化學工程 100 年分析化學概要考古題

解釋名詞：（20 分） 準確度 氧化還原滴定 檢量線 重覆樣品

重量百分比濃度為10.0%，比重1.08 之硫酸銅（CuSO4）溶液，計算其體積莫耳 濃度為何？（Cu: 63.55, S: 32.07, O: 16.00）（8 分） 若欲配製100 mL 銅離子為1000 ppm 之溶液，需取多少mL 上述溶液進行稀釋？ （8 分）

請寫出下述化學式的中文，並簡述至少一種其在環境檢驗或分析上的應用。（20 分） Na2CO3 EDTA 1 HNO3＋3 HCl (v/v) Na2S2O3

酸與鹼常用三種理論定義之。以氨（NH3）為例，分別解釋為何氨是阿瑞尼士鹼、 布忍斯特-洛瑞鹼及路易士鹼？（12 分） 室溫下0.200 M氨水溶液之pH值為多少？（25oC NH3之鹼解離常數Kb=1.76×10-5）（ 10 分） 以鹽酸溶液滴定未知濃度的氨水溶液，若實驗室中有酚酞、甲基紅及溴瑞香草酚 藍三種指示劑，變色pH 分別為8.3-10，4.2-6.3 及6.2-7.6，選出最適合此滴定的 指示劑，並說明原因。（4 分）

請概述一級標準品的重要條件。（10 分）

碘酸鉀於酸化溶液中加入過量碘離子可產生三碘離子，試平衡其反應式： IO3 - + I- + H+ → I3 - + H2O（8 分） 新鮮配製碘酸鉀酸化溶液加過量KI產生之I3 -，可用來標定硫代硫酸鈉溶液，其反 應式為I3 - + 2 S2O3 2- → 3I- + S4O6 2-。若稱取0.1135 克碘酸鉀，加入2 克碘化鉀及 25 mL 0.1 M硫酸，以硫代硫酸鈉溶液滴定，到達終點需用去30.98 mL滴定液，計 算硫代硫酸鈉溶液之莫耳濃度為何？（8 分）

已知濃硫酸的濃度是96.5％ (w/w)，密度是1.84 g/mL，請計算其當量濃度。（15 分）

比較難溶鹽CaC2O4在純水中、0.100 M CaCl2及10-3 M HCl水溶液中的溶解度，並 解釋原因。（12 分） 取3 錠鐵補充錠樣品，將其中的鐵溶解於酸中，再以氨水為沉澱劑進行重量分析法， 經過濾、洗滌、高溫乾燥後，得到0.325 克沉澱物Fe2O3（式量：159.69 克/莫耳）， 問每錠鐵補充錠含有幾毫克的鐵（Fe: 55.85）？（8 分）

簡述以0.1923 g CrO3（Cr之原子量是51.996）配製100.0 mL的鉻標準溶液，再稀釋配 製1ppm、3ppm、5ppm、7ppm、9ppm標準溶液的步驟。（15 分） 六、稀釋10.0 mL 0.02083 M 之重鉻酸鉀標準溶液至約100 mL，加入30 mL 濃硫酸，冷 卻後加入指示劑，以硫酸亞鐵銨溶液滴定至終點，所需之硫酸亞鐵銨溶液之體積為 10.0 mL。請寫出化學反應式並計算硫酸亞鐵銨溶液的莫耳濃度。（20 分）

一些半反應的標準還原電位如下：Zn2+ + 2e- →Zn, Eo = - 0.76 V； Fe2+ + 2e-→Fe, Eo = - 0.44 V；Cu2+ + 2e-→Cu, Eo = 0.34 V；Ag+ + e-→Ag, Eo = 0.80 V。 由上列半反應中選出最強的氧化劑及最強的還原劑，並解釋之。（6 分） 自組鋅銅電池（自發反應），應選擇何者作為陽極？從氧化還原觀點解釋之。 （6 分） 若自組鋅銅電池中，鋅離子的初始濃度為0.500 M，銅離子的初始濃度為0.100 M， 只考慮兩極電位差而忽略其它影響電位的因素，則該電池之初始電位差為多少伏 特？（10 分）