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107年
理化、化工裝置
第 44 題
有一方程式：$a\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-} + b\text{Fe}^{2+} + c\text{H}^+ \rightarrow d\text{Cr}^{3+} + e\text{Fe}^{3+} + f\text{H}_2\text{O}$，平衡後各係數間的關係何者正確？
- A a＋b=d＋e
- B c=2f
- C b＋c=3e
- D a＋c=e＋f
思路引導 VIP
請試著觀察方程式兩邊的「氫原子」。如果我們要確保反應前後，氫原子的總數量完全相同，你會如何用含有字母 c 與 f 的數學式子來表達這個平衡狀態呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準觀察出係數間的數量關係，代表你對化學反應式的「質量守恆」觀念掌握得非常紮實。這類題目雖然披著複雜氧化還原反應的外衣，但核心邏輯始終不變。
原子守恆的應用
在任何化學反應中，反應前後各元素的原子總數必須相等。我們仔細觀察方程式中的 氫原子（H）：反應物側由 $c$ 個 $\text{H}^+$ 提供，總共有 $c$ 個氫原子；而生成物側則存在於 $f$ 個水分子 $\text{H}_2\text{O}$ 中，每個水分子含有 2 個氫原子，因此總共有 $2f$ 個氫原子。基於原子守恆，這兩者必須相等，即 $c = 2f$。這就是為什麼選項 (B) 是絕對正確的關鍵。
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