普考申論題 105年 [衛生檢驗] 普通化學概要

第一題

📖 題組：
一、平衡化學反應方程式：（每小題 5 分，共 20 分）

📝 此題為申論題，共 4 小題

小題 (一)

MnO2(s)+ Al(s) → Mn(s)+ Al2O3(s)

看到此題可優先使用觀察法。尋找方程式兩側氧原子數（2 與 3）的最小公倍數 6 作為突破口，先平衡氧原子，再依序補齊金屬錳與鋁的係數即可快速解題；亦可使用氧化數平衡法，透過電子得失守恆來推導正確係數。

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【解題思路】利用觀察法或氧化數法，確保反應前後各元素的原子數與電子得失守恆。【詳解】方法一：觀察法

Fe2+(aq)+ MnO4-(aq)+ H+(aq) → Fe3+(aq)+ Mn2+(aq)+ H2O(l)

看到酸性環境的氧化還原反應，應直覺採用半反應法（離子-電子法）。先將反應拆解為氧化與還原兩個半反應，分別平衡原子（利用 H2O 補 O，H+ 補 H）與電荷（補 e-），最後將兩式調整至電子數相等後相加並驗算即可。

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【解題思路】利用半反應法（離子-電子法），將氧化還原反應拆解為氧化與還原半反應，分別平衡原子與電荷後，再合併消去電子。【詳解】已知：未平衡方程式為 Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + H+(aq) → Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + H2O(l)

CN-(aq)+ Ag(s)+ O2(g)+ H2O(l) → Ag(CN)2-(aq)+ OH-(aq)

本題為發生在水溶液（產物含 OH⁻，視為鹼性或中性環境）中的氧化還原反應，考驗多物質參與的反應方程式平衡。建議採用半反應法（離子電子法），先將反應拆解為銀的氧化半反應與氧氣的還原半反應，各自平衡原子與電荷後，再依得失電子總數相等的原則將兩式相加。

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【解題思路】利用半反應法（離子電子法），拆解氧化與還原半反應，分別平衡原子與電荷後合併。【詳解】已知：未平衡反應式為 CN⁻(aq) + Ag(s) + O₂(g) + H₂O(l) → Ag(CN)₂⁻(aq) + OH⁻(aq)

Ce4+(aq)+ Sn2+(aq) → Ce3+(aq)+ Sn4+(aq)

這是一道基礎的氧化還原平衡題。解題時應先分別寫出氧化與還原的半反應式，觀察各物質的電子轉移數，接著透過求取最小公倍數來平衡得失電子數，最後務必檢查等號兩側的原子總數與總電荷是否守恆。

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【解題思路】利用半反應法（離子-電子法）平衡得失電子數來完成氧化還原反應方程式。【詳解】已知：未平衡方程式為 Ce4+(aq)+ Sn2+(aq) → Ce3+(aq)+ Sn4+(aq)