114分科測驗化學 第14題 詳解

某生在恆溫下進行 $\mathrm{Na_2S_2O_3}$ 水溶液的分解反應速率實驗，反應式如式 2：
$$\mathrm{S_2O_3^{2-}+2H^+\rightarrow SO_2+S+H_2O}\qquad（式2）$$
其實驗步驟如下：
（1）在一個錐形瓶中置入 50 mL 的 0.20 M $\mathrm{Na_2S_2O_3}$ 溶液
（2）在瓶子底部下方放置一張畫有黑色「X」標誌的白紙
（3）將 10 mL 的 0.10 M HCl 溶液加入上述錐形瓶中，並立刻按下秒錶且以玻棒攪拌
（4）由錐形瓶開口向下觀察，當無法看見白紙上「X」標誌時，停止計時並記錄時間（t）
（5）改變步驟（1）的 $\mathrm{Na_2S_2O_3}$ 溶液體積，並另加入適量蒸餾水。再重複上述步驟進行實驗，結果如表 1 所示。

表 1

| $\mathrm{Na_2S_2O_3}$ 溶液體積（mL） | 蒸餾水體積（mL） | 標誌消失時間 t（秒） | 1/t 數值（1/秒） |
|---|---|---|---|
| 50.0 | 0 | 33.8 | 0.0296 |
| 30.0 | 20.0 | 49.2 | 0.0203 |
| 10.0 | 40.0 | 150 | 0.0067 |

關於式 2 的反應與實驗設計，下列敘述哪些正確？
(A) $\mathrm{H^+}$ 是催化劑
(B) 是一個氧化還原反應
(C) 三個實驗中，加入 $\mathrm{H^+}$ 的濃度與體積為一定值
(D) 可以用 $\mathrm{Na_2S_2O_3}$ 濃度對 t 作圖，得知其為線性關係
(E) 若使用 20.0 mL $\mathrm{Na_2S_2O_3}$ 溶液再進行一次實驗，需使用 30.0 mL 蒸餾水