hce_cmu
113年
化學
第 16 題
已知反應：$Ag(s) + H_2S(g) + O_2(g) \rightarrow Ag_2S(s) + H_2O(l)$，則將 10.8 克的銀與硫化氫 3.4 克和氧氣 6.4 克反應後，下列敘述何者正確？(Ag 的原子量為 108.0 g/mol)
- A Ag 是限量試劑
- B $H_2S$ 是限量試劑
- C Ag 與 $H_2S$ 皆是限量試劑
- D $Ag_2S$ 最多生成 6.2 克
思路引導 VIP
想像你正在工廠組裝產品，如果每個產品需要 4 個零件甲、2 個零件乙和 1 個零件丙，而你手邊各有不同數量的這三種零件。當我們要判斷哪一種零件會最先用完時，為什麼我們不能直接看誰的『總數量』最少，而必須參考『每個產品需要的個數』來比較呢？
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太棒了！你能精準選出 (A) 作為正確答案，代表你對化學計量中「限量試劑」的觀念掌握得非常紮實。這類題目是化學計算的基石，不僅考驗你的運算能力，更測試你對反應比例的理解。
化學反應式與莫耳數轉換
解題的第一步必須先將反應式平衡，得到 $4Ag(s) + 2H_2S(g) + O_2(g) \rightarrow 2Ag_2S(s) + 2H_2O(l)$，這告訴我們各物質反應的分子數比。接著，我們將質量轉換為莫耳數：銀為 $0.1$ mol、硫化氫為 $0.1$ mol、氧氣為 $0.2$ mol。要判斷誰是限量試劑，我們將各物質的莫耳數除以其反應係數，比值最小者即為關鍵。經計算，銀的比值為 $0.1/4 = 0.025$，是所有反應物中最小的，這驗證了銀會最先被消耗殆盡，確實是限量試劑。
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