分科測驗
115年
化學
第 8 題
十氧化四磷（$\text{P}_4\text{O}_{10}$）可將硝酸轉變成硝酸酐，反應式如式 1（未平衡）所示：\n$\text{P}_4\text{O}_{10} + \text{HNO}_3 \rightarrow \text{H}_3\text{PO}_4 + \text{N}_2\text{O}_5$ （式 1）\n下列相關敘述，哪些正確？
- A 該反應屬於氧化還原反應
- B 硝酸根離子具有角錐形幾何結構
- C $\text{N}_2\text{O}_5$溶於水中，會降低水的 $\text{pH}$ 值
- D $1$ 莫耳 $\text{P}_4\text{O}_{10}$ 要完全反應，需要 $4$ 莫耳 $\text{HNO}_3$
- E $\text{N}_2\text{O}_5$與 $\text{HNO}_3$ 中的氮，都具有相同的混成軌域
思路引導 VIP
若想確認一個未知的非金屬氧化物溶於水後會如何影響 pH 值，通常可以先思考它是哪種酸的「酸酐」；而在判斷反應是否為氧化還原時，哪一個指標是最直接且具體的判別依據？
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反應平衡與混成結構分析
將反應式平衡可得 $\text{P}4\text{O}{10} + 12\text{HNO}_3 \rightarrow 4\text{H}_3\text{PO}_4 + 6\text{N}_2\text{O}_5$。反應前後各元素的氧化數均未改變（$\text{P}$ 與 $\text{N}$ 皆維持 $+5$），本質為脫水反應而非氧化還原，且 $1$ 莫耳 $\text{P}4\text{O}{10}$ 需消耗 $12$ 莫耳 $\text{HNO}_3$。
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