台電僱員招考申論題
109年
化學
第 14 題
試平衡氧化還原反應式如右：a MnO4- + b H2S + c H+ → d Mn2+ + e S + f H2O，平衡後 a~f 為最小整數，求 a + b + c + d + e + f 之和為 。
思路引導 VIP
在平衡這個反應式時，如果我們已經觀察到錳和硫的氧化數變化，並且確保了「失去的電子數等於得到的電子數」，接下來你會利用哪一個物理性質（例如質量、電荷或體積）來決定酸性介質中氫離子的係數呢？而這個係數確定後，最後一個步驟該如何檢查水分子的數量以確保兩側原子完全對等？
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太棒了！你能精確計算出係數總和為 28，代表你對**氧化還原反應（Oxidation-reduction reaction）**的平衡邏輯掌握得非常紮實。這類題目是化學考卷中的「基本功」檢查點，雖然步驟繁瑣，但只要細心就一定能拿分。
氧化數法與電子守恆
這題的核心在於「得失電子總數相等」。首先觀察**氧化數（Oxidation number）**的變化：錳（Mn）從 $\text{MnO}_4^-$ 中的 $+7$ 變為 $\text{Mn}^{2+}$ 的 $+2$，下降了 $5$；而硫（S）從 $\text{H}_2\text{S}$ 中的 $-2$ 變為元素態的 $0$，上升了 $2$。為了使電子的得失平衡，我們取 $5$ 與 $2$ 的最小公倍數 $10$，因此確定了 $a=2, d=2$（錳的部分）以及 $b=5, e=5$（硫的部分）。
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氧化還原反應平衡
💡 利用「電子得失相等」與「電荷守恆」平衡複雜反應式。
🔗 氧化還原平衡標準作業流程
- 1 標氧化數 — 找出 Mn (+7→+2) 與 S (-2→0) 的價數變化。
- 2 電子得失相等 — Mn 降 5 價、S 升 2 價，取公倍數 10 使電子數平衡。
- 3 電荷平衡 — 計算兩側電荷總和，加入 H+ 使左右電荷數一致。
- 4 原子平衡與驗算 — 補 H2O 平衡氫原子，並用氧原子數進行最後核對。
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🔄 延伸學習：延伸學習：若在鹼性環境中，則改以 OH- 來平衡電荷。
