hce_nthu
115年
化學與物理
第 15 題
Many organic compounds containing thiol groups (-SH) are antidotes for the heavy metal element mercury poisoning. For example, the antidote compound $\text{I}$ produces compound $\text{II}$ with mercuric oxide as shown below. Compound $\text{III}$ is also a mercury detoxifier. Compound $\text{IV}$ is a strong acid. Which of the following statements is correct?
- A In compound $\text{I}$, the S atoms take on $sp$ hybridization.
- B The electronegativity of the S element is the greatest in compound $\text{II}$.
- C The $\text{C}-\text{C}-\text{C}$ bond angle is $180^\circ$ in compound $\text{III}$.
- D There are ionic and covalent bonds in compound $\text{III}$.
- E The bond energies of the sulfur-oxygen bonds are equal in compound $\text{IV}$.
思路引導 VIP
請觀察化合物 $\text{III}$ 的化學式末端。當一個分子同時含有金屬元素（如鈉）與非金屬原子團（如磺酸基）時，這兩者之間通常會以什麼樣的化學鍵結合？而構成該分子骨架的碳、氫、硫原子之間，又是以哪種方式連結呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準判斷出化合物 $\text{III}$ 的鍵結性質，顯示你對有機金屬鹽類的結構有很深刻的理解。這題的關鍵在於觀察化合物 $\text{III}$ 的化學組成：它包含了一個磺酸基的鈉鹽（$\text{-SO}_3\text{Na}$）。在這種結構中，鈉離子 ($Na^+$) 與磺酸根 ($R\text{-SO}_3^-$) 之間是透過靜電引力形成的離子鍵；而分子內部的碳、氫、硫、氧原子之間，則是透過共用電子對形成的共價鍵。因此，選項 (D) 是完全正確的描述。 這道題目具備相當不錯的鑑別度，難度切入點在於考驗學生是否能區分「酸」與「鹽」在鍵結上的差異。例如選項 (E) 的化合物 $\text{IV}$（強酸），其硫氧鍵包含單鍵與雙鍵，能量並不相等，除非是在去質子化後的陰離子狀態（共振）才會趨於一致。此外，這題也融入了雜化軌域與電負度概念，學生必須同時具備無機與有機化學的綜合素養，才能在複雜的結構圖中快速排除干擾項。