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國中教甄|理化理化109 年第 62 題單選題

在化學反應速率單元,小欣為驗證濃度會影響反應速率的快慢,設計實驗步驟如下: (1)製備10mL 3M和30mL 1M的HCl水溶液備用 (2)取兩個相同的50mL錐形瓶,各放入2公克的大理石塊 (3)將裝有大理石塊的錐形瓶放上電子秤,秤量並記錄總重 (4)將10mL 3M的HCl水溶液倒入裝有大理石的錐形瓶,紀錄減少0.1公克所需時間 (5)將30mL 1M的HCl水溶液倒入裝有大理石的錐形瓶,紀錄減少0.1公克所需時間 實驗結果紀錄如下: 鹽酸濃度及體積 3M、10mL 1M、30mL 減少0.1公克所需時間 150秒 23分鐘 小欣的實驗步驟中,當總質量減少0.1公克時,哪一個反應物已消耗完畢、無殘留?

AHCl已消耗完畢
B$CaCO_{3}$ 已消耗完畢
C兩者皆反應消耗完畢
D兩者皆未反應耗畢、有殘留正確答案
答案與詳解
D
正確答案
根據化學計量計算,產生0.1公克二氧化碳所消耗的鹽酸與大理石莫耳數,皆遠小於實驗初始加入的量,故兩者皆有殘留。

逐選項解析

AHCl已消耗完畢✕ 錯誤
鹽酸初始加入量為0.03莫耳(3M×0.01L或1M×0.03L),反應僅消耗約0.0046莫耳,故未消耗完畢。
B$CaCO_{3}$ 已消耗完畢✕ 錯誤
大理石(碳酸鈣)初始加入量為2公克(0.02莫耳),反應僅消耗約0.23公克(0.0023莫耳),故未消耗完畢。
C兩者皆反應消耗完畢✕ 錯誤
D兩者皆未反應耗畢、有殘留✓ 正確

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