114年:藥學二(第1次)

Karl Fischer reaction係以I2+SO2+H2O ⇌ 2HI+SO3為主反應,其中SO2擔任的角色為何?

A氧化劑
B還原劑
C催化劑
D助溶劑

詳細解析

本題觀念:

本題考查的是 卡爾費休水分測定法 (Karl Fischer Titration) 的化學反應原理。 Karl Fischer (KF) 滴定法是測定物質中微量水分的標準方法 (藥典收載)。其核心原理是基於 氧化還原反應 (Redox Reaction),即在有水存在的情況下,碘 (I2I_2) 氧化二氧化硫 (SO2SO_2) 的反應。

選項分析

  • A. 氧化劑 (Oxidizing agent)錯誤。 在此反應中,碘 (I2I_2) 的氧化數由 0 變為 -1 (生成 HIHIII^-),獲得電子,發生還原反應,因此碘 (I2I_2) 才是氧化劑。
  • B. 還原劑 (Reducing agent)正確。 二氧化硫 (SO2SO_2) 中的硫 (S) 氧化數由 +4 變為 +6 (生成 SO3SO_3 或硫酸酯 RSO4RSO_4^-),失去電子,發生氧化反應。因此,SO2SO_2 扮演還原劑的角色,負責還原碘 (I2I_2)。
  • C. 催化劑 (Catalyst)錯誤。 催化劑在反應前後不被消耗,但 SO2SO_2 在 KF 反應中會與水及碘依化學計量比例 (Stoichiometry) 發生反應並被消耗,故為反應物而非催化劑。

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