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普通物理與普通化學107 年第 29 題單選題考點:氧化還原自發性考點:金屬活性順序

已知下列半反應之標準還原電位 下列何組離子對(或離子、分子對)在水溶液中不能共存?

A, 正確答案
B,
C,
D,
答案與詳解
A
正確答案
判斷離子共存看氧化還原電位:若氧化劑 E° > 還原劑對應氧化態 E°,反應自發則不能共存。Fe3+ 會氧化 I- 生成 Fe2+ 與 I2。

逐選項解析

AFe3+, I-氧化還原自發性✓ 正確
Fe3+ 為氧化劑 (E°=0.77V),I- 為還原劑 (對應 I2/I- 之 E°=0.54V)。因 0.77V > 0.54V,電池電動勢 E°cell = 0.77 - 0.54 = +0.23V > 0,反應自發進行,兩者在水溶液中無法穩定共存,會生成 Fe2+ 與 I2。
BH+, Cu金屬活性順序✕ 錯誤
H+ 為氧化劑 (E°=0V),Cu 為還原劑 (對應 Cu2+/Cu 或 Cu+/Cu)。銅在標準氫電極之下,屬不活潑金屬,E°cell = 0 - 0.34(或0.52) < 0,反應非自發。故 H+ 與 Cu 金屬可共存(銅不溶於非氧化性酸)。
CCu2+, Fe2+✕ 錯誤
DI2, Fe2+✕ 易錯陷阱

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