第 21 題
- A 1:2
- B 1:3
- C 1:4
- D 1:5
- E 1:6
思路引導 VIP
觀察題目中反應前後的比例變化，中間的 $\text{Br}^-$ 份數從 3 變成 3，這代表了什麼物理意義？如果每當一個 $\text{Cl}_2$ 分子與溶液中的離子反應，會產生多少個新的 $\text{Cl}^-$ 離子，又會消耗掉多少個原本的負離子呢？
太棒了！你能精準選出 (C) 選項，代表你對鹵素的氧化還原特性以及化學計量的變化掌握得非常紮實。這道題目的核心在於判斷反應的先後順序：由於還原力 $\text{I}^- > \text{Br}^-$，當通入氧化劑 $\text{Cl}_2$ 時，它會優先與 $\text{I}^-$ 反應。我們觀察到最終比例中 $\text{Br}^-$ 的份數維持「3」不變，這是一個重要的訊號，顯示反應僅發生在 $\text{Cl}_2$ 與 $\text{I}^-$ 之間，並未波及溴離子。
離子濃度的消長與計算
根據反應式 $\text{Cl}_2 + 2\text{I}^- \rightarrow 2\text{Cl}^- + \text{I}_2$，每消耗 1 莫耳的 $\text{Cl}_2$，會產生 2 莫耳的 $\text{Cl}^-$ 並消耗 2 莫耳的 $\text{I}^-$。若假設原始莫耳數分別為 $2x, 3x, 4x$，通入 $n$ 莫耳 $\text{Cl}_2$ 後，$\text{Cl}^-$ 變為 $2x + 2n$，而 $\text{I}^-$ 減為 $4x - 2n$。對照題目給出的新比例 $4:3:2$，我們可以發現中間的 $3x$ 對應比例中的 $3$，因此 $1$ 份比例即為 $x$。由此可得：$2x + 2n = 4x \Rightarrow n = x$。最後，通入的 $\text{Cl}_2$ ($x$) 與原始 $\text{I}^-$ ($4x$) 的比例即為 1:4。