84 u2

單元 2 氧化還原

單 元 二 氧化還原

2-1

氧化反應

P.61

2-2

氧化還原反應

P.68

2-3

生活中的氧化還原反應 P.80

60

單元 2 氧化還原

2-1

氧化反應

氧化和燃燒： 1.氧化：物質和____化合的反應。例如：呼吸作用﹑鐵片生銹﹑紙張燃燒……。 2.燃燒： (1)物質發生_____的氧化作用，同時產生____和____的現象。 (2)對氧活性____的物質易燃燒，而對氧活性____的物質則不易燃燒。 (3)燃燒是一種化學變化，也是_______反應。 金屬的氧化: 安定性

和氧結合

燃燒

活性

活性大

氧化物

活性小

氧化物

安定性

和氧分離

1.金屬元素與碳、氫對氧的活性大小： 你家背詩吃鈣的那美女 嘆氣! 她很猛的心是鐵做的，姑且虐待媳婦的鉛筆心，總共一百斤

2.金屬對氧燃燒的難易程度: 元素

外觀

燃燒時焰色 氧化物 產物溶於水

鈉

銀白色金屬，質軟

鎂

銀白色金屬

強烈____

鋅

銀灰色金屬

黃綠色火焰

硫

黃色固體(非金屬)

____色火焰

酸性

碳

黑色固體(非金屬)

____色火焰

酸性

銅

紅色固體

不燃燒

____火焰

鹼性 鹼性 *Zn(OH)2

 29℃，1000L 的水只可溶 ZnO 1.6g。

(1) 元素活性的大小：__________________________ (2) 燃燒的難易程度：__________________________ (3) 氧化物的安定性：__________________________ 61

酸鹼性

鹼、中性

單元 2 氧化還原

3.金屬氧化物與非金屬氧化物的比較： 酸鹼性

石蕊試紙

酚酞

廣用指示劑

金屬氧化物 非金屬氧化物

4._____、_____、______、_____氧化時，表面生成一層緻密氧化物，可防止裡面 金屬繼續氧化。 鐵鍍上錫：______ 鐵鍍上鋅：______ 鎂的保存法：用紙包好，排除空氣。

5.鈉、鉀的保存法：存放在______中。

1.取甲、乙、丙三種金屬分別與氧化銅及氧化鉛混合加熱反應，所得結果如表所示， 「○」表 示有反應，「╳」表示無反應

氧化鉛 氧化銅 甲 ╳ ○ 乙 ╳ ╳ 丙 ○ ○ (1) 甲、乙、丙、銅、鉛五種金屬的活性大小順序: __________________ (2) 最容易與氧化合的金屬元素: _________ (3) 氧化物最不安定: _______ (4) 最可能起火燃燒者: _______

2. (a)CO2，(b)SO2，(c)CaO，(d)MgO，(e)CuO，(f)Fe2O3，(g)CO，(h)NO；以上五種物質， (1)屬於鹼性氧化物: _______ (2)屬於酸性氧化物: _______ (3)屬於中性氧化物: _______

62

單元 2 氧化還原

(

)1.嘉嘉以燃燒匙取少量硫粉，用酒精燈點燃後，再放入氧氣瓶中燃燒。關於硫粉的燃燒情 形，下列敘述何者正確？ (A) 燃燒的硫粉，放入氧氣瓶中，火焰立即熄滅 (B) 黃色的硫粉，燃燒時產生黃色的火焰 (C) 硫粉燃燒產生的氣體，可使溼石蕊試紙變藍

【90.基測一】

(D) 硫粉燃燒的時候，會產生刺激性的臭味 (

)2. 下列何種物質的燃燒產物溶於純水後，會使藍色石蕊試紙變紅色？ 【91.基測二】 (A) 鎂帶 (B) 硫粉 (C) 鈉粒 (D) 氫氣

(

)3.鋼鐵工廠將生產的鋼板鍍上一層鋅，以作為防鏽之用，關於防鏽作用的敘述，下列何者 正確？ 【99.基測二】 (A)鋅對氧的活性比鐵小，不易被氧化，所以能防鏽 (B)鋅的氧化物結構緊密，能隔離鐵與氧，所以能防鏽 (C)鋅能與鐵結合成合金，降低鐵的活性，故不易生鏽 (D)鋅對氧的活性比鐵小，氧化物易被還原，故不易生鏽

(

)4.小雅為了判斷甲、乙、丙三種金屬的活性大小，進行以下實驗： 【102.基測】 實驗一：取甲和乙分別放入稀硫酸中，甲有一部分溶解並產生氫氣，乙沒有變化。 實驗二：取乙和丙分別放入硝酸銀溶液中，一段時間後，在丙的表面上有銀析出，而 乙沒有變化。 根據以上實驗可得知甲、乙、丙三種金屬的活性大小，下列何者正確？ (A)甲＞乙＞丙 (B)丙＞乙＞甲 (C)乙＞甲，且乙＞丙 (D)甲＞乙，且丙＞乙 ANS: 1.DBBD

63

單元 2 氧化還原

_____1.燃燒是一種劇烈的氧化作用，人類的皮膚老化是一種緩慢的氧化作用。 _____2.任何物質發生氧化作用一定會放出光與熱。 _____3.金屬氧化物都可以溶到水中，呈鹼性。 _____4.鈉與鉀在水中易反應產生氫氣是因為活性大。 _____5.活性大的元素所生成的氧化物較安定。 _____6.對氧活性大的元素，其本身被氧化的能力較小。 _____7.鹼金族能沉入石油中，石油不含氧元素，能避免鹼金族元素與氧接觸，導致氧化。 _____8.鐵的活性大，極易氧化，但是所形成的氧化物，由於質地緻密，保護內部的元素不再和氧 接觸，以避免內部的金屬繼續氧化。 _____9.鈉的氧化物溶於酚酞水溶液中顏色為紅色。 _____10.銅的氧化物溶於水再以廣用試劑檢測呈藍色。 ANS: 1. O X X O O

(

) 1.

