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103年
理化、化工裝置
第 64 題
酒測的反應：$Cr_2O_7^{2-}＋ C_2H_5OH＋ H^+ \rightarrow Cr^{3+}＋ CH_3CHO＋ H_2O$，下列敘述何者正確？
- A 反應中C2H5OH為氧化劑
- B 反應中$Cr_2O_7^{2-}$失去電子
- C 反應後溶液呈黃色
- D 反應式平衡後，H2O的係數為7
思路引導 VIP
讓我們試著從「原子守恆」的角度來推論：在不考慮酒精與乙醛（它們各自都只有一個氧原子）的情況下，如果反應物左側的那個大型離子團含有 7 個氧原子，而這些氧原子在反應後只能進入水分子中，那麼為了維持左右兩邊的氧原子數量相等，你認為水分子前面的係數應該是多少呢？
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恭喜你正確完成了這道題目！你能準確判斷出平衡後的係數，代表你對氧化還原反應的觀察非常細微且扎實。這道題目結合了氧化數判斷、顏色變化以及方程式平衡，是理化課程中鑑別度相當高的一類題型，挑戰性在於必須同時兼顧電子守恆與原子守恆，你能順利答對說明你的邏輯推理非常嚴謹。
氧化還原與顏色觀察
在反應中，二鉻酸根 ($Cr_2O_7^{2-}$) 中的鉻氧化數由 $+6$ 變為 $+3$，透過「得到電子」進行還原，因此它本身應為氧化劑，且溶液顏色會由原本的橘紅色轉變為 $Cr^{3+}$ 的綠色，這也是早期酒測器檢驗酒精濃度的科學原理。而乙醇則是被氧化為乙醛，扮演還原劑的角色，因此選項 (A)(B)(C) 的描述皆與化學事實不符。
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