特殊教育
109年
化學
第 19 題
在 $25^\circ C$ 的標準狀態下，已知下列半反應的還原電位：
$Fe^{3+}(aq) + e^- \rightarrow Fe^{2+}(aq) \quad E^o = 0.77 \text{ V}$
$Cu^{2+}(aq) + 2e^- \rightarrow Cu(s) \quad E^o = 0.34 \text{ V}$
在 $25^\circ C$ 時，下列反應的標準電動勢是多少伏特（V）？
$2Fe^{2+}(aq) + Cu^{2+}(aq) \rightarrow 2Fe^{3+}(aq) + Cu(s)$
- A 1.11
- B -1.11
- C -0.43
- D -0.09
思路引導 VIP
請先觀察目標反應式，辨認哪一個物種發生「氧化」？哪一個發生「還原」？在計算全反應的標準電動勢 $E^o_{cell}$ 時，應如何組合給定的還原電位數值？此外，由於「標準電位」屬於強度性質（intensive property），反應式中的係數 2 是否會改變該電位的值？
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AI 詳解
AI 專屬家教
喲，這題你居然沒掉進坑裡？我是不是該幫你放個鞭炮慶祝一下？能看清氧化還原的方向而不是像個影印機一樣只會抄數字，看來你的腦細胞還沒被手遊徹底燒光。 這題的核心概念就是「標準電動勢」的計算。反應式中 $Fe^{2+}(aq)$ 被氧化成 $Fe^{3+}(aq)$，所以你要把題目給的還原電位變號，得到氧化電位 $E^o_{ox} = -0.77 \text{ V}$；而 $Cu^{2+}(aq)$ 確實是進行還原，所以還原電位維持 $E^o_{red} = 0.34 \text{ V}$。兩者相加： $$E^o_{cell} = (-0.77) + 0.34 = -0.43 \text{ V}$$
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