( ( (

) 2. ) 3. ) 4.

(

) 5.

( (

) 6. ) 7.

(

) 8.

(

) 9.

(

) 10.

(

) 11.

6. X O X O X

小明取六種物質：鎂、鋅、銅、硫、磷、碳做活性大小實驗及氧化物的酸鹼性探討 問利用下列哪種實驗來探討金屬對氧活性的大小最理想？ (A)金屬光澤 (B)硬度 (C)酸鹼度 (D)燃燒的難易。 鎂帶燃燒時，火焰呈 (A)黃綠色 (B)紅色 (C)藍色 (D)白色。 所謂氧化反應是指物質與下列何者化合的化學變化？ (A)鈉 (B)氧 (C)銅 (D)水 鎂或硫在空氣中燃燒，產生光和熱的反應是一種 (A)分解反應 (B)氧化反應 (C)中 和反應 (D)汽化反應 實驗室中常把鈉儲藏於石油中的理由為 (A)鈉可與石油化合 (B)鈉對石油的活性較 大 (C)可阻止鈉與空氣接觸 (D)可增加鈉與空氣接觸。 小明想要訂做一個傳家寶，你覺得用哪一種材料比較好?(A)金 (B)鐵 (C)鋁 (D)鈉。 欲使鐵生鏽的速率加快，下列哪一種方法有效？ (A)保存在室溫以下的溫度 (B)將鐵 放在乾燥的空氣中 (C)將鐵塗上油漆 (D)將鐵削成細絲。 大部分非金屬氧化物溶於水中，其水溶液之特性之一是 (A)呈酸性，使藍色石蕊色紙 變紅 (B)呈鹼性，使紅色石蕊色紙變藍 (C)可以助燃 (D)呈中性，不使石蕊色紙變 色 小葵點燃仙女棒，會有白色強光，則仙女棒中最有可能含有哪一種成分？ (A)碳粉 (B)鎂粉 (C)鋅粉 (D)硫粉。 下列何者溶於水中時會呈鹼性？ (A)二氧化碳 (B)氧化鎂 (C)二氧化硫 (D)氯化鈉 下列哪一組金屬常放在盛有石油的瓶中儲存？ (A)鈉、鉀 (B)鎂、鋁 (C)鋅、鐵 (D)銅、金。 64

單元 2 氧化還原

( ( (

) 12. 下列何者溶於水中時會呈酸性？ (A)二氧化碳 (B)氧化鎂 (C)氧化鈣 (D)氧化鈉。 ) 13. 下列哪一組金屬會浮在水面上？ (A)鈉、鉀 (B)鎂、鋁 (C)鋅、鐵 (D)銅、金。 ) 14. 下列哪一種金屬材質所製成的飾品，較能恆久保存而不變質？(A)鉑(B)鎂(C)鐵(D)銅。

(

) 15. 對氧活性小的元素 (A)易燃，氧化物不安定 (B)易燃，氧化物安定 (C)不易燃，氧 化物也不安定 (D)不易燃，氧化物安定。 ) 16. 下列何者在空氣中表面生成緻密的氧化物，可以防止內部銹蝕(A)鎂(B)鋁(C)鐵(D)鉑。 ) 17. 下列哪一種元素可在二氧化碳中繼續燃燒？ (A)碳 (B)鋅 (C)鉛 (D)鎂。 ) 18. 下列何種元素的氧化物最安定？ (A)鎂 (B)銅 (C)鋅 (D)鉛。 ) 19. 下列哪一種元素燃燒後的產物溶於水，其水溶液使廣用試紙變藍色 (A)鎂 (B)硫 (C)磷 (D)碳。 ) 20. 下列何者不是氧化反應？ (A)動物的呼吸作用 (B)鹽酸和氫氧化鈉反應 (C)刀片生鏽 (D)鉀的新切面失去光澤 ) 21. 小明取六種物質：鎂、鋅、銅、硫、磷、碳做活性大小實驗及氧化物得酸鹼性探討 。試問何者燃燒時具有臭味，而且火焰呈藍紫色呢？ (A)銅 (B)硫 (C)磷 (D)碳。 ) 22. 下列何種實驗用來探討金屬對氧的活性大小最理想？ (A)金屬光澤 (B)硬度 (C)酸鹼度 (D)燃燒的難易 ) 23. 小新家中收藏一件清末的鋁製佛像，而該佛像外表至今仍十分完好，試問該佛像不易 鏽蝕的主要原因為何？ (A)鋁對氧活性小，不易生鏽 (B)鋁對氧活性大，不易氧化 (C)鋁的氧化物容易產生還原反應 (D)鋁易氧化，但氧化鋁具有保護內部金屬的作用。 ) 24. 已知下列元素對氧的活性大小為：鎂＞碳＞鐵＞鉛＞銅，試問下列敘述何者正確？ (A) 鎂帶能在二氧化碳中燃燒 (B)鐵與氧化鎂共熱可產生金屬鎂 (C)對氧的活性愈大，在 自然界中愈易以元素狀態存在。 ) 25. 有些金屬雖然活性大易氧化，但表面會生成一層薄薄的氧化物，質地緻密能防止裡面 的金屬繼續氧化，下列哪個器具應用了這樣的原理？ (A)表面鍍銀的戒指 (B)家裡面的鋁門窗 (C)媽媽的 2 克拉鑽戒 (D)鍍金的佛像 ) 26. 有關硫粉在空氣中燃燒的實驗結果，下列敘述何者正確？ (A)燃燒的火焰呈黃色 (B) 硫的燃燒產物是一種黃色粉末 (C)硫的燃燒產物是二氧化硫 (D)硫的燃燒產物溶於 水生成硫酸。 ) 27. 下列何者溶於水中時會呈中性？ (A)二氧化碳 (B)氧化鎂 (C)氧化銅 (D)氧化鈉。 ) 28. 氧化鈣、氧化鈉、氧化鋅、氧化汞四者中，最不安定的是 (A)氧化鈉 (B)氧化汞 (C)氧化鋅 (D)氧化鈣。 ) 29. 小新家中收藏一件清末的鋁製佛像，而該佛像外表至今仍十分完好，試問該佛像不易 鏽蝕的主要原因是什麼？ (A)鋁對氧活性小，不易生鏽 (B)鋁對氧活性大，不易氧化 (C)鋁的氧化物容易產生還原反應 (D)鋁易氧化，但氧化鋁具有保護內部之作用。 ) 30. 將各放有鎂和硫的兩燃燒匙分別點火，然後各放入甲、乙兩充滿氧氣的瓶中繼續燃燒 。待火焰熄滅後，分別加入少量的水，充分搖盪後，在室溫時，甲、乙兩瓶水溶液的 pH 值，下列何者正確？ (A)甲瓶 pH 值大於 7，乙瓶 pH 值大於 7 (B)甲瓶 pH 值大於 7，乙瓶 pH 值小於 7 (C)甲瓶 pH 值小於 7，乙瓶 pH 值小於 7 (D)甲瓶 pH 值小於 7，乙瓶 pH 值大於 7

