6－1　非金屬元素.

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1 6－1　非金屬元素

2 一、氫 1. 氫的同位素： 名稱及化學式 （1H） (2H，D) (3H，T) 原子量 (amu) 1.007 2.014 3.016
（配合翰版課本 P.6 ～ P.9；講義 P.4） 1. 氫的同位素： 名稱及化學式 　（1H） 　(2H，D) 　(3H，T) 原子量 (amu) 1.007 2.014 3.016 中子數 1 2 自然界含量百分率（%） 99.985 0.015 極微量 放射性 無 有（半生期 12.3 年） 3H 進行  衰變：

3 2. 氫的存在： (1) 氫是宇宙中含量最高的元素，大約占宇宙質量的 75%；在太陽中，氫的質量約占有 73.46%。 (2) 在地球上氫皆以化合物的形式存在，其含量僅占地球質量的 0.87%。大部分的氫與氧化合成水； 另外，也存在有機化合物中，是構成生物體的重要元素。

4 3. 氫氣（H2）的性質： (1) 無色、無臭、難溶於水的雙原子分子氣體，在 STP 下的密度為 g/L，是自然界中最輕的 物質。 (2) 正常熔點為－259.1 ℃，正常沸點為－252.5 ℃， 僅比氦氣（－268.9 ℃）高，極難液化。 (3) 由於 H－H 之共價鍵能（436 kJ/mol）極大，故在 常溫時化性並不活潑，但在高溫或催化劑存在下，具有很強的反應性。

5 4. 氫氣的反應： (1) 與非金屬元素反應，均生成分子化合物，其中氫的氧化數為＋1。 　：3H2(g)＋N2(g) → 2NH3(g) 　 　 H2(g)＋F2(g) → 2HF(g) (2) 與鹼金屬、鹼土金屬等活潑金屬反應，生成金屬氫化物（為離子化合物），其中氫的氧化數為 －1，溶於水可產生 H2(g)。

6 　：2Na(s)＋H2(g) → 2NaH(s) 　　NaH(s)＋H2O() → NaOH(aq)＋H2(g) (3) 在高溫時可作為還原劑，將活性小的金屬（Cu、Hg、Ag 等）之氧化物還原成金屬。 　：CuO(s)＋H2(g) 　　　Cu(s)＋H2O(g)

7 5. 氫氣的製備： 酸＋活性金屬 活性大於氫的金屬和稀鹽酸、稀硫酸或有機酸反應而得氫氣 Fe(s)＋H2SO4(aq) → FeSO4(aq)＋H2(g) （硝酸除外） 強鹼＋兩性金屬 兩性金屬： Be、Al、Sn、Pb、 　　　　　 Zn、Cr 等 2Al(s)＋2NaOH(aq) ＋ 6H2O() → 2NaAl(OH)4(aq) ＋3H2(g) ︵排水集氣法收集︶ 實驗室製法

8 ︵排水集氣法收集︶ 實驗室製法 水＋活潑金屬 2Na(s)＋2H2O() → 2NaOH(aq)＋H2(g) 水＋金屬氫化物 CaH2(s)＋2H2O() → Ca(OH)2(aq)＋2H2(g)

9 C(s)（灼熱）＋H2O(g) → CO(g)＋H2(g)（此混合物稱為水煤氣）
H2O(g)＋CH4 CH4(g)＋H2O(g) 　　 CO(g)＋3H2(g)（製造氫氣的主要方法） H2O(g)＋水煤氣 CO(g)＋H2(g)＋H2O(g) 　　 CO2(g) ＋2H2(g) 將產物加壓通過水，使 CO2(g) 溶於水中而獲得氫氣 工業製法 不純

10 電解食鹽水 2NaCl(aq)＋2H2O() 　　　 Cl2(g) ＋ H2(g) ＋ 2NaOH(aq) 　　 （陽極）（陰極） （陰極） 電解水 （耗電） 2H2O()　　　 2H2(g)＋O2(g)，常加 NaOH、H2SO4 幫助導電 烷熱裂解 C3H8(g) 　　　CH4(g)、C2H4(g)、 C3H6(g)、H2(g) 工業製法

11 6. 氫氣的用途： 製 HF 室溫下，可與氟反應 H2(g)＋F2(g) → 2HF(g) 哈柏法製氨 在高溫、高壓且催化劑存在下，可與氮氣反應 3H2(g)＋N2(g) 　　　　　　　 2NH3(g)（主要工業用途） 製造甲醇 在高溫、高壓且催化劑存在下 CO(g)＋2H2(g) 　　　　　 CH3OH()

12 氫氣和氧氣混合遇火會產生爆炸性燃燒及 2000 ℃ 高溫。 H2、O2 體積比 2：1 時，燃燒產生的爆炸力最強
氫氧焰 氫氣和氧氣混合遇火會產生爆炸性燃燒及 2000 ℃ 高溫。 H2、O2 體積比 2：1 時，燃燒產生的爆炸力最強 2H2(g)＋O2(g) → 2H2O()，ΔH＝－572 kJ 植物油、不飽和烴的加氫反應 ① 植物油加氫可製成人造奶油（乳瑪琳） ② CnH2n－2 　　　　　 CnH2n 　　　　 CnH2n＋2 五彩氣球引發爆炸傷人意外？流言追追追-【實驗精華片段】part 2

13 範例 1 氫氣的製備與性質 下列哪些反應可以產生氫氣？
範例 1　氫氣的製備與性質 下列哪些反應可以產生氫氣？ (A)鈣置入水中　(B)鋁置入氫氧化鈉溶液中　(C)水蒸氣 通過紅熱的煤　(D)丙烷在空氣中點燃　(E)電解食鹽水。 (D) 丙烷在空氣中燃燒，產生二氧化碳和水；必須 隔絕空氣加熱，才能經熱裂解產生氫氣。 (A)(B)(C)(E)

14 類題 1-1 (B)(D)(E) 下列有關氫的敘述，哪些是正確的？
(A)氫與氘有同數目的中子　(B)氫的氧化數可為＋1、0 或－1 　(C)地球上，氫多以元素的形態存在　(D)氫氣的密度約為空氣的　 　(E)能與活潑金屬如鈉、鈣等形成氫化物 。 (A) 同數目的質子。 (C) 多是化合態。 (D) 根據理想氣體方程式，同溫、同壓下，氣體的分子量比＝密度比，空氣的平均分子量為 28.8，所以氫氣的密度約為空氣的 　。 (B)(D)(E)

15 範例 2 氫的用途 下列有關氫的反應與用途，哪些正確？
範例 2　氫的用途 下列有關氫的反應與用途，哪些正確？ (A)將 CuO 反應成 Cu 時，H2 作還原劑　(B) H2 與 CO 混合即生成甲醇　(C)氫氧焰的溫度極高，可用來切割金屬　(D)哈柏法製氨，使用到不勻相催化劑　(E)使氫氣通過含雙鍵較多的油類，經催化加成後，可得人造奶油。 (B) 必須在高溫、高壓下，並使用催化劑 Cr2O3‧ZnO。 (A)(C)(D)(E)

16 類題 2-1 (E) 焊接金屬可使用氬氣來防止金屬氧化。 (B) 下列有關氫的用途之敘述，何者正確 ？
(A)常用於填充氣球，安全又便宜　(B)可作為燃料電池的原料　(C)是目前很普遍的燃料　(D)冶金時，氫可還原所有金屬氧化物　(E)焊接金屬時，可使用氫氣防止金屬氧化 。 (A) 氫氣具有可燃性，會發生爆炸。 (C) 氫氣的儲存不易，且價格較高，目前仍以化石燃料為主。 (D) 氫只可還原比它活性小（如銅、汞、銀等）的金屬氧化物。 (E) 焊接金屬可使用氬氣來防止金屬氧化。 (B)

17 二、碳 1. 碳的同位素： 化學式 12C 13C 14C 原子量（amu） 12 13.0034 14.0032 中子數 6 7 8
（配合翰版課本 P.9 ～ P.14；講義 P.6） 1. 碳的同位素： 化學式 12C 13C 14C 原子量（amu） 12 中子數 6 7 8 自然界含量百分率（%） 98.89 1.11 極微量 放射性 無 有（半生期 5730 年） 可利用 14C 來測定含碳古生物的年代。

18 2. 碳的同素異形體： 物 質 石 墨 鑽石 （金剛石） C60（巴克球） 類 型 二度空間共價網狀物 三度空間共價網狀物 元素分子 結 構
物　質 石　墨 鑽石 （金剛石） C60（巴克球） 類　型 二度空間共價網狀物 三度空間共價網狀物 元素分子 結　構 混成軌域 sp2 sp3 3. 1. 2.

19 常溫下不導電，但摻雜金屬後具有超導的特性
物　質 石　墨 鑽　石 （金剛石） C60 （巴克球） 鍵　數 1 鍵長 (pm) 142 154 約 140 鍵　角 120° 109.5° 108°及 120° 特　性 具金屬光澤 的黑色片狀 晶體，質軟、熔點高，能 導電 為無色透明、具有高折射率且硬度最高的固體， 可導熱但不易導電，熔點極高(＞3500 ℃) 常溫下不導電，但摻雜金屬後具有超導的特性

20 碳與其他三個碳原子形成多個六邊形的平面層狀結構晶體，層與層之間僅以微弱的凡得瓦力維繫。
碳與其他四個碳原子形成正四面體形的三度空間立體結構。 利用高能量氖氣雷射光照射石墨蒸發而得，其結構由 60 個碳原子構成 20 個正六邊形及 12 個正五邊形，交叉組成 32 面體中空球形的分子，為一最對稱的球形分子。 碳-60

21 3. 碳材料的應用： 物 質 碳纖維 奈米碳管 石墨烯 結 構 和石墨相近，但非晶體結構
將片狀石墨捲曲呈中空圓柱狀，兩端為半個 C60 結構 即單層石墨 特 性 有極高的強度重量比，可和其他材料結合成更高強度的碳纖維複合材料 內徑僅數奈米， 有些具有導熱、 導電、柔韌和高 張力強度的特性 幾乎透明，導電、導熱性極高，電子遷移率極快，適合作為更薄、導電速度更快的電子元件 神奇！碳纖維散熱片，靠體溫就能輕鬆切冰

22 4. 常見碳的化合物： 物 質 二氧化碳（CO2） 一氧化碳（CO） 碳酸鈣（CaCO3） 性 質
物　質 二氧化碳（CO2） 一氧化碳（CO） 碳酸鈣（CaCO3） 性　質 無色、無臭且不助燃的氣體，是空氣中主要的溫室氣體 無色、無臭，有劇毒的氣體，會使血紅素失去帶氧的功能 為大理石、方解 石、貝殼及珍珠 等之主要成分 溶解度 微溶於水，可形成碳酸（H2CO3） 難溶於水 難溶於水，可溶 於酸性水溶液 二氧化碳的密度及其滅火性

23 CaCO3(s)＋2HCl(aq) → CaCl2(aq)＋CO2(g)＋H2O() ① 含碳物質燃燒不完全的產物 ② 利用水煤氣
物　質 二氧化碳（CO2） 一氧化碳（CO） 碳酸鈣（CaCO3） 製備 及 反應 工業製法： CaCO3(s) 　　 CaO(s)＋CO2(g) 實驗室製法： CaCO3(s)＋2HCl(aq) → CaCl2(aq)＋CO2(g)＋H2O() ① 含碳物質燃燒不完全的產物 ② 利用水煤氣 (CO(g)＋H2(g)) 分離 ③ C(s)＋CO2(g) 2CO(g) ④ HCOOH(aq) CO(g)＋H2O() ① Ca(OH)2(aq)＋CO2(g) → CaCO3(s)＋H2O() ② Na2CO3(aq)＋CaCl2(aq) → CaCO3(s)＋2NaCl(aq) 二氧化碳的檢驗

24 (1) 溫室氣體：包含 CO2、CH4、N2O、氫氟碳化物、全氟碳化物和 SF6 等六類氣體，因其濃度增加所帶來的溫室效應，使地球的平均溫度逐年上升。

25 (3) CO2 微溶於水且比空氣重，故可採向上排氣法收集；但要收集較高純度的 CO2，亦可用排水集氣法。CO2 溶於水可得碳酸（H2CO3），為二質子弱酸，其共軛鹼 HCO3－ 呈鹼性，CO32－ 則為更強的鹼，NaHCO3 和 CaCO3 可作為抑制胃酸的藥物。

