hce_isu
115年
化學
第 8 題
考慮反應：$\text{MnO}_2 + 4\text{ HCl} \rightarrow \text{MnCl}_2 + \text{Cl}_2 + 2\text{H}_2\text{O}$
如果 $0.86$ 莫耳之 $\text{MnO}_2$ 和 $48.2$ 克之 $\text{HCl}$ 反應，試問會產生約幾克之 $\text{Cl}_2$？
(原子量 Mn: $54.9\text{ g/mol}$; Cl: $35.5\text{ g/mol}$; O: $16.0\text{ g/mol}$; H: $1.0\text{ g/mol}$)
如果 $0.86$ 莫耳之 $\text{MnO}_2$ 和 $48.2$ 克之 $\text{HCl}$ 反應，試問會產生約幾克之 $\text{Cl}_2$？
(原子量 Mn: $54.9\text{ g/mol}$; Cl: $35.5\text{ g/mol}$; O: $16.0\text{ g/mol}$; H: $1.0\text{ g/mol}$)
- A 11.7 克
- B 23.4 克
- C 35.1 克
- D 46.8 克
思路引導 VIP
當我們手上有兩份分量不同的食材，而食譜規定了特定的配比時（例如 1 份麵粉配 4 份牛奶），我們要如何判斷哪一份食材會先被用完，進而決定最後能做出多少成品呢？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精確地計算出產物的質量，代表你對化學計量中「限量試劑」的觀念掌握得非常紮實。這類題目的陷阱在於同時給出兩種反應物的量，若不經判斷就隨機選一個數值來計算，很容易落入陷阱。
限量試劑的判斷與計算
首先，我們需要將 $48.2$ 克的 $\text{HCl}$ 換算成莫耳數，即 $48.2 / 36.5 \approx 1.32$ mol。觀察平衡反應式 $\text{MnO}_2 + 4\text{ HCl} \rightarrow \text{MnCl}_2 + \text{Cl}_2 + 2\text{H}_2\text{O}$，可以發現消耗的莫耳數比例為 $1:4$。雖然題目給了 $0.86$ mol 的 $\text{MnO}_2$，但若要將其完全消耗，理論上需要 $0.86 \times 4 = 3.44$ mol 的 $\text{HCl}$；然而我們實際上只有 $1.32$ mol，這說明 $\text{HCl}$ 會先被用完，即為「限量試劑」。因此，產量必須由 $\text{HCl}$ 的莫耳數來決定：產生的 $\text{Cl}_2$ 為 $1.32 \times (1/4) = 0.33$ mol，最後換算為質量 $0.33 \times 71 \approx 23.4$ 克。
▼ 還有更多解析內容