例 1 下列有關氫原子的電子由 n＝4 躍遷至 n＝1 所產生光譜線之敘述，何者正確？

(A)頻率最大的譜線為紫外光區第 3 條 (B)波長最短的譜線在紅外光區 (C)共可放射 6 種不同

頻率的光譜線 (D)紫外光區有 3 條光譜線 (E)可見光區有 3 條光譜線。

答 (A)(C)(D)

範例 2

下圖為氫原子光譜中可見光與紫外光區的光譜線，而甲、戊各為該光區之第一條譜線。回答下

列問題：(1) 甲～辛中，何者的頻率最大？ (2) 來曼系列是 I 或 II 區？ (3) 若戊的波長為 λ，

則巴耳末系列中波長最短者為何值？(4) 頻率比值 ν戊

ν甲為何？

答 (1)辛 (2) II (3) 3λ (4) 5.4

範例 3

下列能階之大小關係何者適用於He＋？

(A)4s＝4p (B)4s＜3d (C)3s＜4p (D)3＞2p (E)3s＜3p。


97

範例 4 對多電子原子而言，下列軌域能量的大小，何項正確？ (A)5s＞5p (B)6s＞5p

(C)6p＞5f (D)6d＞6f (E)7s＞6p。

範例 5 下列各原子或離子中，哪些具有相同的電子組態？

(A)Ca2＋ (B)Ar (C)Na＋ (D)Si (E)Cl

－。

範例 5 請寫出下列元素的基態電子組態：(1)8O (2)12Mg (3)29Cu (4)30Zn。

範例 6 某正三價離子基態的電子組態，最高能量的軌域及所含電子數為3d 5，則該原子

的原子序為何？ (A)28 (B)26 (C)24 (D)22。

98

範例 7

下列為某電子的四個量子數（n，，m，ms），何組正確？

(A)（3，2，＋2，＋1

2） (B)（3，3，0，＋

1

2） (C)（3，0，0，＋1） (D)（3，1，－2，－

1

2）。

答:A

範例 8 某元素之外層電子組態為 3d64s2，則下列對此元素之敘述，何者正確？ (A)在第三週期

(B)為 2A 族元素 (C)為主族元素 (D)價電子數為 2 (E)屬於 d 區元素，即過渡元素。

答:E

範例 9 某一金屬元素 M 所形成的＋2 價陽離子含有 24 個電子，其質量數為 56，有關此元素的敘述

，下列何者正確？ (A)此元素中子數有 32 個 (B)＋2 價離子的電子組態為 [Ar] 3d54s1 (C)價

軌域包含有 3d、4s、4p (D)此元素屬於 2A 族。

答:C


99

範例 10 下列各粒子半徑大小比較，何者錯誤？

(A)O＋＞O

－ (B)C＞N (C)S＞Se (D)S＞S2－ (E)Na＞Mg。

範例 11 寫出下列各組游離能的大小（由小而大）：(1)K

＋、Ar、Cl－ (2)Li、Na、Rb

(3)Fe、Fe2＋、Fe3＋ (4)Be、B、C (5)Na、Mg、Al (6)N、O、F (7)C、N、O。

範例 12 某元素其第一、二、三、四游離能分別為 I1＝496 kJ/mol，I2＝4563 kJ/mol，I3＝6913 kJ/mol，I4

＝9541 kJ/mol，則下列敘述，何者正確？ (A)此元素之價電子組態為 ns1（n 為週期數） (B)此

元素為鹼土金屬 (C)此元素之氧化物溶於水呈酸性 (D)此元素為極強之氧化劑 (E)此元素只能

形成＋1 氧化態化合物，不能形成＋2 氧化態化合物。

100

範例 13 設有三元素 X，Y，Z，其電子組態及第一、第二、第三游離能之代表符號，列於下表中，則各游

離能之數值大小關係，何者正確？ (A)I1(X)＞I2(X) (B)I1(Y)＞I1(X) (C)I2(Y)＞I2(X) (D)I3(X)

＞I3(Z) (E)I2(X)＞I2(Z)。

元素電子組態第一游離能第二游離能第三游離能

X 1s22s

22p

63s

1 I1(X) I2(X) I3(X)

Y 1s22s

22p

63s

2 I1(Y) I2(Y) I3(Y)

Z 1s22s22p63s23p1 I1(Z) I2(Z) I3(Z)

