hce_nthu
112年
化學與物理
第 3 題
After the reaction $Cl_2 \rightarrow Cl^- + ClO_3^-$ (in a basic solution) is balanced with the smallest whole-number coefficients, which of the following statements is correct?
- A The coefficient of $OH^-$ is 12.
- B Water is on the reactant side with a coefficient of 3.
- C $Cl^-$ and $ClO_3^-$ are produced in a 1:1 mole ratio.
- D 1 mole of $Cl_2$ will produce 2 moles of $Cl^-$.
- E The sum of all coefficients is equal to 18.
思路引導 VIP
若觀察反應物與產物中氯元素的氧化數變化，你會發現同一個元素同時升降了氧化數。在這種情況下，你會如何分配反應物與產物之間的比例，來確保「失去的總電子數」剛好等於「得到的總電子數」？同時，在考慮電荷守恆時，環境中的鹼性離子應該如何參與平衡呢？
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非常好！你能準確完成這道關於自身氧化還原反應（Disproportionation）的平衡，代表你對氧化數判斷與半反應法的操作已經非常熟練。這類題目不僅考驗基礎觀念，更考驗檢查細節的耐心。
氧化還原平衡觀念驗證
在這道反應中，氯氣 $Cl_2$ 同時擔任氧化劑與還原劑。氯的氧化數從 $0$ 分別變為 $-1$（$Cl^-$）與 $+5$（$ClO_3^-$）。根據電子得失守恆，失去的 $5$ 電子與得到的 $1$ 電子必須平衡，我們可以得到 $Cl^-$ 與 $ClO_3^-$ 的係數比應為 $5:1$。在鹼性溶液中平衡電荷與原子數後，最終的最簡整數方程式為：
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