( ( ( ( ( ( ( (

(

(

(

( ( (

(

65

單元 2 氧化還原

) 31. 下列有關硫粉、鎂粉與碳粉的燃燒實驗敘述，錯誤的有哪些？ (A)乙丁 (B)甲丙 (C)乙丙丁 (D)乙 甲 乙 丙 丁

(

外觀

火焰顏色

燃燒情形

燃燒產物水溶液性質

硫粉

黃色

橘紅色

產生刺激性氣體

酸性

鎂粉

銀灰色

藍色

發出白色強光

中性

碳粉

黑

黃色

產生無色無味氣體

鹼性

) 32. 取鈉、鋅、銅三種金屬元素任意標示為甲、乙、丙並進行實驗，如圖。根據實驗的流 程及觀察的結果，下列敘述何者正確？

(

(A)甲為銅，乙為鈉，丙為鋅 (B)甲為鋅，乙為銅，丙為鈉 (C)甲為銅，乙為鋅，丙為鈉 (D)甲為鋅，乙為鈉，丙為銅 ) 33. 實驗室中常把鈉貯藏於石油中之理由是：(A)阻止與空氣接觸 (B)鈉對石油活性較大 (C)可與石油化合 (D)可增加與空氣接觸 ) 34. 下列關於氧化作用的敘述，正確的有哪些？ (甲)物理變化；(乙)必產生光和熱；(丙)氧化後物質本質和形態均改變；(丁)放熱反應。 (A)甲乙 (B)丙丁 (C)甲丁 (D)乙丙 ) 35.下列反應何者最難發生？

( (

(

(Ａ)Br2＋2KCl→Cl2↑＋2KBr (Ｂ)BaCl2＋Na2CO3→BaCO3↓＋2NaCl (Ｃ)Zn＋2HCl→ZnCl2＋H2↑ (Ｄ)CuO＋Mg ANS: 1.DDBBC

Cu＋MgO。

6.ADABB 11.AAAAC

16.BDAAB 21.BDDAB

26.CCBDB 31.ACABA

取鈉金屬粒、鋅粉、鐵粉、銅粉、硫粉、磷粉等分別放在燃燒匙中加熱到熾熱，並觀察其燃燒 情形，試回答下列問題： ( ) 36.熾熱火源移開後，下列哪些能繼續燃燒？ (甲)鈉金屬粒；(乙)鋅粉；(丙)鐵粉；(丁)銅粉。 (A)甲乙丙丁 (B)甲乙丙 (C)甲乙 (D)僅有甲 (

) 37.將燃燒後產物溶於水，這六種物質的水溶液可使石蕊試紙呈藍色的有幾種？

(A) 4

(B) 3

(C) 2

(D) 1 ANS: 36.D 37.C 66

單元 2 氧化還原

 取不等量的鎂粉在空氣中燃燒，測得鎂粉和氧反應的質量關係如圖，試回答下列問題： ( ) 38.取 0.9 g 的鎂粉完全燃燒，需要多少氧參與反應？ ( (

(A) 0.9 g (B) 0.6 g (C) 0.4 g (D) 0.2 g ) 39. 鎂和氧化合的質量比為多少？ (A) 1：2 (B) 2：1 (C) 3：2 (D) 2：3 ) 40.鎂和氧各多少公克，可以燃燒生成 1.0 g 的氧化鎂？ (A)鎂 0.6 g、氧 0.4 g (B)鎂 0.8 g、氧 1.2 g (C)鎂 1.2 g、氧 0.8 g (D)鎂 1.4 g、氧 0.6 g ANS: BCA

