地特四等申論題
108年
[環境檢驗] 分析化學概要
第 一 題
📖 題組：
歧化反應（disproportionation reaction）又名「自身氧化還原反應」。在歧化反應中，兩個一樣的反應物或元素，其一之氧化數會上升，另一則會下降，考慮物種 X+經歧化後分別產生 X3+及 X，如果氧化還原對 X3+/ X+及 X+/X 之標準還原電位分別為 E o 1及 E o 2。
歧化反應（disproportionation reaction）又名「自身氧化還原反應」。在歧化反應中，兩個一樣的反應物或元素，其一之氧化數會上升，另一則會下降，考慮物種 X+經歧化後分別產生 X3+及 X，如果氧化還原對 X3+/ X+及 X+/X 之標準還原電位分別為 E o 1及 E o 2。
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
請寫出平衡後之歧化反應方程式。（10 分）
思路引導 VIP
面對歧化反應方程式撰寫，應先將反應拆解為「氧化半反應」與「還原半反應」。接著依據電荷與質量守恆原則，找出兩半反應轉移電子的最小公倍數進行平衡，最後相加即可得到全反應方程式。
小題 (二)
詳細證明且說明滿足歧化反應 E o 1及 E o 2之關係為何。（10 分，無推導過程不予計分）
思路引導 VIP
考生看到此題應立刻聯想到「電化學與熱力學的關聯」。解題關鍵在於分別寫出氧化與還原半反應，利用 E°cell = E°(還原半反應) - E°(氧化半反應) 求出全反應電位，並結合自發反應條件（ΔG° < 0，即 E°cell > 0）推導出兩個標準電位的數學關係。