26 範例 3 碳的同素異形體 在 2010 年，諾貝爾獎頒給發現及開創研究石墨烯的科學家，石墨烯是個單層的石墨。下列有關石墨烯的敘述，哪些正確？
範例 3　碳的同素異形體 【100 指考】 在 2010 年，諾貝爾獎頒給發現及開創研究石墨烯的科學家，石墨烯是個單層的石墨。下列有關石墨烯的敘述，哪些正確？ (A)石墨烯中的碳具有 sp2 混成軌域　(B)石墨烯與石墨具有相似的機械強度　(C)石墨烯與石墨具有相似的不透明黑色　(D)石墨烯中的碳-碳鍵序（鍵數）介於單鍵與雙鍵之間　(E)石墨烯只具有單原子層，所以是不導電的分子。

27 範例 3 碳的同素異形體 (B)(C) 石墨為黑色不透明固體，石墨烯透明且柔 韌，具有彎曲變形的性質。
範例 3　碳的同素異形體 【100 指考】 (B)(C) 石墨為黑色不透明固體，石墨烯透明且柔 　　 韌，具有彎曲變形的性質。 (D) 石墨烯的碳-碳鍵數與石墨相同，皆為　 鍵。 (E) 石墨烯電阻極低，是非常好的導體。 (A)(D)

28 類題 3-1 【日大】 C60 是碳的同素異形體，是由 60 個碳原子組成， 分子形狀像足球，如右圖。試問其碳上的混成軌 域與下列何者最接近 ？ (A)鑽石中的碳　(B)石墨中的碳　(C)二氧化碳中的碳 　(D)乙烷中的碳　(E)一氧化碳中的碳 。 C60 的碳為 sp2 混成軌域，鑽石的碳為 sp3 混成軌域，二氧化碳和一氧化碳的碳為 sp 混成軌域，乙烷中的碳為 sp3 混成軌域。 (B)

29 範例 4 碳化合物的性質 下列對於碳的氧化物之敘述，哪些正確？
範例 4　碳化合物的性質 下列對於碳的氧化物之敘述，哪些正確？ (A) CO2(g) 能吸收紫外光，造成溫室效應　(B)將灰石強熱可製取 CO2(g) 　(C) CO(g) 有毒性，但無色、無臭，不易察覺　(D)從水煤氣中可以分離出 CO(g)　(E) CO(g) 能溶於水而呈酸性。 (A) 吸收紅外光。 (E) 難溶於水。 (B)(C)(D)

30 類題 4-1 下列有關碳化合物的性質，哪些正確 ？
(A)乾冰是固態的一氧化碳　(B)一氧化碳具有溫室效應 　(C)二氧化碳可作為滅火劑，是利用其不可燃與不助燃且比空氣重的性質　(D)二氧化碳易溶於水，呈強酸性　(E)將碳酸鈣加熱或加酸，可生成二氧化碳 。 (A) 乾冰是固態的二氧化碳。 (B) 二氧化碳才是溫室氣體。 (D) 二氧化碳微溶於水，呈弱酸性。 (C)(E)

31 三、氧 （配合翰版課本 P.15 ～ P.17；講義 P.9） 1. 氧的存在： (1) 為地球上含量最多的元素，在地殼中以水和其他氧化物的形式存在，含量約占 50%；在大氣中以氧分子（O2）形式存在，占體積比約 21%。 (2) 常見同位素有三種：16O（99.759%）、 17O（0.0374%）和 18O（0.2039%）。 (3) 為第 16 族元素，具有 6 個價電子，故在化合物中的氧化數大多為－2，可和大多數的元素形成化合物（He、Ne 及 Ar 除外）。

32 2. 氧的同素異形體： 物 質 氧氣（O2） 臭氧（O3） 結 構 ，雙鍵 ， 鍵，中心 氧原子的混成軌域為 sp2 製 備
　　，雙鍵 　　　，　 鍵，中心 氧原子的混成軌域為 sp2 製 備 工業製法：分餾液態空氣 實驗室製法： 高壓放電

33 O3(g)＋2KI(aq)＋H2O() → O2(g)＋I2(s)＋2KOH(aq)
物 質 氧氣（O2） 臭氧（O3） 性 質 ① 生物呼吸作用所需的氣體 ② 自然界最重要的氧化劑 ① 具高毒性、高氧化力 O3(g)＋2KI(aq)＋H2O() → O2(g)＋I2(s)＋2KOH(aq) ② 作為消毒、殺菌劑或自來水消毒之用 ③ 大氣臭氧層可保護地球，使生物不受紫外光的危害

34 (1) 氧氣的製備： ① 工業製法：在液態空氣中，因 氮氣的沸點較低，分餾後留下 的主要成分即為液態氧。 ② 實驗室製法：
(1) 氧氣的製備： ① 工業製法：在液態空氣中，因 氮氣的沸點較低，分餾後留下 的主要成分即為液態氧。 ② 實驗室製法： ❶ 氯酸鉀在二氧化錳催化下， 加熱分解出氧氣，如圖(一) 裝置。 ❷ 雙氧水在二氧化錳催化下， 發生自身氧化還原反應，如 圖(二)裝置。 圖(一) 圖(二)

35 (2) 臭氧的性質： ① 氧化力比氧氣強，可使潮溼的碘化鉀-澱粉試 紙變為藍色。 ② 臭氧吸收紫外光的反應機制： O3(g)　　 O2(g)＋O(g) O(g)＋O2(g) → O3(g)＋熱  光　　 熱

36 範例 5 氧氣與臭氧的性質 臭氧為極性分子，下列有關臭氧與氧氣的敘述，何者正確？
範例 5　氧氣與臭氧的性質 【日大】 臭氧為極性分子，下列有關臭氧與氧氣的敘述，何者正確？ (A)臭氧與氧氣分子均為直線形　(B)臭氧的正常沸點低於氧氣的正常沸點　(C)在氣態時，同溫、同壓下，臭氧的比重大於氧氣的比重　(D)臭氧與氧氣均可使碘化鉀-澱粉試紙變為藍色　(E)臭氧是氧氣的同位素。

37 範例 5 氧氣與臭氧的性質 (A) 氧氣為直線形分子，臭氧為彎曲形分子。
範例 5　氧氣與臭氧的性質 【日大】 (A) 氧氣為直線形分子，臭氧為彎曲形分子。 (B) 分子量：臭氧＞氧氣，再加上臭氧為極性分子，故沸點：臭氧＞氧氣。 (C) 利用 PM＝dRT 知，M 與 d 成正比，臭氧分子量大，故比重也較氧氣大。 (D) 僅臭氧可使碘化鉀-澱粉試紙變為藍色。 (E) 臭氧與氧氣互為同素異形體。 (C)

38 類題 5-1 下列有關臭氧的敘述，哪些正確？ (C) 臭氧具有毒性 。 (D) NO(g)＋O3(g) → NO2(g)＋O2(g)
【日大】 下列有關臭氧的敘述，哪些正確？ (A)臭氧的分子式為 O3　(B)平流層的臭氧吸收陽光，可進行分解反應　(C)臭氧及氧氣均不具毒性　(D) NO 會催化臭氧分解　(E)臭氧可使碘化鉀-澱粉試紙由無色變為深紅色。 (C) 臭氧具有毒性 。 (D) NO(g)＋O3(g) → NO2(g)＋O2(g) (E) 試紙變為藍色 。 (A)(B)(D)

39 四、氮 實驗室製法：由亞硝酸鈉與氯化銨加熱製取，以排水集氣法收集 1. 氮氣：
（配合翰版課本 P.17 ～ P.21；講義 P.11） 1. 氮氣： 製　備 實驗室製法：由亞硝酸鈉與氯化銨加熱製取，以排水集氣法收集 NaNO2(s)＋NH4Cl(s) 　　 N2(g)＋NaCl(s)＋2H2O() 工業製法：將液態空氣分餾，氮氣先逸出 較純 不純

40 性　質 物性：① 無色、無臭的雙原子氣態分子，自 　　　　 然界中無同素異形體 　　　② 沸點為－195.8 ℃，為大氣中含量 　　　　 最多的氣體，約占大氣體積的 78% 化性：① 參鍵鍵能高達 941 kJ/mol，常溫下 　　　　 幾乎不與其他物質反應 　　　② 不可燃、不助燃，化性極安定

41 反　應 在高溫下與非金屬或鋰、鎂等活性金屬反 應：（固氮作用） ① N2(g)＋O2(g) 　　　　　 2NO(g)　　 NO2(g) 　　　 HNO3(g) ② N2(g)＋3H2(g) 　　　　　 2NH3(g)（哈柏法製氨） ③ N2(g)＋3Mg(s) 　　　　　 Mg3N2(s) (黃色) Mg3N2(s)＋6H2O() → 3Mg(OH)2(s)＋2NH3(g)（氮氣的檢驗）

42 用　途 ① 製造氮肥、硝酸、炸藥、火箭液態燃料 （N2H4，聯胺） ② 填充食物的氣體，作為食品保鮮劑及實驗室高活性物質反應之鈍化劑 ③ 液態氮可作為低溫冷卻劑

43 2. 常見氮的化合物： (1) 氨（NH3）： 製　備 工業製法：哈柏法 　　　　　N2(g)＋3H2(g) 　　　　　2NH3(g) 實驗室製法：2NH4Cl(s)＋Ca(OH)2(s) 　　　　　　　 CaCl2(s)＋2H2O()＋ 　　　　　 2NH3(g)（向下排氣法收集）

44 性　質 ① 具刺激性臭味的無色氣體 ② 對水溶解度極大，形成氨水 NH3(aq)，呈弱鹼性 用　途 ① 製造硝酸：NH3(g)＋2O2(g) HNO3(aq)＋H2O() ② 製造尿素、硫酸銨等氮肥： 2NH3(aq)＋H2SO4(aq) → (NH4)2SO4(aq)

45 實驗室製法：KNO3(s)＋H2SO4()（濃） HNO3(g)＋KHSO4(s)
製　備 工業製法：奧士華法 實驗室製法：KNO3(s)＋H2SO4()（濃） 　　　　　　　 HNO3(g)＋KHSO4(s) 淨反應

46 性　質 ① 無色、有刺激性氣味的發煙液體，為單質子強酸 ② 實驗室的濃硝酸，比重 1.4，重量百分率 68%，相當於 15 M ③ 遇日光或受熱分解產生 NO2（紅棕 色），使硝酸呈現褐色，故須儲存於深色玻璃瓶中：4HNO3(aq)　　 4NO2(g)＋O2(g)＋2H2O()

47 強氧化力 ① 幾乎所有金屬（金、鉑除外）都可被硝酸氧化。還原劑愈強、硝酸濃度愈稀，易被還原成較低氧化態的氮化物 Cu(s)＋4HNO3(aq)（濃）→ Cu(NO3)2(aq)＋2NO2(g)＋2H2O() 3Cu(s)＋8HNO3(aq)（稀）→ 3Cu(NO3)2(aq)＋2NO(g)＋4H2O() 4Zn(s)＋10HNO3(aq)（稀）→ 4Zn(NO3)2(aq)＋NH4NO3(aq)＋3H2O()

48 強氧 化力 ② 王水為體積比 1：3 的濃硝酸與濃鹽酸的混合液，可溶解金、鉑 Au(s)＋4H＋(aq)＋4Cl－(aq)＋NO3－(aq) → AuCl4－(aq)＋NO(g)＋2H2O() 3Pt(s)＋16H＋(aq)＋4NO3－(aq)＋18Cl－(aq) → 3PtCl62－(aq)＋4NO(g)＋8H2O() 用　途 可製造肥料、炸藥 (硝化甘油，三硝甲苯)，硝酸又稱為國防工業之母

49 範例 6 氮的性質與用途 下列關於氮的敘述，哪些正確？
範例 6　氮的性質與用途 下列關於氮的敘述，哪些正確？ (A)在大氣中，大部分的氮以元素態存在　(B)氮氣的沸點較氧氣高　(C)液態氮可作為低溫冷卻劑　(D)工業上，以亞硝酸鈉與氯化銨加熱製取氮氣　(E)將燃燒的鎂置於氮氣中，仍可繼續燃燒。 (B) 氮氣的沸點較氧氣低。 (D) 此為實驗室製法，工業上從液態空氣中分餾出氮氣。 (A)(C)(E)

50 類題 6-1 取 107 克氯化銨與 207 克亞硝酸鈉反應，則產生的氮氣在常溫、常壓下的體積為多少升？（原子量：N＝14，Na＝23，Cl＝35.5） (A) 49　(B) 72　(C) 102　(D) 122　(E) 145。 (A)

51 範例 7 氮的化合物 下列有關氮的化合物之敘述，何者正確？
範例 7　氮的化合物 下列有關氮的化合物之敘述，何者正確？ (A)硝酸原為無色，但放置過久的硝酸常呈現褐色，是由於分解出 NO2 的緣故　(B)奧士華法製硝酸的原料是 NH3 及 O2　(C)鋅與稀硝酸反應，會產生 NO　(D)硝酸可溶解銅、銀，卻無法和金、鉑反應　(E)硝酸可作為過錳酸鉀氧化還原滴定時酸的來源。 (C) 鋅氧化成 Zn2＋(aq)，稀硝酸還原成 NH4＋(aq)。 (E) 硝酸具有氧化力，會和還原劑起反應，影響滴定結果。 (A)(B)(D)

