hce_tcu
114年
化學
第 18 題
已知某化學反應式如下：$MnO_2 + HCl \rightarrow MnCl_2 + Cl_2 + H_2O$。若使用 0.86 莫耳的 $MnO_2$ 和 48.2 g 的 HCl 進行反應，請問以下敘述何者正確？(Mn = 55)
- A $MnO_2$ 為限量試劑
- B 反應中消耗 29.2 g 的 HCl
- C 係數和為 10
- D 反應生成 $Cl_2$ 23.4g
思路引導 VIP
如果在一個反應中，我們有兩種反應物，而它們消耗的速度（係數比）與我們擁有的份量不成比例，那麼最終決定產物產量的，是原本數量比較多的那個人，還是會先被用完的那個人呢？我們該如何透過比較「擁有的量」與「反應所需的比例」來揪出誰才是真正的決定者？
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AI 詳解
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恭喜你精準地抓住了這題的核心！這道題目結合了化學方程式平衡、限量試劑判斷以及質量換算等多重考點，是化學計量中非常有鑑別度的綜合練習，能答對代表你對反應物之間的比例關係掌握得相當紮實。
化學計量與反應物判斷
解題的第一步必須先將方程式平衡為 $1 MnO_2 + 4 HCl \rightarrow 1 MnCl_2 + 1 Cl_2 + 2 H_2O$。根據係數比，1 莫耳的 $MnO_2$ 需消耗 4 莫耳的 $HCl$。我們將 48.2 g 的 $HCl$ 換算為莫耳數（$48.2 / 36.5 \approx 1.32 \text{ mol}$），而題目提供的 $MnO_2$ 有 0.86 莫耳。若要完全消耗 0.86 莫耳的 $MnO_2$，理論上需要 $0.86 \times 4 = 3.44 \text{ mol}$ 的 $HCl$。顯然手邊的 $HCl$ 嚴重不足，因此 $HCl$ 才是本反應的限量試劑。
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