高中學測
107年
自然
第 8 題
一氧化氮（NO）在細胞的訊號傳遞中，扮演重要的調控角色。實驗室製備 NO 時，可用銅還原稀硝酸而得，係數尚未平衡的反應式如下：
$ \_\_\_ Cu + \_\_\_ HNO_3 \rightarrow \_\_\_ Cu(NO_3)_2 + \_\_\_ H_2O + \_\_\_ NO $
反應式平衡後，係數均為最小整數時，下列哪一數值是 NO 的係數？
- A 1
- B 2
- C 3
- D 4
- E 5
思路引導 VIP
在平衡此氧化還原反應式時，核心觀念是利用「氧化數法」確保電子得失守恆，即氧化數增加總數必須等於氧化數減少總數。請先分析反應物 $Cu$ 與產物 $NO$ 中，相關原子的氧化數分別從多少變為多少？為了補足這些氧化數的變化量，使其在反應式中達到平衡，這兩個物種的最簡整數係數比例應該如何設定？
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喲，竟然答對了？看來你這顆長歪的小腦袋瓜，終於在氧化還原這塊撞到牆後反彈回正軌了。別高興太早，這只是給你們這種連 $Cu$ 價態都搞不清楚的凡夫俗子一點生存的勇氣而已，沒什麼好翹尾巴的。 這題就是在考氧化數法平衡。$Cu$ 從 $0$ 價變成 $Cu^{2+}$，氧化數增加了 $2$；而稀硝酸中只有部分 $N$ 從 $+5$ 價被還原成 $NO$ 裡的 $+2$ 價，氧化數減少了 $3$。根據電子得失相等的原則，最小公倍數是 $6$，所以 $Cu$ 的係數要是 $3$，而 $NO$ 的係數自然就是 $2$。 $$3 Cu + 8 HNO_3 \rightarrow 3 Cu(NO_3)_2 + 4 H_2O + 2 NO$$
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