A20.4
(a) 移液管(10.0 cm3類型)
(b) 把混合物內的反應驟冷。因為氫氯酸是反應的催化劑，能加速反應，使用過 量的碳酸氫鈉可除去氫氯酸，使反應停止。
NaHCO3(aq) + HCl(aq) NaCl(aq) + CO2(g) + H2O(l) (c) (i) 2S2O32(aq) + I2(aq) S4O62(aq) + 2I(aq)
(ii) 所用的 Na2S2O3(aq)的摩爾數
= 0.005 1000
6.5 mol = 3.25 105 mol
由(i)的方程式可得知，S2O32 : I2的摩爾比 = 2 : 1。
I2的摩爾數 =
2
mol 10
3.25 5 = 1.625 105 mol 第三個樣本中 I2的濃度 = 35
10 10.0
10 1.625
mol dm3
= 1.625 103 mol dm3 (d)
A20.5
因為二氧化硫的水溶性很高，所以體積或壓強的變化並不顯著。
A20.6 (a)
反應時間 t (分)
0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 釋 出 的 二 氧 化 碳 的
質量(g) 0 0.80 1.50 2.05 2.50 2.85 3.05 3.25 3.40 反應時間 t (分)
4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 釋 出 的 二 氧 化 碳 的
質量(g) 3.51 3.59 3.64 3.67 3.69 3.70 3.70 3.70 3.70
碘的濃度(mol dm-3)
0 時間(分)
(b)
(c) 反應的平均速率 =生成的二氧化碳的總質反應總共所需的時間(min)量(g)
=7.0min g
3.70 = 0.53 g min1
A20.7
(a) O2是唯一氣態生成物，故可在每隔一段時間量度氣筒內所收集到的氣體的 體積，來跟隨反應的進度。
(使用移液管抽取小部分已知體積的反應混合物，把混合物放在錐形瓶內。
加入過量稀硫酸來除去 MnO2催化劑，使反應驟冷。然後，利用標準酸化高 錳酸鉀溶液跟反應混合物進行滴定，直至到達終點。每隔一段時間，從混 合物抽取小部分反應混合物，重複滴定。這方法可量度 H2O2的濃度隨時間 的變化。)
(b) Br2(aq)是棕色的。反應進行期間，Br2(aq)會轉成無色的 Br-(aq)，因此 Br2(aq) 的顏色深度下降。可利用比色計來量度反應混合物的顏色深度變化，以跟 隨反應的進度。
(反應生成 H+(aq)離子，因此溶液的 pH 值會出現變化。可利用 pH 計來量度 pH 值的變化，以跟隨反應的進度。)
(c) 從方程式可得知，氣態生成物的摩爾數比氣態反應物的摩爾數小，因此密 封容器內的壓強會改變。可利用連接至數據記錄器的壓強傳感器來量度容 器內壓強的變化，以跟隨反應的進度。
時間 (分) 反應終點
釋出的二氧化碳 的總質量
反應所需 的時間
釋出的二氧化碳的質量 (g)
第二十章 化學反應的速率
單元練習
1. 速率 2. 快
3. 平均；瞬間；曲線 4. 平均；生成物；反應物 5. 瞬間
6. 速率曲線
7. 斜；平坦；水平 8. 初速；快
9. 實驗
10. (a) 滴定；驟冷
(b) 體積；壓強；質量；顏色；透光度 11. 冷卻；稀釋；除去
12. 數據記錄器 13. 比色計 14. C 15. A 16. A 17. B 18. D 19. D 20. D 21. A 22. C 23. B 24. D
25. (a) 所用的 KMnO4的摩爾數 = 0.05 1000
25 mol = 0.00125 mol 所用的 K2C2O4的摩爾數 = 0.125
1000
25 mol = 0.003125 mol KMnO4 : K2C2O4的摩爾比 = 0.00125 : 0.003125 = 1 : 2.5 由方程式可得知，KMnO4 : K2C2O4的摩爾比= 2 : 5 = 1 : 2.5。
因此它們剛好完全反應。
(b) 因為所有 K2C2O4已反應，在 30 s 內，它的摩爾濃度由 0.125 M 下降至 0 M。
(c) 在 30 s 內，MnO4完全還原至 Mn2+。
(e)
在第二分鐘的切線斜率較在第六分鐘的大。這顯示在第二分鐘的瞬間速率 比在第六分鐘的高。
(f) 開始時曲線的斜率較高，然後逐漸下降，直至變得水平。反應進行期間 反應物的濃度隨時間而下降，反應速率也因此而下降，而當所有反應 物轉化成生成物，反應速率變為零。
(g)
28. (a)
(b) (i) 因為二氧化碳氣體從錐形瓶逸走。
(ii) CaCO3(s) + 2HCl(aq) CaCl2(aq) + H2O(l) + CO2(g)
所收集到的氣體 氣筒
繩
過氧化氫溶液 時間(分)
氧的體積
時間(分鐘)
質量流失(g)
氣體體積(cm3)
(c) 防止酸從錐形瓶噴出(棉花塞可防止酸噴出)，但同時可讓二氧化碳氣 體逸走。
(d) 從以上曲線可得知，初速較預期低，因為二氧化碳氣體先要在溶液內 飽和後才會釋出。
(e) 0.540 g
(f) 生成的 CO2的摩爾數 =
2 0 . 16 0 . 12
540 . 0
mol = 0.0123 mol 由(b)(ii)的方程式可得知，HCl : CO2的摩爾比= 2 : 1。
所需的 HCl 的摩爾數 = 0.0123 2 mol = 0.0246 mol HCl 的摩爾濃度 =
1000 25 0.0246
M = 0.984 M
29. (a) S2O32(aq) + 2H+(aq) SO2(g) + H2O(l) + S(s)
(b) 1. 釋出氣泡，並可嗅到帶刺激性的氣味，因為反應生成無色的二氧 化硫氣體。
2. 溶液變得混濁，因為反應生成黃色的硫沉澱。
(c) 反應進行時，生成的硫沉澱會越來越多。當溶液變得越來越混濁，透光 度會下降，我們可在燒杯下放置一個標記，然後量度該標記被「遮蔽」
所需的時間，這時間與反應的平均速率成反比。
30. 因為氮(N2)是反應中唯一的氣態生成物，可量度生成的 N2的體積隨時 間的變化來跟隨反應的進度。
可利用氣筒來量度 N2的體積。
如果反應是在密封的容器內進行，可量度壓強隨時間的變化來跟隨反 應的進度。
密封容器內的壓強可由連接至數據記錄器的壓強傳感器來量度。
如果把反應混合物放在電子天平上，可量度混合物的質量流失(由於釋 出 N2)隨時間的變化來跟隨反應的進度。