Q101.
某金屬(M)2.32 克溶於鹽酸時所生成的氫，其體積在27℃及1atm 下為1.23 升，若金屬的原子量為69.7，則金屬氧化物的化學式為
化學 · 乙級 · 一般基本操作 · Q101
難易度分析
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本題需連續執行多個計算步驟，包含應用理想氣體狀態方程式以及化學計量分析，要求考生能精確地將實驗數據轉化為莫耳比，並進一步推導出化學價與化學式，具備較高的綜合計算能力要求。
正確答案：④M2O 3
④ M2O 3:M₂O₃ 對應金屬價數為 +3。由 PV=nRT 算得氫氣為 0.05 mol，金屬為 2.32/69.7 = 0.0333 mol，兩者比值 3:2 對應反應 2M + 6HCl → 2MCl₃ + 3H₂，證實金屬為 +3 價，氧化物化學式為 M₂O₃。
錯誤選項解析
- ① MO 2:MO 對應金屬價數為 +2，但根據 理想氣體定律 PV=nRT 計算，氫氣莫耳數為 0.05 mol，金屬莫耳數為 0.0333 mol，比值為 1.5，顯示金屬價數應為 +3 而非 +2。
- ② MO 3:MO₃ 對應金屬價數為 +6，此價數過高，與題目給定的 金屬與鹽酸反應生成氫氣 的化學計量關係不符，實際計算得出價數為 +3。
- ③ M2O:M₂O 對應金屬價數為 +1，若價數為 +1 則氫氣與金屬莫耳比應為 0.5，但實際計算比值為 1.5，故此選項錯誤。
Learning Tip
"本題核心考點為利用 理想氣體狀態方程式 與 化學計量 推導金屬價數。常考陷阱在於忽略溫度需轉換為 絕對溫標 (K)，以及混淆 莫耳比與價數的關係。切記：金屬與酸反應生成氫氣時，氫氣莫耳數/金屬莫耳數 = 金屬價數/2，由此比值即可快速判斷氧化物化學式。"
學員答題分佈
①MO 20%
②MO 30%
③M2O0%
④M2O 30%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析！
