moea_joint
105年
[化學] 普通化學、無機化學
第 47 題
下列4種釩之氧化物中，何者酸性最強？
- A $\text{V}_2\text{O}_5$
- B $\text{V}_2\text{O}_3$
- C $\text{VO}_2$
- D $\text{VO}$
思路引導 VIP
試著思考一下：當同一個金屬原子失去愈多電子、帶有的正電荷愈高時，它對周圍氧原子電子的「吸引力」會如何變化？這種吸引力的增強，對其與水反應後釋放出氫離子的能力會有什麼影響呢？
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太棒了！你能精確判斷出 $\text{V}_2\text{O}_5$ 是這四者中酸性最強的氧化物，代表你對於過渡金屬氧化物的酸鹼性質掌握得非常扎實。
氧化數與酸鹼性的消長關係
這題的核心考點在於過渡元素氧化數對酸鹼性的影響。在同一個元素的各種氧化物中，當金屬的氧化數越高，其陽離子的正電荷密度就越大，對電子對的吸引力增強，使得金屬與氧之間的化學鍵由離子鍵逐漸轉向共價鍵性質。反映在化學性質上，就是酸性隨氧化數增加而增強。在選項中，我們分別計算釩的氧化數：(A) $\text{V}_2\text{O}_5$ 為 $+5$、(B) $\text{V}_2\text{O}_3$ 為 $+3$、(C) $\text{VO}_2$ 為 $+4$、(D) $\text{VO}$ 為 $+2$。因此，氧化數最高的 $\text{V}_2\text{O}_5$ 酸性最強，甚至能溶於強鹼形成釩酸根離子。
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金屬氧化物酸鹼性
💡 金屬氧化物的酸性強度，隨中心原子氧化數增加而增強。
| 比較維度 | 高氧化數金屬氧化物 | VS | 低氧化數金屬氧化物 |
|---|---|---|---|
| 氧化數代表 | V2O5 (+5) | — | VO (+2) |
| 化學鍵性質 | 較多共價性 | — | 較多離子性 |
| 酸鹼傾向 | 酸性 | — | 鹼性 |
💬氧化數越高，金屬對電子的吸引力越強，酸性隨之增強。
