97 學年度指定科目考試化學考科 第 23 題

財團法人大學入學考試中心基金會

探討化學反應時,若將反應中的特定原子以同位素替代(標記),便可得知其反應途徑,例如,在乙酸與乙醇的酯化反應中,若以氧的同位素 {}^{18}\mathrm{O},標記乙醇分子中的氧原子,使之成為 \mathrm{C_2H_5{}^{18}OH},便可得知乙酸乙酯的生成主要是乙酸中的OH基被乙醇的 \mathrm{{}^{18}OC_2H_5} 取代所致:

\mathrm{CH_3COOH+C_2H_5{}^{18}OH\rightleftharpoons CH_3CO{}^{18}OC_2H_5+H_2O}

因此涉及下述化學鍵斷裂:

並非來自於下述斷裂:

科學家也以類似方法,將水分子中的 {}^{16}\mathrm{O} 置換成 {}^{18}\mathrm{O},藉以探討鐵的生銹反應:

\mathrm{2\,Fe+O_2+4\,H_2{}^{18}O\longrightarrow2\,Fe({}^{18}OH)_2+2\,H_2O}

依據上述反應式,下列有關鐵生銹的敘述,哪些是正確的?

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