範例 14 有關電負度的敘述，下列何者正確？(A)鹵族元素，由上而下漸減 (B)同週期的元素，由左至右漸

增(C)氟的電負度最大，表示其還原力最強(D)金屬性強的元素其電負度大 (E)元素的電負度是一種

絕對值

範例 15 對鹵素族元素而言，下列何項比較正確？ (A)電子親和力：F＞Cl＞Br＞I (B)游離能：F＞Cl＞

Br＞I (C)化學活性：F＞Cl＞Br＞I (D)氧化電位：I－＞Br

－＞Cl－＞F

－ (E)電負度：F＞Cl＞Br

＞I。


101


一、單選題：

1. （）附表為週期表的一部分，試問下列有關該五種元素及其化合物性質的敘述，哪一項

正確？

B

Al P

Ga As

(A) As屬於金屬元素 (B)電負度最大者為Ga (C)第一游離能最小者為B (D)非金屬

性質最強者為P (E)氫氧化鋁可溶於酸性溶液，但不溶於鹼性溶液


2. （）鈉、鎂及鋁三種物質的第n游離能分別為1090.3，346.6及434.2 kcal/mol。試問n為何？

(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 (E) 5


3. （）下列哪一個金屬原子或離子的半徑最大？ (A) Be (B) Mg2+ (C) Zn2+ (D) Mn

(E) Ca


4. （）下列何者是鹼土金屬族原子基態的電子組態？ (A) 1s22s22p5 (B) 1s22s22p6 (C)

1s22s12p63s1 (D) 1s22s22p63s2 (E) 1s22s22p53s2


5. （）下列哪一個示意圖是基態鉻原子的電子組態？

(A) (B) (C) (D) (E)


6. （）下列有關某元素 5828 X的敘述，何者正確？ (A)質子數為30 (B)價層電子數為8 (C)

核心電子組態為[Ne] (D)為第二列元素 (E)其在化合物中最常見的氧化數為+2


7. （）下列有關第17族元素（鹵素）的性質中，哪一個隨原子序之增大而降低或變小？ (A)

原子半徑 (B)第一游離能 (C)價電子數 (D)電子親和力 (E)沸點


8. （）氫分子解離時可形成氫原子，氫原子中的部分能階如圖1所示。圖2為氫原子被激發

時所顯現的光譜。試問圖2中的656.3奈米的譜線是經過下列何種能階躍遷所產生的？

(A) n = 4 → n = 1 (B) n = 4 → n = 3 (C) n = 3 → n = 2 (D) n = 3 → n = 1 (E)