67

單元 2 氧化還原

2-2

氧化還原反應

氧化與還原 氧化：物質與氧______。 「補充: 物質失去電子」 還原：物質_____氧。 「補充: 物質得到電子」 1.元素對氧的活性大小: Na＞ Mg ＞C ＞Zn＞ Fe ＞Pb ＞Cu

氧化物的安定性：_____________________________________ 2.愈活潑的金屬，其氧化物愈____。 3.活性大的元素可以把活性小的元素從其氧化物中取代出來。  C ＋ 2PbO ______________  2Mg + CO2  ______________  C+ MgO  ________________

氧化劑與還原劑 氧化劑：本身______，而使另一反應物________的物質。 還原劑：本身______，而使另一反應物________的物質。

1.在化學反應中，一反應物被氧化，必同時有另一反應物被還原。 2.氧化與還原必______發生。 3.活性大金屬元素易得到氧，當作________。 活性小金屬氧化物易放出氧，當作_________。

68

單元 2 氧化還原

4.實例說明: C＋PbO2

Pb ＋ CO2

2Mg＋CO2

C＋2MgO

元素 活性大小 氧化物 的安定性 氧化反應 還原反應 氧化劑 還原劑

1. X，Y，Z，W 代表四種元素，XO，YO，ZO，WO 代表氧化物，依據反應回答下列問題： Y＋WO→YO＋W

Y＋XO→無作用

XO＋Z→X＋ZO

(1) 四種元素之活性大小:___________________ (2) 預測哪些反應可以發生?

(A) Z＋WO→ZO＋W (B) Z＋YO→ZO＋Y (C) W＋YO→WO＋Y (3) Y＋WO→YO＋W，何者被氧化:_______ ，何者是氧化劑: _______

2.如表，A、B、C、D 代表四種元素，AO、BO、CO、DO 代表其氧化物。『＋』表示有 反應，『－』表示沒有反應，請回答下列問題： (1) 完成右表中所有反應: (2)『A＋CO』反應中，產物為；何者為氧化劑， 何者為還原劑？ (3) A、B、C、D 四元素中，活性的大小依序為。 (4) AO、BO、CO、DO 四元素之氧化物其活性大小依序為 (5) A、B、C、D 中何者為最強的還原劑？ (6) AO、BO、CO、DO 中，何者為最強的氧化劑？ (7) AO、BO、CO、DO 中，何者最易起變化？。何者最安定？

69

單元 2 氧化還原

提煉金屬礦中的金屬元素 1. 冶煉：自然界中，除了金、鉑等少數化學活性小的金屬，以元素狀態存在外， 大多數的金屬（如鐵、鋁、銅等） ，都是以化合物的狀態存在於礦石中， 從金屬礦提煉金屬的過程稱為冶煉。 2. 金屬冶煉的原理：『氫』能和一些金屬的氧化物發生反應，而奪去氧，產生 元素狀態的金屬。 例如: 氫氣通過加熱的氧化銅，生成金屬銅和水蒸氣。

3. 工業煉鐵: (1)原料：工業上利用高爐煉鐵，需具備的原料： 鐵礦、焦炭、灰石及熱空氣。 (2)原理： A.焦炭燃燒生成一氧化碳及大量的熱，所產 生的一氧化碳可將氧化鐵還原為熔化的 鐵。 碳 ＋ 氧 → 一氧化碳 氧化鐵＋一氧化碳 → 鐵＋ 二氧化碳 B.焦碳本身也可以還原氧化鐵。 氧化鐵 ＋ 碳 → 鐵 ＋ 二氧化碳 C.灰石在高爐受熱會分解為氧化鈣與二氧化碳，產生的二氧化碳再與煤焦 反應生成一氧化碳。 碳酸鈣 →氧化鈣 ＋ 二氧化碳

還原劑:

二氧化碳 ＋碳 → 一氧化碳

D.氧化鈣則與礦石中的泥沙作用生成熔渣，熔渣的熔點較低， 密度也比較小，會浮在液態鐵的表面，可防止鐵再被氧化。

70

單元 2 氧化還原

4. 鐵的種類： (1)生鐵：從高爐中煉出，含碳量、雜質 ，適合鑄造鐵器、鐵管。 生鐵熔點低，流動性大，適合鑄造，所以又叫鑄鐵。 (2)熟鐵：除去生鐵中的雜質，是很純的鐵，富延展性、適合高溫鍛接。 熟鐵大都用來製造需要鎚擊、彎曲和扭轉的物品，如鐵管、鐵絲等。 熟鐵又叫鍛鐵。 (3)鋼：含碳量界於生鐵和熟鐵之間，適合鑄造和鍛接。 5. 合金：不同的金屬混合在一起。不鏽鋼是 鋼 、 鉻、 鎳 的合金。 6. 鋼的合金用途很廣，如鐵軌、剃刀、鑽頭、鉗子等。 7. 電話卡、電腦磁片、錄音帶、等磁性物質，都是使用 鐵的氧化物 為材料。 含碳量大小:______＞________＞________