52 類題 7-1 取 6.4 克 Cu 與過量濃硝酸反應，可得 STP 下的氣體多少升？（原子量：Cu＝64）
(A) 1.49　(B) 2.24　(C) 3.36　(D) 4.48　(E) 5.60。 (D)

53 五、氯 1. 氯的性質： (1) 為第 3 週期第 17 族的元素，其價電子組態為 3s23p5，易獲得一個電子形成鈍氣組態，成為
（配合翰版課本 P.22 ～ P.24；講義 P.13） 1. 氯的性質： (1) 為第 3 週期第 17 族的元素，其價電子組態為 3s23p5，易獲得一個電子形成鈍氣組態，成為 －1 價的陰離子。 (2) 元素態為雙原子分子（Cl2），化性活潑，不存 在於自然界，主要以氯離子（Cl－）的形式存 在。

54 另一種工業製法：電解熔融之 NaCl()。 2NaCl() Cl2(g)（陽極）＋2Na()（陰極）
2. 氯氣的製備： (1) 工業製法：電解濃食鹽水，又 稱鹼氯工業（裝置如圖(一)） 2NaCl(aq)＋2H2O() Cl2(g) ＋H2(g)＋2NaOH(aq) 　　　（陽極） 　 （陰極） 另一種工業製法：電解熔融之 NaCl()。 2NaCl() 　　　 Cl2(g)（陽極）＋2Na()（陰極） 圖(一) 動畫：鹼氯工業 氯氣的製備與漂白作用

55 (2) 實驗室製法：HCl(aq) 與 MnO2(s) 反應 (裝置如圖(二))
(2) 實驗室製法：HCl(aq) 與 MnO2(s) 反應 (裝置如圖(二)) 4HCl(aq)＋MnO2(s) 　　 MnCl2(aq)＋Cl2(g)＋2H2O() 圖(二)

56 3. 氯氣的反應： (1) 與水反應：自身氧化還原反應。 Cl2(g)＋H2O() 　 HCl(aq)＋HClO (aq) (2) 在鹼性水溶液下的反應：自身氧化還原反應。 Cl2(g)＋2OH－(aq) 　　　 Cl－(aq)＋OCl－(aq)＋H2O() 3Cl2(g)＋6OH－(aq) 　　　5Cl－(aq)＋ClO3－(aq)＋ 3H2O() Cl2(g)＋Ca(OH)2(s) → Ca(OCl)Cl(s) (漂白粉)＋H2O() (3) HClO 和 OCl－ 皆為強氧化劑，有漂白作用， 可作為自來水處理過程的殺菌劑。

57 (1) 水溶液俗稱鹽酸，為單質子強酸，市售濃鹽酸 濃度約為 12 M。 (2) 製備：濃硫酸與氯化鈉反應（利用濃 H2SO4 高
4. 氯化氫： (1) 水溶液俗稱鹽酸，為單質子強酸，市售濃鹽酸 濃度約為 12 M。 (2) 製備：濃硫酸與氯化鈉反應（利用濃 H2SO4 高 沸點的特性）。 NaCl(s)＋H2SO4() 　　 NaHSO4(s)＋HCl(g) (3) 用途：可製造味精、醬油、浴廁清潔劑、溶解 鐵鏽，是人體胃酸的主要成分。 漂白水＋鹽酸 3 國中生中毒

58 5. 氯的含氧酸：均為單質子酸。

59 6. 其他鹵素（溴和碘）： (1) 製備：Cl2(g)＋2X－(aq) → X2＋2Cl－(aq) （X：Br、I） (2) 用途：AgBr 可作為感光劑；碘則作為醫藥的消 毒劑和預防甲狀腺腫大之用。 AgBr(s) 　　 Ag(s)＋　Br2()

60 範例 8 氯氣及其化合物的性質 下列有關含氯之化合物的敘述，何者正確？ (A)以溴水氧化食鹽水，可產生氯氣 (B)電解濃食鹽
範例 8　氯氣及其化合物的性質 下列有關含氯之化合物的敘述，何者正確？ (A)以溴水氧化食鹽水，可產生氯氣　(B)電解濃食鹽 水，陰極產生氯氣　(C)二氯甲烷與硝酸銀水溶液在室 溫混合，會產生氯化銀沉澱　(D)比較 1.0 M 次氯酸和 1.0 M 鹽酸，前者酸度較弱，但為較強的氧化劑　(E)氯化氫溶於水會發生自身氧化還原反應。

61 範例 8 氯氣及其化合物的性質 (A) Br2 的氧化力小於 Cl2，故 Br2＋2Cl－
範例 8　氯氣及其化合物的性質 (A) Br2 的氧化力小於 Cl2，故 Br2＋2Cl－ (B) 2Cl－ → Cl2＋2e－ 發生在陽極。 (C) 有機氯化合物在水溶液中不解離出 Cl－，故不會和 AgNO3 生成 AgCl 沉澱。 (E) 氯化氫溶於水生成氫氯酸，為強酸。 HCl(g) 　　　H＋(aq)＋Cl－(aq) (D)

62 類題 8-1 下列有關氯及其化合物在日常生活中的應用，何者錯誤？
(A)氯化氫的水溶液可用於清除鐵鏽，但亦會加速鐵的生鏽　(B)氯氣有毒，但可用來消毒自來水或游泳池的水　(C)家庭洗衣用的漂白水，有的含有氯　(D)氯與石灰可製成漂白粉　(E)氯是強還原劑。 (D) Cl2＋CaO → Ca(OCl)Cl（漂白粉）。 (E) Cl2 活性極大，是強氧化劑 。 (E)

63 範例 9 氯氣的製備與反應 右圖是鹼氯工業中電解氯化鈉水溶 液的一種裝置示意圖： (1) 寫出在甲電極發生的平衡半反 應式。
範例 9　氯氣的製備與反應 【91 指考】 右圖是鹼氯工業中電解氯化鈉水溶 液的一種裝置示意圖： (1) 寫出在甲電極發生的平衡半反 　 應式。 (2) 電解槽中乙電極一邊產生的氣體 A 為何？電解後， 　 乙電極附近之水溶液會呈現酸性或鹼性？ (3) 氣體 A 之水溶液可作為漂白水，寫出其平衡化學反

64 範例 9 氯氣的製備與反應 (1) 甲電極上方有氫氣跑出，表示甲電極為負極（陰極），進行水還原的半反應式。
範例 9　氯氣的製備與反應 【91 指考】 (1) 甲電極上方有氫氣跑出，表示甲電極為負極（陰極），進行水還原的半反應式。 (2) 乙電極為正極（陽極），進行 Cl－ 氧化： 2Cl－ → Cl2＋2e－，生成氯氣。 (1) 2H2O＋2e－ → H2＋2OH－　(2) Cl2，酸性 (3) Cl2＋H2O 　 HCl＋HClO

65 類題 9-1 氯水中不含有下列何種粒子？ (A) Cl－　(B) ClO－　(C) ClO2－　(D) Cl2　(E) H＋。 (C)

66 六、矽 1. 矽的存在： (1) 位於週期表第 3 週期第 14 族的元素，價電子組 態為 3s23p2。
（配合翰版課本 P.24 ～ P.26；講義 P.15） 1. 矽的存在： (1) 位於週期表第 3 週期第 14 族的元素，價電子組 態為 3s23p2。 (2) 是構成地殼的重要元素，含量占 28.15%，僅次 於氧，以 SiO44－ 為單元，分布於岩石層或砂礫 中。

67 2. 矽的製備與性質： 製備 工業製法：石墨和白砂的混合物在電爐中反應 　　　　　（純度約 98%） SiO2(s)＋2C(s) 　　　 2CO(g)＋Si()（高純度的矽由帶域精煉法　 製取） 實驗室製法：用活性金屬還原 SiO2 3SiO2(s)＋4Al(s) 　　 3Si(s)＋2Al2O3(s)

68 性質 ① 結構與鑽石相同，是第三列元素中熔點及沸點最高的元素 ② 略具金屬光澤的灰黑色晶體，導電性介於金屬與絕緣體間，為半導體，溫度上升，其導電度增大 ③ 常溫下，只與氟發生激烈反應生成四氟化 矽；高溫下，可與其他鹵素或氧反應 Si(s)＋2F2(g) → SiF4(g) Si(s)＋O2(g) SiO2(s)

69 用途 作為半導體元件材料： p 型半導體 n 型半導體 矽＋電子受體（3A 族，如硼） 矽＋電子予體（5A 族，如磷） 動畫：半導體

70 帶域精煉法：將含不純物的矽晶圓棒在一小範圍的環狀強力熱源加熱下熔融，當熱源緩慢上升，下層熔融之矽可再度結晶，而雜質會隨環狀熱源緩緩上升而浮至矽晶圓棒頂端。最後，切除最頂端含雜質的部分，即可得到純度達 % 的矽晶圓。

71 3. 矽的化合物： (1) 自然界中，矽化合物大多以矽酸鹽型態存在 於不同礦物中，單體為 SiO44－，呈四面體形 結構，以　 簡化之。

72 (2) 常見的矽化合物： 動畫：常用的玻璃器具 “水玻璃”奏效 輻射水堵住了！

73 範例 10 矽的製備與性質 下列有關矽的製備與性質，哪些正確？
範例 10　矽的製備與性質 下列有關矽的製備與性質，哪些正確？ (A)將石墨和白砂的混合物在電爐中反應可製得矽　(B)在矽的結構中，每個矽與另外四個矽相連　(C)矽 的化性安定，在常溫下不與任何鹵素反應　(D)在第 三列元素中，矽的熔點最高　(E)在矽中加入硼，可製得 p 型半導體。 (C) 在常溫下可與氟反應。 (A)(B)(D)(E)

74 類題 10-1 在矽晶中加入下列何種元素，可得到 n 型半導體？ (A)鋁 (B)磷 (C)鍺 (D)鎵 (E)鈉。
(B) 磷比矽多 1 個價電子，在矽晶中加磷可得 n 型半導體。 (B)

75 6－2　主族金屬元素

76 一、鈉及其化合物的性質 1. 鈉金屬元素的性質： (1) 位於週期表第 3 週期第 1 族的元素，價電子組態
(1) 位於週期表第 3 週期第 1 族的元素，價電子組態 為 3s1，在化合物中的氧化數均為＋1。 (2) 為強還原劑，在自然界中以化合態存在。元素態 的活性甚大，應保存在煤油中。 (3) 電解熔融的 NaCl()，可於陰極製得金屬鈉。 （配合翰版課本 P.28 ～ P.31；講義 P.19）

77 (4) 新切面為銀白色、熔點低、密度小（Li、Na、K
可浮於水面上）、硬度小，將鈉鹽置於火焰中加 熱會發出黃色（589.5 nm）的焰色。 (5) 常見化學反應： ① 2Na(s)＋2H2O() → 2NaOH(aq)＋H2(g) ② 4Na(s)＋O2(g) → 2Na2O(s) ③ 2Na(s)＋O2(g) 　　 Na2O2(s)

78 2. 鈉的化合物： (1) 氯化鈉與氫氧化鈉： 物 氫氧化鈉（NaOH， 燒鹼，苛性鈉） 氯化鈉（NaCl，食鹽） 質
(1) 氯化鈉與氫氧化鈉： 物 質 氯化鈉（NaCl，食鹽） 　氫氧化鈉（NaOH， 　燒鹼，苛性鈉） 製備 ① 粗鹽：由日晒法製得，其中含有 CaCl2（易潮解）及 MgCl2（易潮解，具苦味） ② 精鹽：於粗鹽溶液中加入 Na2CO3，使 Ca2＋與 Mg2＋形成 CaCO3 和 MgCO3 沉澱而去除，過濾後即得精鹽 電解濃食鹽水 (鹼氯工業) 2NaCl(aq)＋2H2O() → 2NaOH(aq)＋H2(g) （陰極） Cl2(g)（陽極） ＋

79 物 質 氯化鈉（NaCl，食鹽） 氫氧化鈉（NaOH， 燒鹼，苛性鈉） 性質 ① 白色固體 ② 易溶於水（呈中性）
③ 具鹹味 (低鈉鹽是以 K＋ 　 取代部分的 Na＋) ② 易溶於水（呈鹼 　 性），有滑膩感 ③ 具腐蝕性（能腐蝕 　 玻璃） ④ 易吸收 CO2 及 H2O 　而潮解 片鹼清水管，爆炸灼傷

