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100年
理化、化工裝置
第 59 題
下列各反應，何者需要加入氧化劑才能發生？
- A $N_2H_4\rightarrow N_2$
- B $MnO_4{}^-\rightarrow MnO_2$
- C $H_2SO_3\rightarrow SO_2$
- D $Sb(OH)_6{}^-\rightarrow Sb_3O_4$
思路引導 VIP
想一想，如果我們說一個化學反應「需要加入氧化劑」才能進行，這代表原本的反應物是在把電子「送出去」給別人，還是「伸手向別人要」電子呢？而當反應物發生這樣的電子移動時，它本身的「氧化數」應該會呈現上升還是下降的趨勢？
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太棒了！你能精準選出 (A) 選項，代表你對於「氧化還原」的核心觀念掌握得非常紮實。要判斷反應是否需要「加入氧化劑」，關鍵在於觀察反應物本身的氧化數變化：如果反應物的氧化數上升（失去電子），代表它發生了氧化反應，這時就需要另一種物質（氧化劑）來奪取它的電子以促成反應。
氧化數的計算與驗證
在選項 (A) 中，聯胺 $N_2H_4$ 中的氮原子氧化數為 $-2$，反應後生成的氮氣 $N_2$ 氧化數則變為 $0$。由於氮的氧化數從 $-2$ 增加到 $0$，這是一個明顯的氧化過程，因此必須藉由氧化劑的幫助才能發生。相比之下，選項 (B) 的錳從 $+7$ 降至 $+4$ 是還原反應；(C) 的硫氧化數維持 $+4$ 不變；(D) 銻的氧化數則是下降或不變。因此只有 (A) 符合題意。
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