71

單元 2 氧化還原

（

）1. 三種金屬 X、Y、Z，其活性的大小順序為 X＞Y＞Z，而 XO、YO、ZO 分別為其氧化 物，則下列哪一反應是正確的？

（

(Ａ)XO＋Y→X＋YO

(Ｂ)YO＋Z→Y＋ZO

(Ｃ)XO＋Z→X＋ZO

(Ｄ)ZO＋Y→Z＋YO

）2. 以鈉、鋅、銅分別做燃燒實驗，若要比較此三種金屬對氧的活性大小，應依據下列哪一 項觀察

（

結果來判斷？

(Ａ)燃燒的難易

(Ｂ)燃燒時的火焰顏色

(Ｃ)燃燒產物在水中的溶解情形

(Ｄ)燃燒產物在水中的酸鹼性試驗

）3.鋅粉與氧化銅粉末在隔絕空氣的條件下混合加熱的反應如下：【95.基測一】 Zn ＋ CuO → ZnO ＋ Cu 下列有關此反應的敘述何者正確？(A)銅被氧化，鋅被還原 (C)與氧結合的活性：鋅＜銅

(B)氧化銅被氧化，鋅被還原

(D)釋出氧的活性：氧化鋅＜氧化銅

（

）4.硫酸銅水溶液中加入下列何種物質，即可將銅離子還原成金屬銅？ (A)氫氧化鈉 (B)銀線 (C)鹽酸 (D)鐵棒

（

）5.「金屬鈉在二氧化碳中可以燃燒，所以燃燒不一定只發生在空氣或純氧中。」關於此敘

【97.基測一】

述的判斷及解釋，下列何者正確？(A)敘述正確，鈉可與二氧化碳反應產生氧氣，幫助 燃燒

(B)敘述正確，鈉的活性大於碳，可與二氧化碳反應生成碳粒

誤，物質燃燒需要氧氣，在二氧化碳中不會燃燒

(D)敘述錯誤，鈉和銅一樣都是金

屬，無法燃燒 （

(C)敘述錯 【97.基測二】

）6.小君在自己的筆記上寫著： 【100 基測一】 1. 金屬冶煉是利用煤焦來還原 X 金屬氧化物和 Y 金屬氧化物，分別得到金屬 X 和金 屬 Y，但煤焦無法還原 Z 金屬氧化物得到金屬 Z。 2. 由金屬 X 與金屬 Y 組成的伏打電池是利用 X 金屬片比 Y 金屬片易失去電子的性 質設計而成。」 由以上訊息判斷 X、Y、Z 三種金屬的活性大小順序為下列何者？ (A) X＞Y＞Z

(B) Y＞X＞Z

(C) Z＞Y＞X

72

(D) Z＞X＞Y

單元 2 氧化還原

（

）7.鋁熱劑為鋁和氧化鐵的混合物，點燃後能生成熔融狀態的鐵，可在修補鐵軌時使用，其 反應式為：Fe2O3＋2 Al → Al2O3＋2 Fe 此反應中何者為氧化劑？ (A) Fe2O3

(B) Al

(C) Al2O3

【100 基測二】

(D) Fe

請閱讀下列敘述後，回答 8~9 題：

【102 基測】

新北市瑞芳區的黃金博物園區展出黃鐵礦和黃金兩種礦物，教導民眾分辨愚人金和黃金兩者 的差異。 黃鐵礦主要成分是二硫化亞鐵（FeS2） ，帶有亮黃色的金屬光澤，很容易使人誤認為是黃金， 故有「愚人金」之稱。黃鐵礦是提取硫和製備硫酸的主要礦物原料，其內的成分有含量不少的鐵， 但是煉鐵多採用赤鐵礦為原料，因為黃鐵礦在燃燒時，會產生大量的二氧化硫氣體，造成環境汙 染，其反應式為： 4 FeS2＋x O2y Fe2O3＋8 SO2（x、y 為平衡係數） （

）8.根據本文，若以黃鐵礦為原料取代赤鐵礦進行煉鐵，過程中黃鐵礦燃燒所產生的氣體， 可能使附近地區的下列何種現象更為嚴重？ (A)酸雨

（

(C)溫室效應

(D)臭氧層破壞

）9..根據本文，黃鐵礦燃燒的反應中，何者為還原劑？ (A) O2

（

(B)聖嬰現象

(B)FeS2

(C) SO2

(D) Fe2O3

）10.圖為許多食品或藥品包裝內常見的脫氧劑，此種脫氧劑的主要成分 為鐵粉，利用鐵易與氧氣反應而消耗氧氣，降低包裝內的氧氣濃度， 可以延長食品或藥品的保存期限。關於鐵粉在上述反應的敘述，下列 何者正確？ (A)進行還原反應，所以為還原劑

【103.會考】

(B)進行還原反應，所以為氧化劑 (C)進行氧化反應，所以為還原劑 (D)進行氧化反應，所以為氧化劑 （

）11.火柴是利用摩擦生熱的取火工具，某種火柴是以火柴頭與火柴盒側邊擦劃，同時產生熱 能，再促使火柴頭成分中的氯酸鉀(KClO3)和硫(S)反應燃燒，反應式為： wKClO3＋xS→yKCl＋zSO2(其中 w、x、y 和 z 為反應式係數)