80 物 質 氯化鈉（NaCl，食鹽） 　氫氧化鈉（NaOH， 　燒鹼，苛性鈉） 用途 調味、保存食物、製備其他化學藥品（如 NaOH、Cl2、Na2CO3 等） 製作肥皂、紙漿、人造絲及煉鋁工業純化氧化鋁

81 (2) 碳酸鈉與碳酸氫鈉： ① 索耳未法：製備碳酸鈉的方法，碳酸氫鈉為 　 其中間產物，副產品為 CaCl2。 　 ❶ 原料為灰石 CaCO3 及食鹽 NaCl。（反應流 　 程如下）

82 　 ❷ 相關反應如下： a. 將二氧化碳與氨通入濃食鹽水中，可得 　　　　　　 碳酸氫鈉： CO2(g)＋NH3(g)＋NaCl(aq)＋H2O() → NaHCO3(s)＋NH4Cl(aq) b. 強熱碳酸氫鈉，可得碳酸鈉（生成之二 氧化碳可回收使用）： 2NaHCO3(s) 　　 Na2CO3(s)＋CO2(g)＋ H2O(g)

83 c. 強熱灰石，可得氧化鈣（生成之二氧化 碳供 a. 反應使用）： CaCO3(s) 　　 CaO(s)＋CO2(g) d. 氧化鈣與氯化銨反應（回收氨）： CaO(s)＋2NH4Cl(s) → CaCl2(s)＋2NH3(g)＋ H2O()

84 ② 碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質比較： 物 質 碳酸鈉（Na2CO3） 碳酸氫鈉（NaHCO3 ） 俗 名 蘇打、洗滌鹼或洗滌蘇打
物　質 碳酸鈉（Na2CO3） 碳酸氫鈉（NaHCO3 ） 俗　名 蘇打、洗滌鹼或洗滌蘇打 小蘇打、焙用鹼或發酵蘇打 顏　色 白 水溶性 較佳 較差 水溶液鹼性 較強 較弱

85 物　質 碳酸鈉（Na2CO3） 碳酸氫鈉（NaHCO3 ） 加熱時反應 不反應 生成 CO2 氣體 加酸時反應 用　途 製清潔劑、軟水劑、玻璃、紙漿等 制酸劑、焙粉（與酒石酸氫鉀混合）、滅火 器、清潔劑等

86 範例 1 鈉化合物的性質 下列關於鈉的化合物之敘述，哪些正確？
範例 1　鈉化合物的性質 下列關於鈉的化合物之敘述，哪些正確？ (A)氫氧化鈉可以吸收二氧化碳　(B)碳酸氫鈉俗稱小蘇打，可用作醫藥上的制酸劑　(C)碳酸鈉俗稱蘇打，可 將硬水中的鈣離子除去　(D)照相底片上尚未感光的溴 化銀，可用硫代硫酸鈉溶液洗去　(E)電解熔融的氯化 鈉，鈉金屬在陽極析出。 (E) 鈉金屬在陰極析出。 (A)(B)(C)(D)

87 類題 1-1 下列物質之俗名與化學式的組合，哪些正確？
(A)燒鹼：NaOH　(B)焙用鹼：NaHCO3　(C)洗滌鹼：Na2CO3 　(D)大蘇打：NaHCO3　(E)小蘇打：Na2S2O3 。 (D) 大蘇打：Na2S2O3。 (E) 小蘇打：NaHCO3。 (A)(B)(C)

88 範例 2 索耳未法 下列有關索耳未法的敘述，何者錯誤？ (A)為製備蘇打的方法，而小蘇打為其過程的中間產物
範例 2　索耳未法 下列有關索耳未法的敘述，何者錯誤？ (A)為製備蘇打的方法，而小蘇打為其過程的中間產物　 (B)製備所使用的實際原料為灰石與食鹽，而其副產品 為氯化鈣　(C)反應過程需有氨參與反應　(D)在反應過程中，因蘇打的溶解度最小，故可沉澱析出　(E)此製 法涉及沉澱與酸鹼反應，並無氧化還原反應。 (D) 蘇打的溶解度大於小蘇打，反應過程先生成 小蘇打，再強熱碳酸氫鈉以製備碳酸鈉。 (D)

89 類題 2-1 下列對於 Na2CO3 及 NaHCO3 的比較，何者錯誤 ？ (A)兩者之固體均呈白色 (B)固體受熱均產生 CO2
(C)溶於水後均呈鹼性　(D)同溫時，Na2CO3 在水中溶解度較大　(E)加鹽酸後均產生 CO2。 (B) 加熱時，NaHCO3 會產生 CO2，Na2CO3 則否。 (E) Na2CO3(s)＋2H＋(aq) → 2Na＋(aq)＋CO2(g)＋H2O() 　 NaHCO3(s)＋H＋(aq) → Na＋(aq)＋CO2(g)＋H2O() (B)

90 二、鎂及其化合物的性質 1. 鎂金屬元素的性質： (1) 位於週期表第 3 週期第 2 族的元素，價電子組態
(1) 位於週期表第 3 週期第 2 族的元素，價電子組態 為 3s2，在自然界皆以＋2 價的離子形式存在。 (2) 為強還原劑，易與氧氣結合生成氧化鎂，表面具 有保護層，故儲存鎂金屬只須將其置於密封的塑 膠瓶內。 (3) 電解熔融氯化鎂，可在陰極析出鎂金屬。 MgCl2() 　　 Mg(s)＋Cl2(g) （配合翰版課本 P.31、P.32；講義 P.21）

91 (4) 金屬為銀白色，比重僅為 1.74，是目前使用量第
三高的金屬（僅次於鐵及鋁）。 (5) 常見化學反應： ① 2Mg(s)＋O2(g) → 2MgO(s)  燃燒時放出強烈白光 ② Mg(s)＋2H2O() 　　 Mg(OH)2(s)＋H2(g) 　  可與熱水反應生成氫氣 ③ 3Mg(s)＋N2(g) 　　 Mg3N2(s)；Mg3N2(s)＋6H2O() 　 → 3Mg(OH)2(s)＋2NH3(g)  檢驗氮氣的方法 ④ 2Mg(s)＋CO2(g) 　　 2MgO(s)＋C(s) 　  可在 CO2 中燃燒

92 2. 鎂的化合物： 物 質 氧化鎂（MgO，苦土） 硫酸鎂（MgSO4） 製 備 ① 在氧中燃燒鎂 Mg(s)＋ O2(g) →MgO(s)
② 煅燒菱鎂礦（MgCO3(s)） MgCO3(s) 　　 MgO(s)＋CO2(g) ① 本身為自然界之礦 石 ② 加硫酸於菱鎂礦中製得 MgCO3(s)＋H2SO4(aq) → MgSO4(aq)＋H2O()＋CO2(g)

93 物質 氧化鎂（MgO，苦土） 硫酸鎂（MgSO4） 性質 ① 白色固體 ② 熔點甚高 (2800 ℃) ③ 略溶於水（生成氫氧 化鎂，呈弱鹼性） MgO(s)＋H2O() → Mg(OH)2(s) ① 無色晶體 ② 易溶於水（溶液有 苦味） ③ 食用會導致腹瀉

94 物質 氧化鎂（MgO，苦土） 硫酸鎂（MgSO4） 用途 ① 可作坩鍋、耐火磚、電爐襯裡 ② 醫藥上作為制酸劑 ① 工業上用於鞣皮及染色 ② MgSO4．7H2O 稱為瀉鹽，醫藥上作為瀉劑

95 範例 3 鎂的性質 下列有關鎂的性質敘述，哪些是錯誤的？
範例 3　鎂的性質 下列有關鎂的性質敘述，哪些是錯誤的？ (A)鎂粉在空氣中燃燒會產生強光，可當閃光燈　(B)鎂粉可與氮氣燃燒生成氮化鎂　(C)氫氧化鎂是一種強鹼，易溶於水　(D)氧化鎂晶體結構與氯化鈉相同，但熔點高於氯化鈉　(E)碳酸鎂可溶於水，呈鹼性。 (C) Mg(OH)2 為弱鹼，且難溶於水。 (E) MgCO3 難溶於水。 (C)(E)

96 類題 3-1 下列有關鎂金屬元素性質的敘述，哪些正確？
(A)元素的價電子組態為 3s2　(B)形成離子化合物時，其氧化數為＋2　(C)鎂金屬比鈉的活性高　(D)室溫時可和水反應，產生氫氣　(E)鎂金屬的熔點比鈉高。 (C) 活性：鈉＞鎂 (D) 鎂可和熱水反應，產生氫氣。 (A)(B)(E)

97 範例 4 鎂化合物的性質 下列有關鎂化合物的敘述，哪些錯誤？
範例 4　鎂化合物的性質 下列有關鎂化合物的敘述，哪些錯誤？ (A)氧化鎂俗稱苦土，易溶於水而成強鹼性之氫氧化鎂　(B) MgSO4．7H2O 俗稱瀉鹽，醫藥上用作瀉劑　(C)氯化鎂的熔點極高，可作為耐火磚　(D)將碳酸鎂強熱即得苦土　(E)氫氧化鎂是 2A 族氫氧化物中最強的鹼性物質。 (A) 難溶於水，生成弱鹼性之氫氧化鎂。 (C) 氧化鎂。 (E) 鹼度：Ba(OH)2＞Sr(OH)2＞Ca(OH)2＞ 　 Mg(OH)2＞Be(OH)2 (A)(C)(E)

98 類題 4-1 【95 學測】 一般的胃痛大都與胃酸過多有關。在 NaOH、KOH、Ca(OH)2、Mg(OH)2 四種物質中，只有一種物質不會傷害口腔、食道，因而適合用於胃藥。關於這一種物質的性質描述，下列哪一項正確？ (A)是兩性物質，可以當作鹼或酸　(B)在水中的溶解度是四種物質中最小　(C)為共價化合物　(D) 1 莫耳物質可中和 1 莫耳鹽酸　(E)可作氧化劑。 (A) Mg(OH)2 不是兩性物質，僅可以當作鹼。 (B) Mg(OH)2 屬於難溶性的鹼，在水中溶解度小。 (C) Mg(OH)2 為離子化合物。 (D) 每莫耳 Mg(OH)2 可中和 2 莫耳鹽酸。 (E) 與胃酸中和，作為制酸劑。 (B)

99 三、鋁及其化合物的性質 1. 鋁的製備、性質與用途： ① 地殼中含量最豐富的金屬元素（約占 8.8%） 存 在
（配合翰版課本 P.32 ～ P.34；講義 P.23） 存 在 ① 地殼中含量最豐富的金屬元素（約占 8.8%） ② 以化合態存在，主要礦石為鋁礬土（主要成分為 Al2O3）、冰晶石（Na3AlF6） 製 備 ① 先以拜耳法製備純氧化鋁　 1. ② 再以霍爾法電解熔融的氧化鋁，於陰極可得金屬鋁 　 2Al2O3()　　　 4Al()＋3O2(g)　 2. 物 性 銀白色金屬；質輕（比重 2.7) ；導電、導熱性佳（僅次於銀、銅）

100 化 　性 ① 價電子組態為 3s23p1，易以＋3 價離子的形式存在，為強還原劑 ② Al3＋ 半徑小，電荷密度大，水合能大，與陰離子結合之鍵能也很大 ③ 可與氧反應，表面形成緻密的氧化鋁，保護內部的鋁不被氧化 ④ 於空氣中加熱，生成氧化鋁與氮化鋁 　 4Al＋3O2 → 2Al2O3；2Al＋N2 → 2AlN ⑤ 為兩性金屬，可溶於強酸或強鹼中，產生氫氣 　 2Al＋6H＋ → 2Al3＋＋3H2 　 2Al＋2OH－＋6H2O → 2Al(OH)4－＋3H2 用 　途 ① 可作為電線材料、塗料、運輸工具的材料 ② 製合金，如堅鋁（含鋁、銅、錳、鎂，飛機材料）、鋁青銅（銅鋁合金，黃金色，可作飾品）

101 　 1.拜耳法：純化氧化鋁的方法 將鋁礦磨碎  加入強鹼共熱 生成可溶性的 Al(OH)4－ 與不溶性的雜質（如 Fe2O3）  過濾，除去不溶性雜質 通入 CO2，生成 Al(OH)3 沉澱 加熱，得純化的 Al2O3

102 　 2.霍爾法：製備金屬鋁

103 Al2O3（熔點 2072 ℃）與 Na3AlF6（作為助熔劑，可降低熔點至 900 ℃）的熔融液
 於霍爾電解槽（陽極為石墨棒，陰極為石墨襯裡）電解： 陽極半反應： 2O2－ → O2＋4e－ 陰極半反應： Al3＋＋3e－ → Al 金屬鋁於陰極析出；陽極的石墨會被氧化，需經常更換

