錯題解析

先用質量守恆刪選項,再用反應比例定答案

自然.第 4 冊.2026/07/23.第 01 題 | 主題:質量守恆.反應的質量比.限量試劑(通過率 47%)

題目

在適當的條件下,H₂S 和 SO₂ 會發生反應,生成 H₂O 和 S。 小如記錄某一反應裝置內反應前、反應後各物質的質量,如下表所示。 下列何組數據最可能是上述反應後各物質的質量?
物質反應前質量 (g)反應後質量 (g)
H₂S70
SO₂64
H₂O0
S2
選項總和
(A)647020136
(B)203698136
(C)2048068136
(D)0325448134 ✗
我的答案:(D)總和只有 134,違反質量守恆
正確答案:(B)甲2、乙0、丙36、丁98,總和 136
題目原文

錯在哪裡

關鍵錯誤:沒有先做「加總」這個 10 秒的檢查。
反應前的總質量是 70 + 64 + 0 + 2 = 136 g質量守恆定律,反應後的總質量必定也是 136 g

你選的 (D):0 + 32 + 54 + 48 = 134 g —— 憑空少了 2 g, 物質不會消失,所以 (D) 一看就能刪掉,根本不必算化學式。

只要花 10 秒把四個選項各加一次,(D) 立刻出局,答對機率就從 25% 變成 33%。 這題的通過率只有 47%,但其實有一半的分數是靠「會不會做加總檢查」拿到的。

正確解法

Step 1 先加總,刪掉不守恆的選項
反應前總質量 = 70 + 64 + 0 + 2 = 136 g
選項總和判斷
(A)136通過
(B)136通過
(C)136通過
(D)134✗ 直接刪除
Step 2 用「反應物一定變少、生成物一定變多」再刪一個
H₂S 與 SO₂ 是反應物 → 質量只會減少(甲 ≤ 70、乙 ≤ 64)
H₂O 與 S 是生成物 → 質量只會增加(丙 ≥ 0、丁 ≥ 2)
  • (A) 丁 = 0,但反應前 S 就已經有 2 g 了, 生成物怎麼可能變少?而且丙 = 2 也不合理(H₂O 應大量生成)。刪除。
  • (C) 丙 = 0,代表完全沒有生成水, 但丁從 2 增加到 68(有生成硫)——反應有發生卻沒生成水,自相矛盾。刪除。
  • (B) 甲 70→2(減少 ✓)、乙 64→0(減少 ✓)、 丙 0→36(增加 ✓)、丁 2→98(增加 ✓)。全部合理。
光靠「守恆」+「增減方向」兩個檢查,不寫化學式就能選出 (B)。
Step 3 用化學式驗證(確認 (B) 完全正確)
平衡反應式: 2 H₂S + SO₂ → 2 H₂O + 3 S 各物質的分子量:H₂S = 34、SO₂ = 64、H₂O = 18、S = 32 質量比 = 2×34 : 1×64 : 2×18 : 3×32 = 68 : 64 : 36 : 96
Step 4 找出誰是「限量試劑」
需要的比例是 H₂S : SO₂ = 68 : 64
現有 H₂S 70 g、SO₂ 64 g → 若 SO₂ 全部用完(64 g),只需要 H₂S 68 g, 而我們有 70 g → H₂S 過量 2 gSO₂ 是限量試劑,會被完全用光 → 乙 = 0
Step 5 算出反應後的四個數字
物質反應前變化量反應後
H₂S(甲)70−682
SO₂(乙)64−640
H₂O(丙)0+3636
S(丁)2+9698
總和1360136 ✓
完全符合 (B)(注意丁不是 96 而是 98——原本就有的 2 g 硫要加回去。)

要記住的觀念

  • 質量守恆是這類題目的第一道篩子: 反應前總質量 = 反應後總質量 拿到選項先各加一次,10 秒就能刪掉不合格的。 這是 CP 值最高的動作。
  • 第二道篩子:反應物只會減少、生成物只會增加。 注意「原本就存在的量」要算進去——本題 S 反應前已有 2 g, 所以丁必須 ≥ 2,也必須是 96 + 2 = 98。
  • 限量試劑(不足的那個)決定反應能進行多少。 判斷方法:把兩個反應物的量除以各自的係數×分子量比值小的那個先用完。 本題 70/68 < 64/64?→ 70/68 ≈ 1.03、64/64 = 1.00 → SO₂ 較小,先用完
  • 過量的反應物會剩下來,不會消失。 很多人以為反應後反應物都要歸零——只有限量試劑才會變成 0。
  • 算質量比要記得乘係數。 3 S 是 3×32 = 96,不是 32。係數與分子量都要乘進去。
  • 先刪後算,是選擇題的正確順序。 本題不寫化學式也能選出 (B);就算化學式忘了怎麼平衡, 兩道篩子也足以拿到分數。

類題自我檢測

密閉容器中,A 與 B 反應生成 C。反應前 A = 30 g、B = 20 g、C = 0 g; 反應後測得 A = 6 g、C = 44 g。則反應後 B 的質量為多少?
(A) 0 g (B) 4 g (C) 6 g (D) 20 g

看解答

(A) 0 g。反應前總質量 = 30 + 20 + 0 = 50 g, 反應後也必須是 50 g: 6 + B + 44 = 50 → B = 0 g 代表 B 是限量試劑,被完全消耗光了,而 A 還剩 6 g(過量)。
技巧:只要有一個未知數,質量守恆一條式子就能解出來,完全不必知道化學式。

我的原始作答

原始作答

這題最可惜的是:你選的 (D) 是唯一違反質量守恆的選項, 只要做一次加總就能避開。
建議把這個動作變成反射:看到「反應前/反應後質量表」, 第一件事是把每一欄加總,寫在旁邊。 加總相符的才需要再往下想化學式——這個順序能省下大量時間,也能守住基本分。

複習標記

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