分科測驗
115年
化學
第 18 題
📖 題組：
在空氣中，$\text{pH}$ 值介於 $7$ 到 $8$ 的二價鐵離子水溶液，會逐漸氧化為三價鐵化合物，其反應如式 4：\n$\text{Fe}^{2+} + \text{O}_2 + \text{反應物甲} + \text{反應物乙} \rightarrow \text{產物}$ （式 4）\n式 4 生成單一固體產物。此物質不溶於水，不利於生物體吸收，導致鐵失去生物可利用性。小明欲了解 $\text{pH}$ 值對 $\text{Fe}^{2+}$氧化反應的影響，使用不同 $\text{pH}$ 值的緩衝溶液，製備 $40\text{ \mu M}$（即 $4\times10^{-5}\text{M}$）的 $\text{Fe}^{2+}$水溶液，置於空氣中，再利用分光光度計測量 $\text{Fe}^{2+}$濃度隨時間的變化，結果如圖 6 所示。\n
在空氣中，$\text{pH}$ 值介於 $7$ 到 $8$ 的二價鐵離子水溶液，會逐漸氧化為三價鐵化合物，其反應如式 4：\n$\text{Fe}^{2+} + \text{O}_2 + \text{反應物甲} + \text{反應物乙} \rightarrow \text{產物}$ （式 4）\n式 4 生成單一固體產物。此物質不溶於水，不利於生物體吸收，導致鐵失去生物可利用性。小明欲了解 $\text{pH}$ 值對 $\text{Fe}^{2+}$氧化反應的影響，使用不同 $\text{pH}$ 值的緩衝溶液，製備 $40\text{ \mu M}$（即 $4\times10^{-5}\text{M}$）的 $\text{Fe}^{2+}$水溶液，置於空氣中，再利用分光光度計測量 $\text{Fe}^{2+}$濃度隨時間的變化，結果如圖 6 所示。\n
人體若缺乏鐵質，可服用鐵劑。市售的鐵劑中常添加維生素 C，以利人體吸收，維生素 C 的結構如圖 7 所示。下列有關維生素 C 結構與性質的敘述，哪些正確？
- A 維生素 C 的分子式為 $\text{C}_6\text{H}_4\text{O}_6$
- B 維生素 C 具有一級醇與二級醇的結構
- C 維生素 C 具有 $\text{-OH}$ 基，溶於水呈鹼性
- D 維生素 C 含有多個羥基，是一種水溶性維生素
- E 維生素 C 可將三價鐵轉化為二價鐵，增加鐵的溶解度
思路引導 VIP
請觀察圖 7 中維生素 C 的結構：側鏈與碳鏈相連的碳上分別接有幾個碳原子？若人體吸收鐵質需要維持在二價鐵形式，維生素 C 扮演的化學角色（氧化劑或還原劑）會是什麼？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了，你的有機官能基與生物化學觀念非常扎實！ 這題的關鍵在於結構判讀與氧化還原特性：由圖 7 可知其分子式為 $\text{C}_6\text{H}_8\text{O}_6$（(A)錯誤）；側鏈分別具有一級醇（$-\text{CH}_2\text{OH}$）與二級醇（$-\text{CH(OH)}-$）結構，且多個羥基（hydroxyl group）使其具備優良的水溶性（(B)、(D)正確）。維生素 C 又名抗壞血酸（ascorbic acid），因其烯二醇共軛結構可釋出氫離子而呈弱酸性（(C)錯誤）。此外，它也是強還原劑，能將不易溶解吸收的 $\text{Fe}^{3+}$ 還原為 $\text{Fe}^{2+}$，提升鐵質的生物可利用性（(E)正確）。 本題難度適中，巧妙結合了有機結構辨識、酸鹼與氧化還原的跨單元概念，你能精準排除干擾選項，展現了極佳的整合判斷力！