104 2. 鋁的化合物： (1) 氧化鋁與氫氧化鋁： 物 質 氧化鋁（Al2O3） 氫氧化鋁（Al(OH)3） 製 備
2. 鋁的化合物： (1) 氧化鋁與氫氧化鋁： 物 質 氧化鋁（Al2O3） 氫氧化鋁（Al(OH)3） 製 備 自然界中含量甚豐，如剛玉、剛石粉、紅寶石、藍寶石等，皆含有氧化鋁 加氨水於鋁鹽中，可得氫氧化鋁之白色膠狀固體： Al3＋(aq)＋3NH3(aq)＋3H2O() → Al(OH)3(s)＋3NH4＋(aq)

105 物 質 氧化鋁（Al2O3） 氫氧化鋁（Al(OH)3） 性 質
① 寶石的主要成分。剛玉為純氧化鋁，無色晶體（若含 Cr3＋ 雜質則為紅寶石；若含 Fe2＋ 及 Ti4＋則為藍寶石） ② 氧化鋁為兩性化合物： 　 Al2O3(s)＋6H＋(aq) → 　 2Al3＋(aq)＋3H2O() 　 Al2O3(s)＋2OH－(aq)＋3H2O() → 2Al(OH)4－(aq) 氫氧化鋁為兩性氫氧化物： 與酸反應： Al(OH)3(s)＋3H＋(aq) → Al3＋(aq)＋3H2O() 與鹼反應： Al(OH)3(s)＋OH－(aq) → Al(OH)4－(aq) 用 途 人造寶石、鐘錶或機械軸承 媒染劑、淨水劑

106 (2) 明礬： ① 礬的通式：M＋N3＋(SO4)2．12H2O，由一價陽離子、三價陽離子與硫酸根組成的複鹽。 ② 礬的命名：依所含金屬命名，若一價金屬為鉀或三價金屬為鋁，則可省略。 　　 ：KCr(SO4)2．12H2O ── 鉀鉻礬或鉻礬 　　 KFe(SO4)2．12H2O ── 鉀鐵礬或鐵礬 　　 NH4Al(SO4)2．12H2O ── 銨鋁礬或銨礬 　　 NH4Cr(SO4)2．12H2O ── 銨鉻礬

107 ③ 礬的性質：結構相似，晶形皆為八面體形，故稱為同形體。
④ 明礬：又稱鉀鋁礬。 ❶ 製備：將硫酸鉀與硫酸鋁的混合溶液蒸發 而得。 　 K2SO4＋Al2(SO4)3＋24H2O → 2KAl(SO4)2．12H2O ❷ 性質：比硫酸鋁更易於純化。 ❸ 用途：媒染劑、淨水劑、造紙添加劑。

108 範例 5 霍爾電解法 霍爾 22 歲就發明了電解法製鋁，一百年來霍爾法仍然
範例 5　霍爾電解法 霍爾 22 歲就發明了電解法製鋁，一百年來霍爾法仍然 是最主要的工業製鋁法，將鋁礬土除去鐵雜質後，在電解槽中與冰晶石（Na3AlF6）混合進行電解： (1) 鋁礬土主要成分的化學式是　　　。 (2) 電解時槽內反應溫度是 950 ℃，鋁礬土及冰晶石混 　 合的電解質呈物質三態中的　　　態。 (3) 寫出此電解反應的化學式。

109 範例 5 霍爾電解法 (4) 若電解後收得 27 克純鋁，則：（原子量： Al＝27；1 法拉第＝96500 庫侖）
範例 5　霍爾電解法 (4) 若電解後收得 27 克純鋁，則：（原子量： Al＝27；1 法拉第＝96500 庫侖） ① 至少需要鋁礬土多少克？ ② 需要通入多少庫侖電量？ (1) 鋁礬土主要成分為氧化鋁。 (2) 冰晶石可降低熔點，且須為液態的離子化合物才能導電，故電解槽中的混合物為液態。 (3) 電解反應式為 2Al2O3 → 4Al＋3O2

110 範例 5 霍爾電解法 ① nAl＝ ＝1（莫耳） (4)  ＝1 × ＝0.5（莫耳）
範例 5　霍爾電解法 (4) ① nAl＝　 ＝1（莫耳） 　  　　 ＝1 × 　＝0.5（莫耳） 　  Al2O3 式量＝102，0.5 × 102＝51（克） ② Al 為 3 價金屬，故電解得到 1 莫耳 Al 需 3 莫耳電子，即 3 法拉第的電量  × 3＝289500（庫侖） (1) Al2O3　(2)液　(3) 2Al2O3 → 4Al＋3O2 (4) ① 51；②

111 類題 5-1 以霍爾法製備金屬鋁時，下列敘述何者正確？
(A)冰晶石作為負極　(B)鋁礬土作為陰極　(C)氧化鋁的水溶液用作電解液　(D)在霍爾電解槽中，液態鋁是靠較大比重由槽底分離出來　(E)陰極的石墨會被氧化而減少。 (A)(B) 冰晶石為助熔劑、鋁礬土為反應物，電極為石墨。 (C) 應為熔融液而非水溶液。 (E) 應為陽極的石墨。 (D)

112 範例 6 鋁化合物的性質 下列有關鋁化合物之敘述，哪些正確？
範例 6　鋁化合物的性質 下列有關鋁化合物之敘述，哪些正確？ (A) Al(OH)3 屬於兩性物質，可溶於氨水　(B) Al(OH)3 可作為中和胃酸的制酸劑　(C) KAl(SO4)2．12H2O，可作媒染劑　(D) KAl(SO4)2．12H2O 屬於錯鹽　 (E) Al2O3 為寶石的主成分。 (A) 兩性物質溶於強鹼，不溶於弱鹼，故 Al(OH)3 　 不溶於氨水。 (D) 應為複鹽。 (B)(C)(E)

113 類題 6-1 下列有關「礬」的敘述，哪些正確？ (A)礬之通式為 M＋N3＋(SO4)2．12H2O　(B)礬是一種複鹽　(C)皆可作為媒染劑、淨水劑　(D)鉀鋁礬俗稱明礬，為無色晶體　 (E)礬組成相似，晶形相異，此類物質稱為同素異形體。 (C) 不一定，明礬可以 。 (E) 同形體 。 (A)(B)(D)

114 四、鈉、鎂、鋁三元素性質比較 物 質 鈉、鎂、鋁三元素性質比較： 鈉（Na） 鎂（Mg） 鋁（Al） 價電子組態 3s1 3s2
（配合翰版課本 P.28 ～ P.34；講義 P.26） 　 鈉、鎂、鋁三元素性質比較： 物　質 鈉（Na） 鎂（Mg） 鋁（Al） 價電子組態 3s1 3s2 3s23p1 原子量 22.99 24.31 26.98 熔點（℃） 97.7 650.0 660.0 沸點（℃） 883 1120 2519 原子半徑（pm） 154 130 118 離子半徑（pm） 116 86 54

115 物 質 鈉（Na） 鎂（Mg） 鋁（Al） 密度（g/cm3） 0.97 1.74 2.70 與 N2 反應 無 Mg3N2 AlN
物　質 鈉（Na） 鎂（Mg） 鋁（Al） 密度（g/cm3） 0.97 1.74 2.70 與 N2 反應 無 Mg3N2 AlN 與氧氣反應 Na2O 和 Na2O2 MgO Al2O3 游離能（kJ/mol） IE1=496 IE2=4562 IE3=6910 IE1=738 IE2=1450 IE3=7750 IE1=578 IE2=1817 IE3=2745 標準還原電位 (V) －2.71 －2.37 －1.66 活　性 大 中 小

116 範例 7　鈉、鎂、鋁三元素性質比較 【94 指考】 鈉、鎂及鋁三種物質的第 n 游離能分別為 、346.6 及 kcal/mol。試問 n 為何？ (A)一　(B)二　(C)三　(D)四　(E)五。 鈉、鎂及鋁三元素游離能大小比較： IE1：Mg＞Al＞Na IE2：Na＞Al＞Mg（符合） IE3：Mg＞Na＞Al (B)

117 類題 7-1 (A)(D) 下列有關 Na、Mg、Al 的敘述，哪些正確？
(A)三者均可作為還原劑　(B)三者均可與氮氣反應生成金屬氮化物　(C)三者均須儲存於石油中　(D)活性大小：Na＞Mg＞Al　(E)三者氧化物均可溶於氫氧化鈉溶液中。 (B) Mg 和 Al 可與氮氣反應：3Mg＋N2 → Mg3N2， 　 2Al＋N2 → 2AlN (C) 只有 Na 須儲存於石油中。 (E) 只有 Al2O3 才是兩性物質，可溶於強鹼溶液中： 　 Al2O3(s)＋2OH－(aq)＋3H2O() → 2Al(OH)4－(aq) (A)(D)

118 6－3　過渡金屬元素

119 一、常見過渡金屬元素的性質 1. 過渡元素的通性： (1) 位置：位於週期表中央，從週期表第四列起，為第 3 族至第 12 族的元素。
（配合翰版課本 P.35 ～ P.44；講義 P.29） (1) 位置：位於週期表中央，從週期表第四列起，為第 3 族至第 12 族的元素。 (2) 電子組態：　 ① 過渡元素：[鈍氣]（n－1）dxnsy，價電子填入 ns 與（n－1）d 軌域。 ② 內過渡元素：[鈍氣]（n－2）f w (n－1) dxnsy，價電子填入 ns、(n－1) d 與（n－2）f 軌域。

120 (3) 重要性質： ① 均為金屬，為電與熱的良導體。 ② 大多具多種氧化態。（第一列過渡元素的最高氧化態隨原子序之增加而先增後減） ③ 化合物因具有未填滿之 d 軌域電子，故大部分具有顏色（見下表(一)、(二)）。

121 離 子 顏 色 Cu2＋ 藍 Zn2＋ 無 Mn2＋ 粉紅 [Cu(NH3)4]2＋ 深藍 Cr3＋ 綠 FeSCN2＋ 血紅 Cr2＋
▼表(一) 水溶液中離子的顏色 離　子 顏　色 Cu2＋ 藍 Zn2＋ 無 Mn2＋ 粉紅 [Cu(NH3)4]2＋ 深藍 Cr3＋ 綠 FeSCN2＋ 血紅 Cr2＋ [Fe(CN)6]4－ 黃 Fe3＋ 淺黃 [Fe(CN)6]3－ 紅 Fe2＋ 淡綠 CrO42－ Ni2＋ Cr2O72－ 橙

122 化合物 顏 色 CuO、CuS 黑 Fe(OH)2 白 Cu2O 紅 MnS 粉紅 CuSO4 KMnO4 紫 CuSO4．5H2O 藍
▼表(二) 常見過渡金屬元素化合物的顏色 化合物 顏　色 CuO、CuS 黑 Fe(OH)2 白 Cu2O 紅 MnS 粉紅 CuSO4 KMnO4 紫 CuSO4．5H2O 藍 K2MnO4 綠 Cu(OH)2 Ag2CrO4 磚紅 Cr2O3 MnO2 黑褐 Fe(OH)3 紅褐 AgCl

123 2. 第一列過渡金屬元素的性質： 物 質 鈧 鈦 釩 鉻 錳 鐵 鈷 鎳 銅 鋅 符 號 Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu
物　質 鈧 鈦 釩 鉻 錳 鐵 鈷 鎳 銅 鋅 符　號 Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn 原子序 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 原子量 44.96 47.87 50.94 52.00 54.94 55.85 58.93 58.69 63.55 65.41 價電子 3d14s2 3d24s2 3d34s2 3d54s1 3d54s2 3d64s2 3d74s2 3d84s2 3d104s1 3d104s2 熔點 （℃） 1541 1660 1890 1857 1244 1535 1495 1453 1083 420 沸點 2831 3287 3380 2672 1962 2750 2870 2732 2567 907 密度 （g/cm3） 2.99 4.51 6.11 7.19 7.43 7.87 8.92 8.91 8.94 7.13

124 物　質 鈧 鈦 釩 鉻 錳 鐵 鈷 鎳 銅 鋅 原子半徑 （pm） 160 146 131 125 129 126 124 128 133 標準還原 電位（V） （M2＋∕M） －2.08 （Sc3＋∕Sc） －1.63 －1.20 －0.74 （Cr3＋∕Cr） －1.03 －0.44 －0.28 －0.25 ＋0.34 －0.76 常見氧化數 ＋2、＋3 ＋2、 ＋3、 ＋4 ＋4、 ＋5 ＋6 ＋6、 ＋7 ＋3 ＋1、 ＋2