【105.會考】

若 y+z＝5，則上述反應式中哪兩個物質的係數均為 3？ (A)氧化劑和氯化鉀

(B)氧化劑和二氧化硫

73

(C)還原劑和氯化鉀

(D)還原劑和二氧化硫

單元 2 氧化還原

（

）12.製造硫酸的過程如下： 階段一：硫與氧氣燃燒產生二氧化硫

【106.會考】

階段二：利用催化劑使二氧化硫與氧氣反應產生三氧化硫 再經由後續反應生成硫酸。上述兩階段反應中的還原劑分別為下列何者？

（

(A) 階段一為 O2，階段二為 O2

(B)階段一為 S，階段二為 SO2

(C) 階段一為 SO2，階段二為 O2

(D)階段一為 SO2，階段二為 SO2

）13.「真金不怕火煉」在字面上的意思是指純正的黃金不怕被火烤，這是因為黃金不易與氧 發生反應。依上述對黃金性質的描述判斷，下列哪一類元素對氧的活性與黃金對氧的活 性最接近？ (A)放入水中能與水反應而產生氫氣的元素 (B)在自然界中，多以氧化物狀態存在的元素 (C)在自然界中，多以元素狀態存在的金屬元素 (D)在煉鐵過程中，可使氧化鐵還原成鐵的元素 ANS: 1.DADDB 6.DAABC

11.DBC

74

【107.會考】

單元 2 氧化還原

_____1.愈活潑的金屬，其氧化物愈安定。 _____2.活性小的元素可以把活性大的元素從其氧化物中取代出來。 _____3.氧化劑：本身氧化，而使另一反應物還原的物質。 _____4.先有氧化反應，再有還原反應。 _____5.活性大金屬元素易得到氧，當作還原劑。 _____6. 2Mg＋CO2

C＋2MgO，氧化劑: CO2，還原劑: Mg。

_____7.工業煉鐵，當作還原劑的有焦炭、灰石。 _____8.生鐵熔點低，流動性大，適合鑄造，又叫鑄鐵。 _____9.不鏽鋼是鋼、鉻、鎳的合金。 _____10.含碳量大小:熟鐵＞鋼＞生鐵。 ANS: 1. O X X X O

6. O X O O X

一、單選題： ( ) 1. 下列金屬氧化物，何者可用煤焦冶煉？ (A) CuO (B) MgO (C) Al2O3 (D) CaO ( ) 2. 從高爐中煉得的鐵是 (A)生鐵 (B)熟鐵 (C)鋼 (D)氧化鐵。 ( ) 3. 工業上煉鐵，是在高爐(或鼓風爐)裡將含氧的鐵礦，以下列何種物質還原？ (A)氧氣 (B)氫氣(C)焦炭 (D)灰石。 ( ) 4. 小明做了下列實驗的步驟：(甲)將在空氣中點燃的鎂帶放入裝滿 CO2 的集氣瓶內，則鎂 帶繼續燃燒；(乙)將燃燒產物放入水中，再投入一張紅色石蕊試紙，則試紙呈藍色；( 丙)檢查集氣瓶，發現瓶壁上有黑色的物質。試問：乙步驟表示燃燒產物溶於水後形成 (A)酸性溶液 (B)中性溶液 (C)鹼性溶液 (D)無性溶液。 ( ) 5. 小明做了下列實驗的步驟：(甲)將在空氣中點燃的鎂帶放入裝滿 CO2 的集氣瓶內，則鎂 帶繼續燃燒；(乙)將燃燒產物放入水中，再投入一張紅色石蕊試紙，則試紙呈藍色；( 丙)檢查集氣瓶，發現瓶壁上有黑色的物質。試問：丙步驟中的黑色物質是 (A) Mg (B) CO2 (C) C (D) MgO。 ( ) 6. 下列金屬氧化物與碳粉混合加熱後，何者不能得到金屬？ (A)氧化鈉 (B)氧化鐵 (C)氧化銅 (D)氧化鋅。 ( ) 7. 在下列變化中，哪種不能產生氧化鎂？ (A)鎂在空氣中加熱 (B)鎂和氧化鈉共同加熱 (C)鎂和氧化鋅共同加熱 (D)鎂和氧化銅共同加熱。 ( ) 8. 下列何者為氧化還原反應？ (A) C＋2CuO→2Cu＋CO2 (B) CaCO3＋2HCl→CaCl2＋ ＋ － CO2＋H2O (C) H ＋OH →H2O (D) C4H9OH＋CH3COOH→CH3COOC4H9＋H2O。 ( ) 9. 生鐵、熟鐵及鋼含碳量的大小為 (A)生鐵＞熟鐵＞鋼 (B)生鐵＞鋼＞熟鐵 (C)鋼＞ 生鐵＞熟鐵 (D)熟鐵＞鋼＞生鐵。 ( ) 10. 鐵礦、灰石、焦炭是煉鐵的三種主要原料；加入灰石的目的，主要是與礦石中的泥沙 作用生成 (A)溶渣 (B)氧化鈣 (C)硫酸鈣 (D)氫氧化鈣。 75

