115分科測驗化學 第19題 詳解

華妍探究秒錶反應（又稱碘鐘反應），配製甲和乙兩種溶液。
甲溶液：以 0.428 克碘酸鉀（式量為 214）加蒸餾水配成 100 毫升。
乙溶液：0.004 M 亞硫酸氫鈉（$\mathrm{NaHSO_3}$）的酸性溶液（含澱粉指示劑與稀硫酸）10 毫升。

在 20℃ 下，華妍根據下表的成份混合，並記錄溶液由無色轉變為深藍色所需的時間：

| 實驗 | 甲溶液 (mL) | 乙溶液 (mL) | 蒸餾水 (mL) | 反應時間 (秒) |
|---|---|---|---|---|
| 一 | 4.0 | 10.0 | 6.0 | 50 |
| 二 | 8.0 | 10.0 | 2.0 | 12.5 |
| 三 | 10.0 | 10.0 | 0.0 | 8 |

已知混合溶液變成深藍色前，至少有下列三個反應進行，且式 5 的反應速率最慢：
$$\mathrm{IO_3^-(aq) + 3HSO_3^-(aq) \rightarrow I^-(aq) + 3SO_4^{2-}(aq) + 3H^+(aq)}\quad\text{（式5）}$$
$$\mathrm{5I^-(aq) + IO_3^-(aq) + 6H^+(aq) \rightarrow 3I_2(s) + 3H_2O(l)}\quad\text{（式6）}$$
$$\mathrm{I_2(s) + HSO_3^-(aq) + H_2O(l) \rightarrow 2I^-(aq) + SO_4^{2-}(aq) + 3H^+(aq)}\quad\text{（式7）}$$

下列關於上述實驗的敘述，哪些正確？
(A) 此反應對 $\mathrm{IO_3^-(aq)}$ 是屬於二級反應
(B) 此實驗中的還原劑是 $\mathrm{HSO_3^-(aq)}$，限量試劑是 $\mathrm{IO_3^-(aq)}$
(C) 式 7 的反應快於式 6 的反應
(D) 改變實驗中溶液的 pH，不會影響其反應速率
(E) 混合甲溶液 1 mL 和乙溶液 15 mL 後，再加蒸餾水 4 mL，則此溶液會在 800 秒後變成深藍色