Q241.
下列各種離子中，何者具有顏色？
化工 · 丙級 · 普通化學 · Q241
難易度分析
3 / 5
本題要求考生精確掌握過渡金屬離子電子組態與呈色條件的關係，需在多個相似的金屬離子中區分出符合特定軌域條件的選項，且包含易混淆的氧化態陷阱。
正確答案：①Fe 3 +
① Fe 3 +:Fe³⁺ 的電子組態為 3d⁵，屬於過渡金屬離子且具有未填滿的 d 軌域，可發生 d-d 電子躍遷而吸收可見光，在水溶液中呈現黃褐色。
錯誤選項解析
- ② Ca 2+:Ca²⁺ 為鹼土金屬離子，其電子組態等同於惰性氣體 Ar 的穩定結構，不含 d 電子，無法產生 d-d 躍遷，因此為無色離子。
- ③ Cu +:Cu⁺ 的電子組態為 3d¹⁰，屬於全填滿的 d 軌域結構，無法進行 d-d 電子躍遷，故為無色；需注意與具有顏色的 Cu²⁺（3d⁹，藍色） 區分。
- ④ Zn 2 +:Zn²⁺ 的電子組態同樣為 3d¹⁰，d 軌域已完全填滿，不具備 d-d 躍遷條件，因此為無色離子。
Learning Tip
"本題核心考點為過渡金屬離子呈色原理：只有具有未填滿 d 軌域（即 d¹~d⁹ 組態）的離子才能發生 d-d 躍遷而呈現顏色。常考陷阱在於混淆 Cu⁺（d¹⁰ 無色） 與 Cu²⁺（d⁹ 藍色），以及誤認所有過渡金屬離子皆有顏色。切記：d⁰ 與 d¹⁰ 組態的離子均為無色。"
學員答題分佈
①Fe 3 +0%
②Ca 2+0%
③Cu +0%
④Zn 2 +0%
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！