單元 2 氧化還原

(

( ( (

( (

( ( (

( ( (

( (

( (

(

) 11. 高爐煉鐵時，爐頂放出的氣體主要含有： (A)氫，可作燃料 (B)氧，可作助燃劑 (C)一氧化碳，可作燃料或還原劑 (D)二氧化碳，可作燃料或氧化劑 ) 12. 在化學反應方程式「CuO＋H2→Cu＋H2O」中，當還原劑的是 (A) CuO (B) H2 (C) Cu (D) H2O。 ) 13. 下列哪一種元素可在二氧化碳中繼續燃燒？ (A)碳 (B)鋅 (C)鉛 (D)鎂。 ) 14. 將鐵礦、灰石與焦炭置於高爐中煉鐵，下列敘述何者錯誤？ (A)煉鐵中焦炭為還原劑 (B)碳對氧之活性大於鐵對氧之活性 (C)灰石成分為碳酸鈣，可與鐵礦中之泥沙作用生 成熔渣 (D)熔渣可防止生成之鐵在被氧化。 ) 15. 鎂帶在裝有二氧化碳的廣口瓶中燃燒，會在瓶子內壁附著何種物質？ (A)碳粉 (B)水滴 (C)鎂粉 (D)蘇打粉。 ) 16. 請完整地挑出下列正確的敘述：甲、氧化與還原反應必相伴發生。乙、氧化與還原反 應不必相伴發生。丙、在氧化反應中本身被氧化的物質叫做氧化劑。丁、在冶煉礦物 時，常利用還原劑把金屬還原出來。 (A)甲、丙 (B)乙、丙 (C)甲、丁 (D)丙、丁 ) 17. 在 CuO ＋ H2 → Cu ＋ H2O 的氧化還原反應中，何者為還原劑？ (A) CuO (B) H2 (C) Cu (D) H2O。 ) 18. 下列哪一種金屬可以在二氧化碳中燃燒？ (A) Cu (B) Pb (C) Mg (D) Au。 ) 19. 已知鋁（Al）的活性大於銅（Cu） ，若無其他物質參與反應，則下列哪一組的物質，經 混合加熱後，可發生氧化還原反應？ (A) Al2O3＋Cu (B) Cu＋Al (C) Al＋CuO (D) Al2O3＋CuO。 ) 20. 以高爐來煉鐵時，焦炭與氧化鐵之反應如右：2Fe2O3 ＋ 3C → 4Fe ＋ 3CO2，式中何 者為氧化劑？ (A) Fe2O3 (B) C (C) Fe (D) CO。 ) 21. 下列各情況，哪一種不能發生反應？ (A)鋁粉和氧化銅共熱 (B)碳和氧化鎂共熱 (C) 碳和氧化鐵共熱 (D)碳和氧化鉛共熱。 ) 22. (甲) C ＋ 2 PbO → 2Pb ＋ CO2；(乙) Pb ＋ CuO → Cu ＋ PbO；(丙) 2 Mg ＋ CO2 → C ＋ 2MgO，從上述三個方程式中可推知 Pb、Cu、Mg 三種金屬元素之活性大小順 序為 (A) Pb＞Cu＞Mg (B) Mg＞Pb＞Cu (C) Cu＞Mg＞Pb (D) Cu＞Pb＞Mg。 ) 23. 冶煉鋼鐵時，加入灰石的作用是 (A)作還原劑 (B)作催化劑 (C)作氧化劑 (D)除去 鐵礦中的矽石，同時可防止熔鐵再氧化。 ) 24. 在 Mg＋CuO→Cu＋MgO 反應中，下列何者正確？ (A) Mg 是還原劑，CuO 是氧化劑 (B) Mg 是氧化劑，CuO 是還原劑 (C) Mg 被還原，CuO 被氧化 (D)對氧活性是 Cu 大 於 Mg。 ) 25. 在 2Fe2O3＋3C→4Fe＋3CO2 的反應中，何者為還原劑？ (A) Fe2O3 (B) C (C) Fe (D) CO2。 ) 26. 將鐵礦製成鐵，可依右列之化學反應方程式反應而得：2Fe2O3＋3C→4Fe＋3CO2，則 50 公斤的氧化鐵與足量的碳反應，所產生的鐵其質量與下列何值最接近？（原子量： Fe＝56，O＝16，C＝12） (A) 35 (B) 70 (C) 80 (D) 100 公斤。

) 27. 氧化鈣、氧化鈉、氧化鋅、氧化汞四者中，最不安定的是 (A) 氧化鈉 (B)氧化汞 (C)氧化鋅 (D)氧化鈣 76

單元 2 氧化還原

(

) 28. X、Y、Z、W 為四種金屬，XO、YO、ZO、WO 分別為該金屬的氧化物，現在以四種 金屬與金屬氧化物互相作用，結果附表所示。試問 X、Y、Z、W 四種金屬中，有最強 還原作用的是 (A) X (B) Y (C) Z (D) W。

(

) 29. 已知鈉、鋅、銅對氧的活性順序是：鈉＞鋅＞銅，則下列哪一組混合物，加熱後可發 生氧化還原反應？ (A)鋅和氧化鈉 (B)鋅和氧化銅 (C)銅和氧化鈉 (D)銅和氧化鋅 ) 30. Ca＋ZnO→Zn＋CaO，Zn＋CuO→Cu＋ZnO，則此 Ca、Zn、Cu 三種元素對氧的活性順 序為 (A) Ca＞Zn＞Cu (B) Cu＞Zn＞Ca (C) Zn＞Ca＞Cu (D) Zn＞Cu＞Ca。 ) 31. 下列哪一項反應過程，必須加入氧化劑？（註：各式中僅列出主要反應，未平衡） (A) Fe2O3 → Fe (B) CuO → Cu (C) CO → CO2 (D) CaCO3 → CaO＋CO2 ) 32.下列何者無法當還原劑？ (A) CO (B) C (C) CO2 (D) SO2 ) 33. (甲) Al2O3＋Cu；(乙) Cu＋Al；(丙) Al＋CuO；(丁) Al2O3＋CuO。 上述各組混合物加熱，不能發生還原反應者有： (A)甲乙丁 (B)乙丙丁 (C)甲丙丁 (D)甲乙丙 ) 34. (甲)氧化鎂；(乙)氧化鋅；(丙)氧化銅，三種氧化物與碳作用何者最活潑？ (A)甲 (B)乙 (C)丙 (D)皆相同