125 (1) 鐵的含量最豐富（約占地殼質量 5.1%），銅的活 性最小，而鋅的熔點最低（只有 420 ℃，其他熔點都超過 1000 ℃）。
(2) 第一列過渡金屬元素的價電子包含 3d 與 4s 軌域的電子，其最大氧化數不超過價電子總數，除 Zn 外，其他元素都有兩種以上的氧化態。 (3) 第一列過渡金屬元素在高氧化態時，是以共價性的含氧離子存在，如 VO2＋、CrO42－ 及 MnO4－。

126 範例 1 第一列過渡金屬元素的性質 下列有關第一列過渡金屬元素的敘述，哪些正確？
範例 1　第一列過渡金屬元素的性質 下列有關第一列過渡金屬元素的敘述，哪些正確？ (A)具有 4s1 電子組態的元素為 Cr 和 Cu　(B)基態原子中，半填滿軌域數最多者為 Mn　(C)除 Cu 之外，其餘均可被 H＋ 氧化　(D)最高氧化數的數值最大者為 Cr　(E)自然界中，Ti、Fe、Cu 均可以元素態存在。

127 範例 1 第一列過渡金屬元素的性質 (A) Cr 的電子組態為 [Ar]3d54s1，Cu 的電子組態 為 [Ar]3d104s1。
範例 1　第一列過渡金屬元素的性質 (A) Cr 的電子組態為 [Ar]3d54s1，Cu 的電子組態 　 為 [Ar]3d104s1。 (B) 半滿軌域最多的應為 Cr（有 6 個半滿軌域）， 　 Mn 有 5 個半滿軌域。 (D) 應為 Mn。 (E) 以元素態存在的僅有 Cu（大部分的 Cu 仍是以 　 化合態存在）。 (A)(C)

128 類題 1-1 下列有關第一列過渡元素性質的敘述，哪些正確？
【91 指考】 下列有關第一列過渡元素性質的敘述，哪些正確？ (A)都是金屬　(B)都能和稀硫酸反應產生氫氣　(C)過渡金屬在化合物中，都有兩種以上的氧化數　(D)基態原子的 4s 軌域中皆填有價電子　(E)比重皆大於水。 (B) 銅無法和稀硫酸反應。 (C) 化合物中惟有 Zn 的氧化數只有一種。 (A)(D)(E)

129 3. 鐵的冶煉及其合金： (1) 鐵的存在： ① 鐵為地殼中含量第二豐富的金屬（僅次於鋁），為使用量最高的金屬。 ② 常見的鐵礦： 鐵　礦 赤鐵礦 褐鐵礦 磁鐵礦 黃鐵礦 (愚人金) 菱鐵礦 成　分 Fe2O3 Fe2O3．3H2O Fe3O4 FeS2 FeCO3

130 鐵　礦 赤鐵礦 褐鐵礦 磁鐵礦 黃鐵礦 (愚人金) 菱鐵礦 冶煉前處理 毋須處理 先煅燒，以除去水分 硫難以去 除，故不 適合用來 煉鐵 先煅燒，使其分解成氧化鐵 (2) 鐵的冶煉：鼓風爐法 ① 原料： ❶ 鐵礦：必須為氧化鐵，若不是，則須先處理為氧化鐵。 ❷ 煤焦：作為燃料及還原劑。

131 ❸ 熔劑：使鐵礦中的雜質形成熔渣，予以去除。（熔渣可作為水泥的原料） 若雜質為矽砂（SiO2）以灰石（CaCO3）為熔劑 若雜質為灰石（CaCO3）以矽砂（SiO2）為熔劑
❹ 熱空氣：由爐底打入，使煤焦燃燒生成 CO，並釋出大量的熱。

132 ② 裝置：

133 ③ 相關反應式： ❶ 煤焦還原氧化鐵： Fe2O3(s)＋3C(s) → 2Fe()＋3CO(g) ❷ 煤焦與熱空氣反應生成一氧化碳： 2C(s)＋O2(g) → 2CO(g) ❸ 一氧化碳還原氧化鐵： Fe2O3(s)＋3CO(g) → 2Fe()＋3CO2(g) ❹ 灰石受熱分解為氧化鈣與二氧化碳： CaCO3(s) → CaO(s)＋CO2(g)

134 ❺ 氧化鈣與矽砂反應成為熔渣： CaO(s)＋SiO2(s) → CaSiO3() （熔渣的密度較小，會浮於熔鐵表面，可 　防止鐵氧化）
產物：由鼓風爐煉鑄而得到的鐵稱為生鐵，又稱鑄鐵，含碳量約為 2 ～ 4.5%，質脆缺乏韌性及強度，適於鑄造器具。生鐵可再精製為熟鐵或鋼，其中含碳量的多寡：生鐵＞鋼＞熟 鐵。

135 (3) 鐵的合金：碳鋼 名　稱 低碳鋼 中碳鋼 高碳鋼 含碳比率 小於 0.2% 0.2 ～ 0.6% 0.6 ～ 1.5% 用　途 可取代熟鐵，製作鐵釘、鐵絲、電磁鐵等 製造鐵軌、鋼樑及其他結構材料 製造剃刀、鑽頭及外科手術器具 延性與 展性 高 中 低 硬　度 熔　點

136 範例 2 鼓風爐煉鐵 下列有關煉鐵的敘述，哪些正確？
範例 2　鼓風爐煉鐵 下列有關煉鐵的敘述，哪些正確？ (A)大多採用鼓風爐以冶煉鐵礦砂　(B)鐵礦的成分必須為氧化鐵　(C)以煤焦作為還原劑　(D)由爐底鼓入冷空氣　(E)由鼓風爐製出的鐵呈現固態。 (D) 應鼓入熱空氣。 (E) 為液態的熔融鐵漿。 (A)(B)(C)

137 類題 2-1 煤焦為鼓風爐煉鐵的原料之一，其用途有哪些？ (A)催化劑　(B)助熔劑　(C)燃料　(D)氧化劑　(E)還原劑。 (C)(E)

138 4. 鐵的化合物： 物 質 Fe2＋ Fe3＋ 顏 色 淡綠色 淺黃色 性 質 在空氣中易被氧化成 Fe3＋ 較安定，鐵鏽的主成分 檢 驗
物 質 Fe2＋ Fe3＋ 顏 色 淡綠色 淺黃色 性 質 在空氣中易被氧化成 Fe3＋ 較安定，鐵鏽的主成分 檢 驗 加入六氰鐵(Ⅲ)酸鉀 （K3[Fe(CN)6]，俗稱赤血 鹽），反應可得藍色的普魯士藍（Fe4[Fe(CN)6]3 ）沉澱 加入六氰鐵(Ⅱ)酸鉀 （K4[Fe(CN)6]．3H2O，俗稱 黃血鹽），產生藍色的普魯士藍（Fe4[Fe(CN)6]3） 沉澱； 加入硫氰化鉀，生成血紅色之硫氰酸鐵(Ⅲ)離子 普魯士藍的製作

139 物　質 Fe2＋ Fe3＋ 反應式 4Fe2＋(aq)＋4[Fe(CN)6]3－(aq) → 4Fe3＋(aq)＋4[Fe(CN)6]4－(aq) → Fe4[Fe(CN)6]3(s)＋[Fe(CN)6]4－(aq) 4Fe3＋(aq)＋3[Fe(CN)6]4－(aq) → Fe4[Fe(CN)6]3(s) Fe3＋(aq)＋SCN－(aq)　 FeSCN2＋(aq)

140 範例 3　鐵離子的檢驗 有關鐵的反應如下：把 NaOH(aq) 加到硫酸亞鐵溶液中，生成白色的沉澱 A。將此沉澱 A 與 3% H2O2(aq) 反應變成褐色固體 B。將固體 B 加入 H2SO4(aq) 時，形成黃色溶液 C；再加入 KSCN(aq) 變成血紅色溶液 D；最後滴入黃血鹽溶液生成藍色沉澱 E。下列各化學式，哪些正確？ (A)沉澱 A 為 Fe(OH)3　(B)固體 B 為 FeO　(C)溶液 C 含 Fe3＋(aq)　(D)溶液 D 含 FeSCN2＋(aq)　(E)沉澱 E 為 Fe3[Fe(CN)6]2。

141 範例 3 鐵離子的檢驗 (A)為 Fe(OH)2。 (B)為 Fe(OH)3。 (C)含 Fe3＋(aq)。
範例 3　鐵離子的檢驗 (A)為 Fe(OH)2。 (C)含 Fe3＋(aq)。 (E)為 Fe4[Fe(CN)6]3。 Fe2＋ 　　　 Fe(OH)2 ↓（白色） 　　　　 Fe(OH)3 ↓（褐色） 　　　　 Fe3＋(aq)（黃色） 　　　 FeSCN2＋(aq)（血紅色） 　　　　　 Fe4[Fe(CN)6]3 ↓（藍色） (B)為 Fe(OH)3。 (D)為血紅色的 FeSCN2＋(aq)。 (C)(D)

142 類題 3-1 下列哪些物質可用來分辨 Fe2＋(aq) 及 Fe3＋(aq)？
KBr(aq)　(B) HCl(aq)　(C) K3[Fe(CN)6](aq)　 (D) KSCN(aq)　(E) K2Cr2O7 之酸性溶液。 (C) 可與 Fe2＋ 生成藍色沉澱，與 Fe3＋ 不反應。 (D) 可與 Fe3＋ 生成血紅色的 FeSCN2＋，與 Fe2＋ 不反應。 (E) 可氧化 Fe2＋，與 Fe3＋ 不反應。 (C)(D)(E)

143 (1) 銅的活性小，在自然界中存有少量元素態的銅，但大部分以化合物存在。 (2) 常見的銅礦：
5. 銅及其化合物： (1) 銅的活性小，在自然界中存有少量元素態的銅，但大部分以化合物存在。 (2) 常見的銅礦： 物 質 藍銅礦 赤銅礦 孔雀石 輝銅礦 黃銅礦 成 分 (CuCO3)2． Cu(OH)2 Cu2O Cu2(OH)2CO3 Cu2S CuFeS2 性 質 深藍色，可作為染料 紅色，氧化數為＋1，可直接以焦炭還原得銅 鮮綠色，俗稱銅綠，可保護內層銅不再被氧化 黑色，是煉銅的主要礦砂 金黃色，亦為煉銅的主要原料

144 (3) 銅的化合物：CuSO4．5H2O（五水合硫酸銅晶體）
① 為藍色晶體，加熱至 110 ℃ 使其變為 CuSO4．H2O，再加熱至 250 ℃ 以上可生成白色的無水硫酸銅（CuSO4）。 ② 用途：作為土壤添加劑、殺黴菌劑及紡織媒染劑，在電解工業上作為銅電解的電解液。 ③ 檢驗：無水硫酸銅可檢驗水的存在 （白→藍）。 硫酸銅結晶

145 6. 其他常見過渡元素的化合物： (1) 二氧化鈦、三氧化二鉻和氧化鋅： 物 質 二氧化鈦 （TiO2，鈦白） 三氧化二鉻
(1) 二氧化鈦、三氧化二鉻和氧化鋅： 物 質 二氧化鈦 （TiO2，鈦白） 三氧化二鉻 （Cr2O3，鉻綠） 氧化鋅 （ZnO，鋅白） 製 備 TiCl4＋O2 → TiO2＋2Cl2 2Cr(OH)3(s) 　 Cr2O3(s)＋3H2O() (NH4)2Cr2O7(s)　 Cr2O3(s)＋N2(g)＋ 4H2O() Zn(s)＋2H2O(g) → Zn(OH)2(s)＋H2(g) Zn(OH)2(s) ZnO(s)＋H2O()

146 物質 二氧化鈦 （TiO2，鈦白） 三氧化二鉻 （Cr2O3，鉻綠） 氧化鋅 （ZnO，鋅白） 性質 ① 白色粉末 ② 結晶的 TiO2 有 　 高折射率及硬度 ③ 具光催化效果 ① 綠色粉末 ② 性質穩定，不 　 溶於水 ③ 為兩性氧化物 ① 灰白色粉末 難溶於水、無 臭、無毒，可有 效隔絕紫外光 用途 白色顏料、塗料、寶石、光觸媒原料 綠色顏料、玻璃與陶瓷的著色劑 白色顏料、防晒乳液的添加物

147 奈米光觸媒――二氧化鈦：奈米級 TiO2 具有半導體的特性，在吸收紫外光後，會產生帶正電的電洞及帶負電的電子，可以和空氣中的水分子或氧分子發生反應，產生活性極大的氫氧自由基（‧OH）與超氧陰離子（‧O2－）；此等自由基再與附著於塗料表面上的細菌與空氣中的浮游菌、臭味、油汙等物反應，使之分解而達到殺菌、除臭、防汙以及淨化空氣的效果。 動畫：奈米光觸媒的作用機制

