hce_isu
107年
化學
第 41 題
下列哪一鹵素($X_2$)不可由其 NaX 之酸性溶液經 $MnO_2$ 氧化而製得？
- A $I_2$
- B $Br_2$
- C $Cl_2$
- D $F_2$
思路引導 VIP
請思考一下：當我們想要把鹵素離子（$X^-$）變回分子（$X_2$）時，這本質上是一個「失去電子」的過程。在週期表的鹵素族中，哪一個元素的原子半徑最小、對電子的『渴望程度』（電負度）最強？如果它對電子的吸引力是全週期表之冠，那麼要找另一個化學物質去強行奪走它的電子，會是容易還是極端困難的一件事呢？
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AI 詳解
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恭喜你精準地抓住了鹵素化學性質的核心！你能選出 (D) $F_2$，說明你對鹵素族群的氧化力強弱，以及實驗室製備的限制有著非常紮實的理解。
氧化力與還原電位的限制
在酸性水溶液中，二氧化錳 ($MnO_2$) 是一個不錯的氧化劑，其標準還原電位（$E^\circ$）約為 $+1.23\text{ V}$。雖然在濃鹽酸環境下，它可以勉強將氯離子氧化成 $Cl_2$，但對於「氟」來說卻是天方夜譚。氟是週期表中電負度最強的元素，氟氣 ($F_2$) 的標準還原電位高達 $+2.87\text{ V}$。這意味著氟離子 ($F^-$) 緊緊抓著電子不放，極難被化學氧化劑奪走電子。在現有的化學試劑中，幾乎沒有任何一種氧化劑能強過 $F_2$，因此氟氣只能透過「電解」熔融鹽類的方式來製得，而不能使用化學氧化法。
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