( ( ( (

(

ANS: 1.AACCC

6.ABABA 11.CBDCA 16.CBCCA 21.BBDAB

26.ABBBA 31.CCAC

35. 已知活性大的金屬，可與活性小的金屬氧化物發生反應，附表為 W、X、Y、Z 四種金屬，WO 、XO、YO、ZO 為其金屬氧化物，小名以各金屬和不同金屬的氧化物反應，其結果如附表： （ ＋：代表有反應，－：代表無反應）

(1)由附表可知 W 與 X 的活性大小為 (A) W＞X (B) W＜X (C) W＝X (2)由附表可知 X 與 Z 的活性大小為 (A) X＞Z (B) X＜Z (C) X＝Z (3)由附表可知 Y 與 X 的活性大小為 (A) Y＞X (B) Y＜X (C) Y＝X (4)如欲比較各金屬的活性大小，小名尚需再做下列哪一項實驗？ (A)甲 (B)乙 (C)丙 (D)丁 (5)承(4)，若選取之實驗結果為＋，可得 W、X、Y、Z 四種金屬的活性大小順序為： (A) W＝X＝Y＝Z (B) Y＞X＞W＞Z (C) Z＞W＞Y＞X (D) W＝X＞Y＝Z ANS: 1.BAABB 77

單元 2 氧化還原

36. 做了下列實驗的步驟： (甲)將在空氣中點燃的鎂帶放入裝滿 CO2 的集氣瓶內，則鎂帶繼續燃燒；(乙)將燃燒產物放入 水中，再投入一張紅色石蕊色紙，則試紙呈藍色；(丙)檢查瓶壁發現有黑色的物質。 試回答下列各問題： 1. 鎂可在 CO2 中燃燒是因鎂和碳的活性何者較大？ (A)鎂

(B)碳

(C)一樣大

(D)資料不足，無法判斷

2. 乙步驟表示燃燒產物溶於水後形成： (A)酸性溶液

(B)中性溶液

(C)鹼性溶液

(D)無性溶液

3. 甲步驟的化學反應式：2 Mg＋CO2 → C＋2 MgO，下列何者為氧化劑？ (A) Mg (B) CO2 (C) C (D) MgO 4. 丙步驟中的黑色物質是： (A) Mg (B) CO2

(C) C

(D) MgO ANS: ACBC

37. 有一實驗裝置如圖，試回答下列問題： (1) 試管中產生的化學變化之反應式：__________________ (2) 上述反應中，還原劑為：______ (3) 石灰水是為了檢測：______ (4) 實驗結束後應如何收拾該實驗裝置？ (A)先移開酒精燈再移開石灰水 (B)先移開石灰水再移開酒精燈。 (5) 煉鐵時，加入的灰石，學名為_____，在高爐中受熱會分解為_____和_____氣體。 ANS: (1)

(2) C (3)CO2 (4) B

38. 下列變化，(A)C→CO2 (B)Fe2O3→Fe (C)CuO→Cu

(5)CaCO3 CaO CO2

(D)Mg→MgO；請回答下列問題：

(1) 上述反應中何者是氧化？______；何者是還原？______ (2) 上述反應中何者需加入氧化劑？______；何者需加入還原劑？______ ANS: (1)AD； BC

(2)AD； BC

39. 從赤鐵礦煉製鐵之過程中，涉及(甲)3C＋Fe2O3→2Fe＋3CO與(乙)3CO＋Fe2O3→2Fe＋3CO2兩個 反應，若將(甲)所產生的一氧化碳全部用於(乙)，且欲生成56公斤的鐵，試回答下列問題： （Fe＝56） (１)需純度90％（重量）的煤焦若干公斤？ (２)需 Fe2O3 含量 80％（重量）的赤鐵礦若干公斤？ ANS: 10；100 78

單元 2 氧化還原

40. 下表中，A、B、C、D 代表四種元素，A2O3、BO、C2O、D2O3分別表示其氧化物，試回答下 列問題：（＋號表示有反應，－號表示沒有反應） (１)A、B、C、D 四元素中，活性大小順序為:_______________ (２)A、B、C、D 四元素中，___________為最強還原劑。 (３)A2O3、BO、C2O、D2O3中，___________為最強氧化劑。 (４)甲～辛中有反應者為___________ A2O3

BO 甲

A B

－

C

＋

己

D

＋

辛

C2 O 乙

D2O3 丙

丁

戊 庚

－

ANS: (１)C＞D＞A＞B；(２)C；(３)BO；(４)甲、己、庚、辛

41.

＋

＋

＋

＋

A、B、C、D 為四種金屬，A2 、B2 、C2 、D 為該金屬之離子，今以各種金屬與離子互相作 用，結果如表（「＋」表示有反應，「－」表示沒有反應），試回答下列問題： A 2＋

A

B2

＋

C2

＋

＋

D

B

C

D

＋

－

＋

－

＋

－ ＋

＋

－

－

＋

提示: 氧化:物質失去電子 還原:物質得到電子

－

(１) A、B、C、D 四元素中，活性大小順序為何？ (Ａ) A＞B＞C＞D (Ｂ) C＞A＞B＞D (Ｃ) D＞B＞A＞C (Ｄ) D＞A＞B＞C (２)下列何者為最強還原劑？ (３)下列何者可以氧化 A？ ＋

(４)下列何者可以還原 B2 ？

(Ａ) A (Ｂ) B (Ｃ) C (Ｄ) D ＋

＋

＋

＋

(Ａ) A2 (Ｂ) B2 (Ｃ) C2 (Ｄ) D (Ａ) A (Ｂ) B (Ｃ) C (Ｄ) D

ANS: CDCD

79