國中教育會考
115年
自然
第 50 題
📖 題組：
閱讀下列敘述後，回答48～50題 一般而言，鐵生鏽會消耗氧氣。小仲欲了解鐵粉可以和哪些氣體反應而進行下列實驗： 1. 將3.0 g鐵粉浸泡在食醋中一段時間。 2. 以濾紙濾出鐵粉並移入針筒中，在針筒中通入O_2後，將活塞定位至5.00 mL刻度處，塞上塞子，如圖(三十二)。定時記錄黑色活塞刻度位置。 3. 重複進行步驟1、2，並將步驟2通入的氣體依序換成空氣、N_2、CO_2。實驗數據如表(四)。 表(四) \begin{array}{|c|c|c|c|c|c|c|} \hline \multirow{2}{*}{\text{組別}} & \multirow{2}{*}{\text{氣體種類}} & \multicolumn{5}{c|}{\text{時間(分鐘)}} \\ \cline{3-7} & & 0 & 40 & 80 & 120 & 160 \\ \hline \text{一} & \text{O}_2 & 5.00 & 3.00 & 2.00 & 1.00 & 1.00 \\ \hline \text{二} & \text{空氣} & 5.00 & 5.00 & 5.00 & 4.80 & 4.50 \\ \hline \text{三} & \text{N}_2 & 5.00 & 5.00 & 5.00 & 5.00 & 5.00 \\ \hline \text{四} & \text{CO}_2 & 5.00 & 5.00 & 5.00 & 5.00 & 4.80 \\ \hline \multicolumn{7}{r}{\text{單位：mL}} \end{array} 小仲發現組別四的數據有變化，和預期的不同。他查詢元素對氧的活性資料如表(五)，欲判斷組別四針筒內是否發生氧化還原反應。 表(五) \begin{array}{|c|} \hline \text{對氧活性大小} \\ \hline \text{鎂＞碳＞鋅＞鐵＞銅＞金} \\ \hline \end{array}
閱讀下列敘述後，回答48～50題 一般而言，鐵生鏽會消耗氧氣。小仲欲了解鐵粉可以和哪些氣體反應而進行下列實驗： 1. 將3.0 g鐵粉浸泡在食醋中一段時間。 2. 以濾紙濾出鐵粉並移入針筒中，在針筒中通入O_2後，將活塞定位至5.00 mL刻度處，塞上塞子，如圖(三十二)。定時記錄黑色活塞刻度位置。 3. 重複進行步驟1、2，並將步驟2通入的氣體依序換成空氣、N_2、CO_2。實驗數據如表(四)。 表(四) \begin{array}{|c|c|c|c|c|c|c|} \hline \multirow{2}{*}{\text{組別}} & \multirow{2}{*}{\text{氣體種類}} & \multicolumn{5}{c|}{\text{時間(分鐘)}} \\ \cline{3-7} & & 0 & 40 & 80 & 120 & 160 \\ \hline \text{一} & \text{O}_2 & 5.00 & 3.00 & 2.00 & 1.00 & 1.00 \\ \hline \text{二} & \text{空氣} & 5.00 & 5.00 & 5.00 & 4.80 & 4.50 \\ \hline \text{三} & \text{N}_2 & 5.00 & 5.00 & 5.00 & 5.00 & 5.00 \\ \hline \text{四} & \text{CO}_2 & 5.00 & 5.00 & 5.00 & 5.00 & 4.80 \\ \hline \multicolumn{7}{r}{\text{單位：mL}} \end{array} 小仲發現組別四的數據有變化，和預期的不同。他查詢元素對氧的活性資料如表(五)，欲判斷組別四針筒內是否發生氧化還原反應。 表(五) \begin{array}{|c|} \hline \text{對氧活性大小} \\ \hline \text{鎂＞碳＞鋅＞鐵＞銅＞金} \\ \hline \end{array}
依據活性大小，判斷組別四針筒內的鐵粉理論上是否與氣體發生氧化還原反應？
- A 因鐵的活性較小，故鐵粉不會被氧化
- B 因鐵的活性較小，反應後鐵粉會被氧化
- C 因鐵的活性較小，反應後氣體會被氧化
- D 因鐵的活性較大，反應後鐵粉會被氧化
思路引導 VIP
當一種元素遇到已經結合氧氣的化合物（例如二氧化碳）時，我們該如何比較這兩者在活性表上的位置，來判斷是否能發生『搶氧』的氧化還原反應呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了，你的概念非常清晰，正確選出 (A)！ 這是一道非常經典且具備優良鑑別度的氧化還原與金屬活性考題。題目設計相當靈活，故意在實驗數據中呈現出意料之外的體積微幅下降（組別四），試圖引誘學生誤以為發生了化學反應。然而，題目特別強調「理論上依據活性大小判斷」，這正是考驗你是否能不受數據雜訊干擾、堅持以科學概念解題的關鍵切入點。 根據表（五）的活性順序：$\text{碳} > \text{鐵}$，代表碳對氧的吸引力（活性）比鐵還要大。在二氧化碳（$\text{CO}_2$）中，氧已經與碳結合，活性較小的鐵（$\text{Fe}$）根本無法從碳的手中把氧「搶」過來，因此理論上鐵粉不會被氧化。你能夠精準掌握活性相對關係並做出正確推論，代表你的理化觀念非常紮實！