102

n = 2 → n = 1


9. （）附表為元素週期表的一部分，甲至戊表元素符號，其中甲的原子序為13。

試問表中，哪一個元素的原子半徑最小？ (A)甲 (B)乙 (C)丙 (D)丁 (E)戊


10. （）原子理論的發展故事是一連串早期的實驗，用來幫助『看無法看到的物，瞭解不易

瞭解的事』。有關這些故事中的科學家與其重大科學發現或理論，下列哪個選項的組

合是錯誤的？

選項科學家發表的內容

(A) 道耳頓提倡原子學說

(B) 湯姆森發現電子

(C) 拉塞福提出原子結構的模型

(D) 波耳建立量子化的氫原子模型

(E) 門得列夫提出原子序的意義


11. （）原子的電子組態中，若一軌域僅含一個電子，則此原子具有一個未配對電子。例如

氫原子有一個未配對電子。試問氮氣態原子，於基態時，其未配對電子數和下列何者

相同？ (A)硼 (B)碳 (C)釩 (D)鈦 (E)鎳


二、多選題：

1. （）元素週期表係依原子序大小排列，下列敘述哪些正確？ (A)鹵族元素，其電負度

由上而下漸減 (B)第三週期元素的原子半徑由左至右漸減 (C)相同元素的原子，每一個原

子的質量數皆相同 (D)同一週期的元素，其第一游離能，後一個元素的值一定大於前一個

元素的值 (E)同一週期的元素，一個中性氣態原子獲得一個電子所釋出的能量，以鹵素族

最大


2. （）下列有關原子的敘述，哪些正確？ (A)碳原子在基態時的電子組態，有四個未成

對電子 (B)鉀原子的第一游離能比鈣原子的第一游離能低 (C)硫的原子半徑比鋁的原子

半徑小 (D)氯原子的電負度比氟原子的電負度大 (E)錳原子的d軌域中有五個電子


3. （）下列有關鹼金屬族元素的性質，哪些隨原子序的增大而漸增？ (A)原子量 (B)原

子半徑 (C)離子半徑 (D)熔點 (E)第一游離能

答案

一、單選題：

1. D 2. B 3. E 4. D 5. E 6. E 7. B 8. C 9. B 10. E 11. C

二、多選題：

1. ABE 2. BCE 3. ABC


103

解析

一、單選題：

1. (A) As（砷）為類金屬元素(B)電負度最大者為P（磷）(C)第15族最外層價電子為半填滿狀態，第

一游離能較同週期的第13族高，故第一游離能最小者為Al（鋁）(E)氫氧化鋁為兩性，可溶於酸性

溶液、亦可溶於鹼性溶液

2. 由題意知第n游離能Na > Al > Mg，Na、Mg、Al價電子組態分別為3s1、3s2、3s23p1。

第一游離能：Mg > Al > Na；第二游離能：Na > Al > Mg，故得n = 2

3. 價軌域之主量子數愈大，粒子的半徑也愈大，(C)(D)(E)價電子的主量子數皆為4，但Ca因質子數

較少故半徑最大

4. 鹼土金屬族的基態價電子組態為ns2。(E)選項並非基態電子組態，故選(D)

5. Cr電子數24，電子組態為[Ar]4s13d5

6. (A)質子數 = 原子序 = 28

(B)(C)此元素為 58

28 Ni，電子組態為[Ar]4s23d8，核心電子組態為[Ar]，價電子數應包含4s與3d軌域

的電子數，即2 + 8 = 10(D)為週期表上第四列元素

7. (A)(E)皆隨原子序之增大而增大或升高(B)鹵素原子序愈大則價電子離核愈遠，游離能也愈小

(C)鹵素的價電子數皆為7個(D)鹵素之電子親和力隨原子序呈不規則排列，Cl > F > Br > I

8. E = hν = (6.6 10−34) 8

9

3 10

656.3 10

(6 1023) 10−3 = 181 kJ/mol

(A) E = 1312 82 = 1230（不合）(B) E = 146 82 = 64（不合）(C) E = 328 146 = 182（合）

(D) E = 1312 146 = 1166（不合）(E) E = 1312 328 = 984（不合）

另解：波長656.3 nm為可見光，氫原子被激發最後落於n = 2所釋出譜線為可見光區，各選項中僅

(C)選項最後能階為n = 2，故選(C)

9. 同族元素原子半徑隨原子序減少而減小，同週期元素原子半徑隨原子序增加而減小

10. (E)建立原子序概念的為莫色勒

11. N：[He]2s22p3有3個未配對電子(A) B：[He]2s22p1有1個未配對電子(B) C：[He]2s22p2有2個未配

對電子(C) V：[Ar]4s23d3有3個未配對電子(D) Ti：[Ar]4s23d2有2個未配對電子(E) Ni：[Ar]4s23d8

有2個未配對電子

二、多選題：

1. (B)原子半徑由左至右漸減(C)若為同位素，則質量數不同(D)同週期元素游離能呈現不規則，例如

Be > B，N > O

2. (A) C：[He]2s22p2有2個未配對電子(B)同週期的Ca質子數大於K，故Ca游離能較大

(C)同週期的S與Al，S因具有較多的質子數，故S的半徑較小(D)電負度：F > Cl(E) Mn：[Ar]4s23d5

3. (A)(B)(C)原子序愈大則鹼金屬各元素的質子與電子數愈多，故無論原子量、原子半徑、離子半徑

皆隨原子序增大而增大(D)鹼金屬熔點隨原子序增大而降低(E)鹼金屬第一游離能隨原子序增大而

漸減

復興實驗高級中學 指考總複習專用講義 導論 b c n o f ne al ......2...

Documents

復興實驗高級中學指考總複習專用講義導論 b c n o f ne al ......2...