Q215.
若X(s )→X 2+(aq )+2e -E°=0.92; X 2 +(aq )→X 3+(aq)+e -E°=0.41,則X (s )→X3+(aq )+3e -E°=?
化工 · 丙級 · 普通化學 · Q215
難易度分析
4 / 5
本題涉及多個半反應電位的綜合計算,考驗對強度量與廣延量區分的理解。由於各階段反應的電子轉移數不同,需透過能量轉換進行加權平均,而非簡單的算術運算,且選項中設計了多個易混淆的運算陷阱。
正確答案:③0.75
③ 0.75:正確。利用 ΔG° = -nFE° 關係:ΔG₁° = -2F(0.92) = -1.84F,ΔG₂° = -1F(0.41) = -0.41F,總 ΔG° = -2.25F,故 E° = 2.25F ÷ 3F = 0.75 V。
錯誤選項解析
- ① 0.44:0.44 是將兩電位直接相減 (0.92 - 0.41) 所得,但標準電極電位不能直接相減,必須透過吉布斯自由能 (ΔG°) 換算後再求總電位。
- ② 0.51:0.51 是將兩電位以簡單算術平均 [(0.92 + 0.41) ÷ 2 ≈ 0.665] 或其他錯誤權重計算所得,忽略了各半反應的電子轉移數 (n 值) 不同,正確做法需以 nF 加權。
- ④ 1.33:1.33 是將兩電位直接相加 (0.92 + 0.41 = 1.33) 所得,但標準電極電位不具加成性,必須先轉換為廣延量 ΔG° 後再加總,最後除以總電子數回推 E°。
Learning Tip
"此題核心考點為標準電極電位的加權計算。切記 E° 為強度量,不可直接相加減;必須透過 ΔG° = -nFE° 轉換為廣延量後再合併,最後除以總電子數 n 求得總電位。常見陷阱是直接將 E° 相加或相減,忽略電子轉移數的權重影響。"
學員答題分佈
①0.440%
②0.510%
③0.750%
④1.330%
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!
相似類型題目
若E°(Cu-Cu+)=aV;E°(Cu+-Cu 2 +)=bV,則Cu(s )→Cu 2+(aq )+2e -的E°值為多少?
若E°(Na-Na +)=2.71V;E°(Cl--Cl2)=-1.36V,則在電解熔融NaCl 時,下列之敘述何者正確?
若有50mL、0.10N 的Fe 2+欲以0.10N 的Ce4+滴定時,已知E°(Fe 3 +/Fe2 +)=0.77V;E°(Ce 4 +/Ce 3+)=1.61V,當達當量點時之電位為多少V?
下列關於氧化電位(E°值)的敘述,何者正確?
通電入下列各金屬離子水溶液中,若欲析出相同的重量,則何者所耗的電量最大(Sn=119,Pb=207,Cr=52,Cu=64)?