一般警察人員考試四等考試-消防警察人員類別普通物理學概要與普通化學概要107 年第 21 題單選題
純鐵有金屬光澤但是在其表面容易生成鐵鏽，鐵鏽易溶於強酸，估計一莫耳的鐵生鏽後，可以與多少莫耳的鹽酸反應？
B正確答案
鐵鏽主成分為 Fe₂O₃ 或 Fe(OH)₃，1 mol 鐵生鏽後含 1 mol Fe³⁺，需 3 mol HCl 中和。
為什麼答案是 B
鐵鏽主成分為 Fe₂O₃ 或 Fe(OH)₃，鐵為 +3 氧化態。反應式：Fe(OH)₃ + 3HCl → FeCl₃ + 3H₂O，1 mol Fe 需 3 mol HCl。
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完整詳解
Pro · 無限重點 鐵鏽主成分為 Fe₂O₃ 或 Fe(OH)₃，1 mol 鐵生鏽後含 1 mol Fe³⁺，需 3 mol HCl 中和。
看 Fe 的氧化數：鏽中 Fe 為 +3 價，配 3 個 Cl⁻ → 需 3 mol HCl。
逐選項分析
A✕
4 mol HCl 不符合化學計量。鐵鏽中的 Fe 為 +3 價，一個 Fe³⁺ 只需搭配 3 個 Cl⁻ 達成電中性，不需要 4 mol。
B✓ 正確
鐵鏽主成分為 Fe₂O₃ 或 Fe(OH)₃，鐵為 +3 氧化態。反應式：Fe(OH)₃ + 3HCl → FeCl₃ + 3H₂O，1 mol Fe 需 3 mol HCl。
C✕ 陷阱
陷阱！2 mol 是 Fe²⁺（如 FeO）的情況：FeO + 2HCl → FeCl₂ + H₂O。但鐵鏽是 +3 價的 Fe₂O₃，不是 FeO。
D✕
1 mol HCl 完全不夠。即使是最低價的 Fe⁺ 也需要 1 mol 以上；+3 價的 Fe³⁺ 必須配 3 mol Cl⁻。
鐵的氧化物與鹽酸反應對照
| 鐵化合物 | Fe氧化態 | 反應式 | 1mol Fe需HCl |
|---|
| FeO | +2 | FeO + 2HCl → FeCl₂ + H₂O | 2 mol |
| Fe₂O₃（鐵鏽） | +3 | Fe₂O₃ + 6HCl → 2FeCl₃ + 3H₂O | 3 mol |
| Fe(OH)₃（鐵鏽） | +3 | Fe(OH)₃ + 3HCl → FeCl₃ + 3H₂O | 3 mol |
| Fe₃O₄ | +2,+3混合 | Fe₃O₄ + 8HCl → FeCl₂ + 2FeCl₃ + 4H₂O | 8/3 mol |
最容易誤選 C (2 mol)，以為鐵是 +2 價。記住：大氣中自然生成的鐵鏽是 Fe₂O₃（+3 價），不是 FeO（+2 價）。判斷鐵化合物需 HCl 量，只要看 Fe 的氧化數即可。 
