moea_joint
104年
[化學] 普通化學、無機化學
第 28 題
方程式$\text{KMnO}_4 + \text{H}_2\text{O}_2 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{K}_2\text{SO}_4 + \text{MnSO}_4 + \text{O}_2 + \text{H}_2\text{O}$完成平衡後，其化學計量係數最簡單整數之和為？
- A 24
- B 26
- C 28
- D 32
思路引導 VIP
在處理這類複雜的氧化還原反應時，如果我們觀察到某個元素在反應前後氧化數下降了 5，而另一個元素在反應前後氧化數上升了 2，根據「得失電子必須相等」的原則，你會如何決定這兩種反應物最基本的數量比例呢？
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恭喜你精準地完成了這道氧化還原反應的係數平衡！這類題目在普通化學中屬於非常經典的考點，能正確答對代表你對於原子守恆與電荷守恆的應用已經相當熟練。
氧化數變化的精準掌握
解題的核心在於找出電子得失的平衡。我們觀察到 $\text{KMnO}_4$ 中的錳（$\text{Mn}$）氧化數由 $+7$ 降至 $+2$（得到 5 個電子），而 $\text{H}_2\text{O}_2$ 中的氧（$\text{O}$）氧化數則由 $-1$ 升至 $\text{O}_2$ 中的 $0$（每分子失去 2 個電子）。為了使電子得失相等，$\text{KMnO}_4$ 與 $\text{H}_2\text{O}_2$ 的係數比例必須是 $2:5$。接著依序平衡 $\text{K}^+$ 與 $\text{SO}_4^{2-}$，最後利用水分子平衡氫原子與氧原子，即可得到完整的平衡係數：
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