115分科測驗化學 第17題 詳解

（17-18 題為題組）在空氣中，pH 值介於 7 到 8 的二價鐵離子水溶液，會逐漸氧化為三價鐵化合物，其反應如式 4：
$$\mathrm{Fe^{2+}+O_2+反應物甲+反應物乙\rightarrow 產物}\quad\text{（式4）}$$
式 4 生成單一固體產物。此物質不溶於水，不利於生物體吸收，導致鐵失去生物可利用性。小明欲了解 pH 值對 $\mathrm{Fe^{2+}}$ 氧化反應的影響，使用不同 pH 值的緩衝溶液，製備 40 μM（即 $4\times10^{-5}$ M）的 $\mathrm{Fe^{2+}}$ 水溶液，置於空氣中，再利用分光光度計測量 $\mathrm{Fe^{2+}}$ 濃度隨時間的變化，結果如圖6所示（橫軸為時間（秒），縱軸為 $\log([\mathrm{Fe^{2+}}]/\mu M)$，分別畫出 pH 7.23、7.45、7.55、7.76 四條數據）。

關於小明的實驗，以下敘述哪些正確？
(A) 此反應在 pH 值為 7.45 時反應速率不隨時間而改變
(B) 鹼性環境有助於鐵離子氧化反應的進行
(C) 反應物甲可能是 $\mathrm{H^+}$
(D) 過濾收集此反應的產物，然後加熱，會生成三氧化二鐵
(E) 式 4 的最簡整數係數平衡完整反應式中，產物的係數為 4