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114分科化學考科-12


<多選題>12. 某反應是一種振盪反應,反應溶液初始為紅色,經過一段時間後轉變為藍色,然後再轉變成紅色。溶液顏色就在紅與藍之間振盪,推測的反應步驟如下:

步驟甲:BrO₃⁻ + 2 Br⁻ + 3 CH₂(COOH)₂ + 3 H⁺ → 3 BrCH(COOH)₂ + 3 H₂O
步驟乙:BrO₃⁻ + 4 Fe(o-phen)₃²⁺ + 5 H⁺ ↔ HOBr + 4 Fe(o-phen)₃³⁺ + 2 H₂O(紅色) (藍色)
步驟丙:HOBr + 2 CH₂(COOH)₂ + 2 Fe(o-phen)₃³⁺ + BrCH(COOH)₂ + 2 H₂O ↔ 2 Fe(o-phen)₃²⁺ + 3 HOCH(COOH)₂ + 2 Br⁻ + 4H⁺
步驟甲中的溴離子濃度降低後,反應則切換至步驟乙,溶液顏色從紅色轉變為藍色。然後步驟丙中錯合物Fe(o-phen)₃³⁺與次溴酸及溴化丙二酸反應後,再生成溴離子,溶液顏色從藍色轉變成紅色。化學式中o-phen的結構如圖所示,為一雙牙基的配位子。下列關於此振盪反應的敘述,哪些正確?
(A)步驟甲中,溴酸根是還原劑
(B)Fe(o-phen)₃³⁺氧化後呈現紅色
(C)步驟乙中,溴酸根產生次溴酸是還原反應
(D)Fe(o-phen)₃²⁺中鐵離子的配位數是6
(E)步驟丙中溶液顏色變化是因為溴離子所造成

答案

(A)錯誤,步驟甲中BrO₃⁻中Br氧化數由+5降至-1(在BrCH(COOH)₂中),被還原,是氧化劑。
(B)錯誤,Fe(o-phen)₃²⁺(紅色)失去電子氧化成Fe(o-phen)₃³⁺(藍色)。
(C)正確,步驟乙中BrO₃⁻(Br:+5)還原成HOBr(Br:+1)。
(D)正確,o-phen為雙牙基,3個配位子提供6個配位點。
(E)錯誤,顏色變化由Fe(II)/Fe(III)錯離子的氧化還原造成。答案:CD 報錯
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