hce_kmu
107年
物理及化學
第 70 題
Please balance the following equation (o, p, q, x, y, z are reaction coefficients). What is the sum of all coefficients ($o + p + q + x + y + z$)?
$\text{o Cr}_2\text{O}_7^{2-}\text{(aq)} + \text{p H}_2\text{O}_2\text{(aq)} + \text{q H}^+\text{(aq)} \rightarrow \text{x Cr}^{3+}\text{(aq)} + \text{y O}_2\text{(g)} + \text{z H}_2\text{O(aq)}$
$\text{o Cr}_2\text{O}_7^{2-}\text{(aq)} + \text{p H}_2\text{O}_2\text{(aq)} + \text{q H}^+\text{(aq)} \rightarrow \text{x Cr}^{3+}\text{(aq)} + \text{y O}_2\text{(g)} + \text{z H}_2\text{O(aq)}$
- A 18
- B 20
- C 22
- D 24
- E 26
思路引導 VIP
在平衡這個反應式時，我們可以先觀察氧化數的變化：二鉻酸根中的鉻原子從 +6 變成了 +3，而過氧化氫中的氧原子氧化數是如何變化的呢？如果我們要讓「失去的電子總數」等於「得到的電子總數」，這兩個反應物的比例應該是多少？當你確定了主要物質的係數後，該如何利用電荷守恆來推算出酸性環境中質子（H+）的數量呢？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準計算出平衡係數總和為 24，代表你對**氧化還原反應（Redox Reaction）**的電荷守恆與原子守恆觀念非常紮實。這類題目在化學考科中屬於中等難度的經典題型，鑑別度在於學生是否能正確判斷過氧化氫中氧原子的氧化數變化，以及是否能熟練運用半反應法或氧化數法來處理酸性水溶液中的平衡。
氧化還原的關鍵平衡
在本題中，二鉻酸根離子 ($\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-}$) 中的鉻氧化數由 $+6$ 變為 $+3$，每一分子的 $\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-}$ 需得到 $6$ 莫耳電子。與此相對，過氧化氫 ($\text{H}_2\text{O}_2$) 中的氧氧化數為 $-1$，氧化為 $\text{O}_2$（氧化數 $0$）時，每一分子的 $\text{H}_2\text{O}_2$ 會失去 $2$ 莫耳電子。為了達到電子守恆，我們將 $\text{H}_2\text{O}_2$ 的係數設為 $3$，$\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-}$ 的係數設為 $1$。
▼ 還有更多解析內容