148 TiO2 電洞（h＋）＋電子（e－） h＋＋H2O →‧OH＋H＋ e－＋O2 →‧O2－
▲奈米光觸媒作用示意圖（　碳原子；　氧原子；　氫原子）

149 (2) 二氧化錳與過錳酸鉀： 物 質 二氧化錳（MnO2） 過錳酸鉀（KMnO4） 性 質 ① 黑褐色粉末，難溶於水
(2) 二氧化錳與過錳酸鉀： 物　質 二氧化錳（MnO2） 過錳酸鉀（KMnO4） 性　質 ① 黑褐色粉末，難溶於水 ② 具氧化力，可氧化 Cl－ 產生 Cl2 　 MnO2(s)＋2Cl－(aq)＋ 4H＋(aq) Mn2＋(aq)＋Cl2(g)＋2H2O() ③ 加熱可分解出氧氣 　 4MnO2(s)　　 Mn2O3(s)＋O2(g) ① 深紫色晶體，有金屬光 澤，易溶於水 ② 具強氧化力 ③ 還原產物隨溶液的酸、 鹼性而異： 　 Mn2＋（酸，淡 粉紅）、MnO2（中或弱 鹼，黑色）、MnO42－ （強鹼，綠色）

150 物　質 二氧化錳（MnO2） 過錳酸鉀（KMnO4） 用　途 氧化劑（乾電池）、催化 劑（氯酸鉀、過氧化氫製備 氧氣）、玻璃與陶瓷的著色劑 氧化劑（Fe2＋、C2O42－ 定量之用）、消毒劑

151 (3) 鉻酸鉀與二鉻酸鉀： 物　質 鉻酸鉀（K2CrO4） 二鉻酸鉀（K2Cr2O7） 性　質 ① 黃色固體 ② 在鹼中安定，加酸則轉變為 Cr2O72－ 　 2CrO42－＋2H＋　 Cr2O72－＋H2O ③ 遇 Pb2＋ 生成黃色的 PbCrO4 沉澱 ④ 屬於二級致癌物質 ① 橘紅色晶體 ② 在酸性環境下具氧化力，被還原為綠色的 Cr3＋ ③ 屬於一級致癌物質

152 範例 4　奈米光觸媒──TiO2 在 2003 年，SARS 疫情曾影響許多人的生活，媒體出 現以光觸媒消毒大樓以及光觸媒口罩新產品的廣告。已 知坊間所賣的光觸媒，其主要成分是奈米級的二氧化 鈦，而其吸收光之波長至少需低於 400 nm。吸收光能 後的二氧化鈦具有相當強之氧化力，可以直接將吸附在 物質表面之汙染物直接氧化，使其分解，或者將吸附於 物質表面之水分子氧化為氫氧自由基，進而分解汙染物 （‧OH＋H＋＋e－ → H2O）。試問下列敘述哪些正確？

153 範例 4　奈米光觸媒──TiO2 (A)‧OH 在反應過程會失去電子　(B)奈米級的顆粒大小，是比本土的蓬萊米略大　(C)因為二氧化鈦吸收光的波長以奈米為單位，所以稱為奈米級材料　(D)光觸媒在沒有光源的暗室中無預期的消毒效果　(E)光觸媒需有特定波長的光線照射才能產生催化功效。 (A) 獲得電子，為強氧化劑。 (B) 1 nm＝10－9 m (C) 是奈米尺寸的二氧化鈦才能作為光觸媒。 (D) 需照光才具有預期的消毒效果。 (E) 吸收光之波長需低於 400 nm。 (D)(E)

154 類題 4-1 下列為含鉻化合物反應之流程，有關物質之名稱哪些正確？
(A)甲為 Cr(OH)3　(B)乙為 Cr(OH)63－　(C)丙為 Cr3＋　(D)丁為 Cr2O72－　(E)戊為 CrO42－。 (A)(D)

155 範例 5 二鉻酸鉀的性質 下列有關二鉻酸鉀的敘述，哪些正確？ (A)為黃色晶體 (B)在酸性溶液中，可被還原成
範例 5　二鉻酸鉀的性質 下列有關二鉻酸鉀的敘述，哪些正確？ (A)為黃色晶體　(B)在酸性溶液中，可被還原成 Cr(OH)4－　(C)酸性條件下，與 H2O2 反應，溶液呈綠色　(D)水溶液中加入過量 Na2CO3 時，溶液將變成黃色　 (E)在酸性溶液中，加入 Ba2＋ 不產生沉澱，但再加入適量鹼後，會有黃色沉澱生成。

156 範例 5 二鉻酸鉀的性質 (A) 應為橘紅色。 (B) 應為被還原成 Cr3＋。 (C) 與 H2O2 反應，生成綠色的 Cr3＋。
範例 5　二鉻酸鉀的性質 (A) 應為橘紅色。 (B) 應為被還原成 Cr3＋。 (C) 與 H2O2 反應，生成綠色的 Cr3＋。 (D) Na2CO3 為鹼性，故會使溶液變為黃色的 CrO42－。 (E) BaCr2O7 可溶於水，加入鹼後，Cr2O72－ 變為 CrO42－，而生成 BaCrO4 沉澱。 (C)(D)(E)

157 類題 5-1 曾盛裝過錳酸鉀（KMnO4）溶液的玻璃器皿乾後，有時會留下用水洗不掉的棕色汙痕，最好用下列何種試劑清洗？
(A)硫酸　(B)硝酸　(C)草酸　(D)醋酸　(E)磷酸。 棕色汙痕為 MnO2，需加入還原劑使其還原成 Mn2＋ 而溶於水，MnO2(s)＋C2O42－(aq)＋4H＋(aq) → Mn2＋(aq)＋2CO2(g) ＋2H2O() (C)

158 二、配位化合物 1. 配位化合物的定義： (1) 中心金屬與具有孤對電子之陰離子或分子藉由配位共價鍵相結合，所形成之帶電或中性的原子團。
（配合翰版課本 P.44 ～ P.49；講義 P.36） 1. 配位化合物的定義： (1) 中心金屬與具有孤對電子之陰離子或分子藉由配位共價鍵相結合，所形成之帶電或中性的原子團。 (2) 又稱為錯合物。 (3) 常以 [ ] 內含化學式表示。 　：[Ni(CO)4] 為分子錯合物；K3[Fe(CN)6] 中， 　 [Fe(CN)6]3－ 為錯離子。

159 (4) [ ] 內的鍵結具有共價鍵特性，在水溶液中不解離。 ：K3[Fe(CN)6](s) 3K＋(aq)＋[Fe(CN)6]3－(aq)
2. 配位化合物的組成： (1) 中心金屬：錯合物的中心金 屬可為原子或陽離子。 (2) 配位子：又稱為配位基，鍵 結於中心金屬四周的陰離子 或分子，配位子上與中心金屬鍵結之原子，稱為配位原子。 動畫：金屬錯合物

160 ① 單牙配位子：僅提供一個配位原子與中心金屬鍵結的配位子。 　：[Cu(NH3)4]2＋ 中，NH3 為單牙配位子，N 　 為配位原子。
② 多牙配位子：可提供兩個以上 配位原子與中心金屬鍵結的配 位子。多牙配位子又稱為鉗合 劑，所形成之錯合物稱為鉗合 物。 　：[Fe(C2O4)3]3－ 中，C2O42－ 為雙牙配位子， 　 O 為配位原子。

161 3. 常見的配位子： （表中藍色的原子為配位原子）
單牙配位子 （單牙基） 多牙配位子（多牙基） 雙牙配位子（雙牙基） 六牙配位子（六牙基） NH3（氨） X－（鹵素離子） （X＝F、Cl、 Br、I） CO（一氧化碳） CN－（氰離子） H2O（水） NO（一氧化氮） C2O42－ （草酸根） CO32－ （碳酸根） NH2CH2CH2NH2（乙二胺，en）

162 4. 錯合物的配位數： (1) 配位數的意義：中心金屬與配位子間的鍵結數 目。 　：[Cu(NH3)4]2＋ 中，Cu2＋ 的配位數為 4（∵Cu2＋ 　　 與 4 個單牙配位子鍵結）。 　 [Fe(C2O4)3]3－ 中，Fe3＋ 的配位數為 6（∵Fe3＋ 　 與 3 個雙牙配位子鍵結）。 (2) 配位數的多寡與中心金屬的大小、電荷數與電子 組態有關，許多金屬離子的配位數不只一種。

163 (3) 常見金屬離子的配位數： （括弧內為配位數）
(3) 常見金屬離子的配位數： （括弧內為配位數） 一價陽離子 二價陽離子 三價陽離子 四價陽離子 Cu＋（2，4） Ag＋（2） Au＋（2，4） Fe2＋（4，6） Co2＋（4，6） Ni2＋（4，6） Cu2＋（4，6） Zn2＋（4，6） Pd2＋（4） Pt2＋（4） Al3＋（4，6） Cr3＋（6） Co3＋（6） Au3＋（4） Fe3＋（6） Pt4＋（6）

164 5. 配位化合物的理論： (1) 年代，瑞士化學家維爾納觀察 CoCl3 加入氨水後會出現多種異構物，以及加入 AgNO3 後產生 AgCl 的沉澱莫耳數，因而提出配位鍵、配位數的理論和配位化合物的結構，合理解釋錯合物的性質。 (2) 配位子提供孤對電子，中心金屬提供空價軌域，此種鍵結的電子對全由配位子提供，稱為配位共價鍵。

165 (3) 此種配位子與中心金屬所形成的配位共價鍵，在水中不會解離，故會以錯合物或錯離子的形式存在水中。 　：[Ag(NH3)2]Cl(s)　　　 [Ag(NH3)2]＋(aq)＋Cl－(aq)
6. 配位化合物的形狀： (1) 因為中心金屬與配位子間以共價鍵結合，所以錯合物的幾何形狀可由中心金屬價軌域混成的概念來說明。

166 (2) 常見配位數 2、4、6 錯合物之形狀及中心金屬混成軌域：
(2) 常見配位數 2、4、6 錯合物之形狀及中心金屬混成軌域： 配位數 中心金屬 混成軌域 形　狀 實　例 2 sp 直線形 [Ag(NH3)2]＋、[CuCl2]－、[Ag(CN)2]－ 4 sp3 四面體形 [NiCl4]2－、[Ni(CO)4]、[Zn(NH3)4]2＋、[CoCl4]2－、[FeCl4]－ dsp2 平面 四邊形 [Ni(CN)4]2－、[Pt(NH3)4]2＋、[Cu(NH3)4]2＋、[PdCl4]2－、[Pt(NH3)2Cl2] 6 d2sp3 八面體形 [Cr(CO)6]、[Co(NH3)6]3＋、[Cr(H2O)6]3＋、[Cr(CN)6]3－、[Fe(CN)6] 3－

167 (3) 幾何異構物： ① 平面四邊形錯合物：[Pt(NH3)2Cl2] 具有順式與反式兩種異構物，其中順式異構物具有抗癌性，反式則無。

168 ② 八面體形錯合物：[Cr(NH3)4Cl2]Cl 具有順式與反式兩種異構物，其中順式異構物呈藍色，反式則呈綠色。

169 7. 配位化合物的命名： (1) 錯離子與中性錯合物分子的命名： 若以 M 代表金屬，L 代表配位子，x 代表配位子的數目。 則 [MLx]n＋ 命名為 x 配位子金屬離子；中性分子則命名為 x 配位子（化）金屬。 　：[Ag(NH3)2 ]＋ 為二氨銀錯離子；[CuCl4]2－ 為 　 四氯銅錯離子；[Ni(CO)4] 為四羰化鎳。

170 (2) 錯鹽的命名： ① 若錯離子 A 帶正電，與陰離子 B 形成之鹽類，稱為 B 化 A。 　：[Ag(NH3)2]OH 為氫氧化二氨銀。 ② 若錯離子 C 帶負電，與陽離子 D 形成之鹽類，稱為 C 酸 D。 　 　 ：　　　　　 為六氰鐵(Ⅱ)酸鐵（或六氰 　　　 亞鐵酸鐵）。

171 8. 生活中常見的配位化合物： (1) 葉綠素與血紅素： 葉綠素 血紅素（Hb） 存 在 植物體內 動物血液內 結 構 中心粒子 Mg2＋
(1) 葉綠素與血紅素： 葉綠素 血紅素（Hb） 存　在 植物體內 動物血液內 結　構 中心粒子 Mg2＋ Fe2＋ 功　能 吸收太陽能，以進行光合作用 協助運送氧氣

