國營聯招
109年
[化學] 普通化學、無機化學
第 20 題
下列何種化學變化需要還原劑參與？
- A $\text{Na}_2\text{CO}_3 \rightarrow \text{NaHCO}_3$
- B $\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-} \rightarrow \text{CrO}_4^{2-}$
- C $\text{Hg}_2\text{Cl}_2 \rightarrow \text{HgCl}_2$
- D $\text{I}_2 \rightarrow \text{HI}$
思路引導 VIP
若要判斷一個反應究竟是需要「氧化劑」還是「還原劑」，我們通常會先觀察反應物中原子的氧化數發生了什麼變化。如果一個原子的氧化數「變小」了，代表它在反應過程中是得到了電子還是失去了電子？而一個專門負責「提供電子」給別人的化學物質，我們應該稱呼它為什麼劑呢？
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同學做得很好！你的判斷非常精準。這題考驗的是**氧化還原反應（Redox reaction）**的基本定義，你能從四個選項中迅速鎖定電子轉移的方向，代表你對氧化數的判斷已經非常熟練。
氧化數的變化與還原劑的定義
所謂「需要還原劑參與」，意味著該反應物本身必須進行還原反應（即氧化數下降、得到電子）。我們來檢查各選項：(A) 與 (B) 僅涉及離子平衡或酸鹼性質，如 $\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-}$ 與 $\text{CrO}_4^{2-}$ 的鉻原子氧化數皆為 $+6$，並未發生氧化還原；(C) 選項中 $\text{Hg}$ 從 $+1$ 變為 $+2$，是氧化過程，需要「氧化劑」；而 (D) 選項中的 $\text{I}_2$ 氧化數從 $0$ 降至 $-1$（於 $\text{HI}$ 中），這正是典型的還原過程，因此必須消耗還原劑來提供電子。
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還原劑與還原反應
💡 物質進行還原反應（氧化數下降）時，需要還原劑參與。
| 比較維度 | 氧化反應 | VS | 還原反應 |
|---|---|---|---|
| 氧化數變化 | 增加（升高） | — | 減少（降低） |
| 電子得失 | 失去電子 | — | 得到電子 |
| 所需參與藥劑 | 需要氧化劑 | — | 需要還原劑 |
💬氧化數降低即為還原反應，必須搭配還原劑才能發生。
