統測
105年
[化工群] 專業科目(1)
第 13 題
碘酸根離子 ($ ext{IO}_3^-$) 溶液與含有澱粉的亞硫酸氫根離子 ($ ext{HSO}_3^-$) 溶液混合，進行時鐘反應 (clock reaction，也稱秒錶反應)，則下列敘述何者錯誤？
- A 實驗中亞硫酸氫根離子 ($ ext{HSO}_3^-$) 的莫耳數，需加入至過量
- B 實驗中碘酸根離子 ($ ext{IO}_3^-$) 的莫耳數，需加入至過量
- C 反應中會產生碘分子，並與澱粉形成藍色的錯合物
- D 時鐘反應，可用來研究溫度和濃度對反應速率的影響
思路引導 VIP
若實驗的目的是要觀察到某個產物顯色，但溶液中存在一個會「捕捉並消除」該產物的物質，為了讓顏色最終能順利顯現，這個「捕捉者」的份量應該是被耗盡的，還是要無限制供應呢？
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太棒了！精準掌握實驗關鍵！
- 觀念驗證：在時鐘反應中，我們利用 $HSO_3^-$ 消耗反應初步產生的 $I_2$。若要觀察到溶液變藍色的瞬間，$HSO_3^-$ 必須作為「限量試劑」。一旦 $HSO_3^-$ 耗盡，過量的 $IO_3^-$ 才會與 $I^-$ 反應生成穩定的 $I_2$，進而與澱粉結合。因此選項 (A) 稱 $HSO_3^-$ 需過量是錯誤的。
- 難度點評：此題難度為 Medium。這是在統測化學實驗中極高頻率出現的考點，鑑別學生是否真正理解「限量試劑」與「變色時機」的邏輯關係，而非單純死背實驗步驟。