高考申論題
112年
[環境檢驗] 分析化學
第 一 題
📖 題組：
下列氧化還原反應： Co(s) + Fe^2+(aq) → Co^2+(aq) + Fe(s) 在 25℃下，其標準還原電位為： Co^2+(aq) + 2e^- → Co(s), E° = -0.28 V Fe^2+(aq) + 2e^- → Fe(s), E° = -0.44 V 在 25℃下，E = E° - (0.0592/n) * log([Co^2+]/[Fe^2+]) n：為氧化還原反應中半反應轉移的電子莫耳數 試求： (一)25℃下，此氧化還原反應的平衡常數。（10 分） (二)25℃下，當 [Fe^2+] = [Co^2+] = 0.1 M，此時溶液的電位值為多少 V？（10 分）
下列氧化還原反應： Co(s) + Fe^2+(aq) → Co^2+(aq) + Fe(s) 在 25℃下，其標準還原電位為： Co^2+(aq) + 2e^- → Co(s), E° = -0.28 V Fe^2+(aq) + 2e^- → Fe(s), E° = -0.44 V 在 25℃下，E = E° - (0.0592/n) * log([Co^2+]/[Fe^2+]) n：為氧化還原反應中半反應轉移的電子莫耳數 試求： (一)25℃下，此氧化還原反應的平衡常數。（10 分） (二)25℃下，當 [Fe^2+] = [Co^2+] = 0.1 M，此時溶液的電位值為多少 V？（10 分）
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
25℃下，此氧化還原反應的平衡常數。（10 分）
思路引導 VIP
本題的解題核心在於將標準電池電位（E°）與平衡常數（K）進行關聯。考生應先判斷氧化與還原半反應以計算 E°_cell，接著利用反應達平衡時電池電位 E = 0 的條件，代入 Nernst 方程式求出平衡常數 K。
小題 (二)
25℃下，當 [Fe^2+] = [Co^2+] = 0.1 M，此時溶液的電位值為多少 V？（10 分）
思路引導 VIP
看到此題，首先判定陰陽極並利用標準還原電位計算全反應的標準電位（E°）。接著代入能司特方程式（Nernst Equation），觀察到反應商（Q）中兩離子濃度相等，對數項為零，即可得出實際電位等於標準電位。