172 ① 血紅素（Hb）中含有四個以 Fe2＋ 為中心的配 位化合物，Fe2＋ 的六配位中，有五個配位數被 含氮配位子及蛋白質所配位，剩餘一個位置與氧氣進行配位。
② CO 與血紅素中 Fe2＋ 之結合力為 O2 的 200 倍，若吸入 CO，會造成組織細胞缺氧。 ③ Hb(aq)＋nO2(g)　 Hb(O2)n(aq)，n＝1 ～ 4

173 (2) 三草酸鐵(Ⅲ)錯離子（[Fe(C2O4)3]3－）： 利用草酸清洗鐵鏽時，所形成的可溶性錯離子。
(3) EDTA 的鉗合物：EDTA 為六牙配位子，可用來排除體內的重金屬離子，其金屬錯合物的結構如下圖。

174 範例 6 錯合物之氧化數與配位數 寫出下列錯合物的中心金屬之氧化數與配位數。
範例 6　錯合物之氧化數與配位數 寫出下列錯合物的中心金屬之氧化數與配位數。 (1) [Ag(CN)2]－　(2) [Cu(en)2]2＋　(3) [Pt(NH3)4Cl2]2＋　(4) [Ca(EDTA)]2－ (1) [Ag(CN)2]－ 的電荷為－1，又 CN－ 為－1，故中心金屬為 Ag＋，氧化數為＋1；因鍵結兩個 CN－（單牙配位子），故配位數為 1 × 2＝2。 (2) [Cu(en)2]2＋ 的電荷為＋2，又 en (乙二胺) 不帶 電荷，故中心金屬為 Cu2＋，氧化數為＋2；因 鍵結兩個 en（雙牙配位子），故配位數為 2 × 2＝4。

175 範例 6　錯合物之氧化數與配位數 (3) [Pt(NH3)4Cl2]2＋ 的電荷為＋2，又 NH3 不帶電 荷，Cl－ 為－1，故中心金屬為 Pt4＋，氧化數為＋4；因鍵結四個 NH3（單牙配位子）與兩個 Cl－（單牙配位子），故配位數為 1 × 4＋1 × 2＝6。 (4) [Ca(EDTA)]2－ 的電荷為－2，又 EDTA（乙二 胺四醋酸根）為－4，故中心金屬為 Ca2＋，氧 化數為＋2；因鍵結一個 EDTA (六牙配位子) ，故配位數為 6 × 1＝6。 (1)＋1，2　(2)＋2，4　(3)＋4，6　(4)＋2，6

176 類題 6-1 錯合物 [Ni(CO)4] 中，中心金屬的電荷數與配位數分別為若干？
＋2，4　(B) 0，4　(C) ＋2，8　(D) 0，8。 中心金屬為 Ni，配位子為 CO（單牙配位子），故 Ni 的電荷數為 0，配位數為 1×4＝4。 (B)

177 範例 7 配位子的條件 下列哪些粒子不與金屬離子形成錯合物？
範例 7　配位子的條件 下列哪些粒子不與金屬離子形成錯合物？ (A) H＋　(B) H2O　(C) NH3　(D) NH4＋　(E) Cl－。 作為配位子的離子或分子須具有孤對電子。各選項的路易斯電子點式如下： (A)(D) H＋ 與 NH4＋ 不具有孤對電子， 　　　 故不與金屬形成錯合物。 (A)(D)

178 類題 7-1 下列何者不能作為配位子？ CH4 (B) I－ (C) CO32－ (D) H2O (E) CO。
(A) CH4 無孤對電子，故不能作為配位子。 (A)

179 範例 8 錯合物之形狀 下列錯合物，哪些中心金屬離子為＋2 價，且其配位環境是平面四邊形？（原子序：Ni＝28，Pd＝46，Pt＝78）
範例 8　錯合物之形狀 【100 指考】 下列錯合物，哪些中心金屬離子為＋2 價，且其配位環境是平面四邊形？（原子序：Ni＝28，Pd＝46，Pt＝78） (A) [Ag(NH3)2]＋　(B) [Zn(NH3)4]2＋　(C) [Pd(NH3)4]2＋　(D) [Pt(NH3)2Cl2]　(E) [Ni(CN)4]2－。

180 範例 8 錯合物之形狀 (A) [Ag(NH3)2]＋ 的金屬氧化數為＋1，形狀為直線形。
範例 8　錯合物之形狀 【100 指考】 (A) [Ag(NH3)2]＋ 的金屬氧化數為＋1，形狀為直線形。 (B) [Zn(NH3)4]2＋ 的金屬氧化數為＋2，形狀為四面體形。 (C) [Pd(NH3)4]2＋ 的金屬氧化數為＋2，形狀為平面四邊形。 (D) [Pt(NH3)2Cl2] 的金屬氧化數為＋2，形狀為平面四邊形。 (E) [Ni(CN)4]2－ 的金屬氧化數為＋2，形狀為平面四邊形。 (C)(D)(E)

181 類題 8-1 (A)(C)(D) 下列錯合物的形狀及中心金屬的混成軌域，哪些是正確的？
(A) [Co(NH3)6]3＋ 為八面體形結構，Co 的混成軌域為 d2sp3　(B) [ZnCl4]2－ 為平面四邊形結構，Zn 的混成軌域為 dsp2　 (C) [PtCl4]2－ 為平面四邊形結構，Pt 的混成軌域為 dsp2　 (D) [PtCl6]2－ 為八面體形結構，Pt 的混成軌域為 d2sp3　 (E) [Zn(NH3)4]2＋ 為四面體形結構，Zn 的混成軌域為 dsp2。 (B) [ZnCl4]2－ 為四面體形結構，Zn 的混成軌域為 sp3。 (E) [Zn(NH3)4]2＋ 為四面體形結構，Zn 的混成軌域為 sp3。 (A)(C)(D)

182 實驗六　硬水的檢測及軟化法

183 1. 實驗目的：藉由實驗操作了解硬水的檢驗及軟化法。
2. 實驗原理： (1) 硬水定義：含有鈣離子（Ca2＋）或鎂離子（Mg2＋）等礦物質較多的水稱為硬水。 ① 暫時硬水：硬水中所含的陰離子為碳酸氫根（HCO3－）者，稱為暫時硬水。 ② 永久硬水：硬水中所含的陰離子為硫酸根 （SO42－）或氯離子（Cl－）者，稱為永久硬水。

184 (2) 硬水的缺點： ① 硬水受熱會產生鈣鹽（CaCO3、CaSO4 等）及鎂鹽（MgCO3、MgSO4 等）的沉澱，稱為鍋 垢；鍋垢的存在會降低鍋爐的熱傳導效果，嚴重者甚至可能引發鍋爐爆炸。 Ca2＋(aq)＋2HCO3－(aq) 　　 CaCO3(s)＋CO2(g)＋H2O() Mg2＋(aq)＋SO42－(aq)　　 MgSO4(s)

185 ② 硬水會與肥皂中的脂肪酸根反應，生成脂肪酸鈣或脂肪酸鎂沉澱，使肥皂無法產生持久性泡沫，降低其洗滌效果。
Ca2＋(aq)＋2C17H35COO－(aq) → Ca(C17H35COO)2(s) Mg2＋(aq)＋2C17H35COO－(aq) → Mg(C17H35COO)2(s) (3) 硬水軟化法：去除硬水中的 Ca2＋ 或 Mg2＋，稱為硬水軟化。

186 ① 煮沸法：僅適用於暫時硬水，煮沸法將生成的沉澱去除即可得軟水。
Mg2＋(aq)＋2HCO3－(aq) 　　 MgCO3(s)＋CO2(g)＋H2O() ② 蘇打法：在硬水中加入蘇打（Na2CO3），使 Ca2＋ 或 Mg2＋ 與 CO32－ 反應，形成難溶的碳酸鹽沉澱，將沉澱去除即可得軟水。 Ca2＋(aq)＋CO32－(aq) → CaCO3(s) Mg2＋(aq)＋CO32－(aq) → MgCO3(s)

187 ③ 離子交換法：將硬水通過陽離子交換樹脂（NaR）時，硬水中的 Ca2＋ 或 Mg2＋ 與樹脂中的 Na＋ 交換而被除去。
Ca2＋(aq)＋2NaR(s) → 2Na＋(aq)＋CaR2(s) Mg2＋(aq)＋2NaR(s) → 2Na＋(aq)＋MgR2(s)

188 3. 實驗步驟： (1) 永久硬水和暫時硬水的製備： ① 永久硬水

189 ② 暫時硬水

190 (2) 以肥皂水檢驗硬水：

191 (3) 煮沸法軟化硬水：

192 (4) 蘇打法軟化硬水：

193 (5) 陽離子交換法軟化硬水：

194 範例 1 硬水的檢驗及軟化 已知某一反應流程如下： 依據上述實驗流程，下列敘述哪些正確？
範例 1　硬水的檢驗及軟化 已知某一反應流程如下： 依據上述實驗流程，下列敘述哪些正確？ (A)(甲)為 CO2　(B)(乙)為 Ca(HCO3)2　(C)(丙)為 CaCO3　(D)(丁)有持久性泡沫　(E)(戊)為 ROH 型樹脂。

195 範例 1 硬水的檢驗及軟化 (A) CaCO3(s)＋2HCl(aq) → CaCl2(aq)＋H2O()＋ CO2(g)(甲)
範例 1　硬水的檢驗及軟化 (A) CaCO3(s)＋2HCl(aq) → CaCl2(aq)＋H2O()＋ CO2(g)(甲) (B) CO2(g)＋Ca(OH)2(aq) → CaCO3(s)(乙)＋H2O() (C) CO2(g)＋CaCO3(s)＋H2O() → Ca(HCO3)2(aq)(丙) (D) Ca(HCO3)2(aq) 　 CaCO3(s)＋CO2(g)＋H2O() (E) 應使用 NaR（鈉離子交換樹脂）交換 Ca2＋。 (A)(D)

196 類題 1-1 下列有關硬水的敘述，哪些正確？ (A)含有鈣、鎂離子的水稱硬水　(B)永久硬水可以碳酸鈉軟化　(C)將暫時硬水加熱會有沉澱物產生　(D)暫時硬水可以消石灰軟化　(E)永久硬水可以煮沸法軟化。 (E) 永久硬水無法以煮沸法軟化。 (A)(B)(C)(D)

197 示範實驗　錯合物的形成

198 1. 實驗目的：藉由實驗操作生成錯合物，並觀察過渡金屬離子和錯合物的顏色。
1. 實驗目的：藉由實驗操作生成錯合物，並觀察過渡金屬離子和錯合物的顏色。 2. 實驗原理： (1) 不同氧化數下，釩離子的顏色： 物　質 釩之氧化數 顏　色 VO2＋ ＋5 黃色 V3＋ ＋3 綠色 ＋4 藍色 V2＋ ＋2 紫色 使用氫氣作為還原劑  2VO2＋(aq)＋H2(g)＋2H＋(aq)＋8H2O() → 2[VO(H2O)5]2＋(aq)

199 (2) 不同數目 en 配位下，鎳(Ⅱ)錯離子的顏色：
物　質 溶液顏色 [Ni(H2O)6]2＋ 綠色 [Ni(en)(H2O)4]2＋ 藍色 [Ni(en)2(H2O)2]2＋ 藍紫色 [Ni(en)3]2＋ 紫色 [Ni(H2O)6]2＋(aq)＋n(en) → [Ni(en)n(H2O)(6－2n)]2＋(aq)＋2nH2O()

200 3. 實驗步驟： (1) 以鋅粉還原釩(V)的硫酸溶液：

201 (2) 鎳(Ⅱ)錯離子之生成反應：

202 範例 1 錯合物的結構 下列關於 [Ni(en)3]2＋ 之敘述，哪些錯誤？
範例 1　錯合物的結構 下列關於 [Ni(en)3]2＋ 之敘述，哪些錯誤？ (A) Ni2＋ 的配位數為 3　(B) en 是雙牙配位子　(C)為八面體形結構　(D)中心原子以 d2sp3 鍵結　(E) en 的化學式為 CH2(NH2)2。 (A)(E) en 是乙二胺，化學式為 NH2CH2CH2NH2， 　 為雙牙配位子，故 Ni2＋ 的配位數為 6。 (A)(E)

203 類題 1-1 已知六水合二氯化鎳（NiCl2．6H2O）含有順反異構物，關於此物質的敘述，哪些是正確的？
(A)此物質可以[Ni(H2O)6]Cl2 表示　(B)若加足量 Ag＋(aq) 可產生 AgCl(s)　(C)此配位化合物為中性的錯合分子　 (D)此化合物的化學式為[Ni(H2O)4Cl2](H2O)2　(E)此物質的熔點不高。 Ni2＋ 的配位數為 6，故為八面體形構造，若結構中含有順反異構物，即配位子有兩種，故 Cl－ 是為配位子，在水溶液中 Cl－ 不會解離出。 (C)(D)(E)