化學工程 101 年分析化學概要考古題

解釋下列名詞：（每小題5 分，共15 分） 效能評估樣品（Performance test sample） 內標物（Internal standard） 信賴區間（Confidence interval）

（容）量瓶為實驗室常用的定容器皿，其瓶頸上刻有圓圈線，瓶身上印有英文字母 A、TC、100 ml 等字。試回答下列問題： 使用時機、圓圈線用途、A 的意義、TC 的意義、100 ml 的意義。 （～各2 分，共10 分） 校正方法。（15 分）

1990 年代一件刑案的現場發現被告的血液，檢察官認為血液是被告的，被告則聲稱 是警察稍後栽贓的。一般血液是收集在含有EDTA 的樣品瓶中，收集瓶裝滿血液後 EDTA 的濃度約為4.5 mM，當時測定血液中EDTA 的方法並不完備。即使在現場發 現的血液中所測得的EDTA 濃度遠低於4.5 mM，陪審團還是做出無罪的宣判。由 於這個審判，刺激發展了測定血液中EDTA 的新方法。（每小題10 分，共20 分） 測定方法的準確度與精密度，是將定量的EDTA 添加到血液中。下表添加了三種 不同濃度的EDTA，請求出以下品管樣品的精密度與準確度。 準確度 = 100 × [ (測定值的平均值 － 添加濃度) / 添加濃度 ] 精密度 = 100 × (標準差 / 平均值) = 變異係數 添加濃度： 22.2 ng/mL 88.2 ng/mL 314 ng/mL 測定值： 33.3 83.6 322 19.5 69.0 305 23.9 83.4 282 20.8 100 329 20.8 76.4 276 測定十個接近偵測極限的含EDTA的血液，儀器的訊號值為175, 104, 164, 193, 131, 189, 155, 133, 151 與176。十組空白樣品得到的平均值為45.0。檢量線的斜 率為1.75×109 M-1。請求出儀器訊號與濃度的偵測極限及EDTA的定量下限。

試回答下列問題：（每小題5 分，共15 分） 福馬林為甲醛的水溶液，常做為防腐劑，含有36%甲醛之福馬林，莫耳濃度（M） 為多少？ 配製0.32 M硫酸（H2SO4）水溶液2 L，需用多少mL的16 M硫酸水溶液來稀釋？ 假設(AB)溶解成A及B的平衡常數（Keq）為4.0×10-5，試問0.10 M弱電解質 (AB)溶液中A及B之濃度分別為多少莫耳濃度（M）？

如果忽略活性係數的因素，考慮下列二方程式的平衡，試求出維持在pH = 9.00 的 AgCN飽和溶液中Ag ＋、HCN、CN －的濃度？（15 分） AgCN(s) → Ag ＋ ＋ CN － Ksp = 5.0×10-16 CN －＋ H2O → HCN(aq) ＋ OH － Kb = 4.0×10-5 101年特種考試地方政府公務人員考試試題 代號： 類 科： 化學工程、環境檢驗 全一張 （背面） 43860 43960

沉澱反應法可用於分析蛋殼中的碳酸鈣（CaCO3）含量。原理為使用過量鹽酸 （HCl）溶解蛋殼後，加入草酸銨（(NH4)2C2O4），以氫氧化鈉（NaOH）溶液中和 殘留的鹽酸，洗滌草酸鈣沉澱後，燒灼成氧化鈣（CaO），秤重後換算得之。試回 答下列問題： 寫出溶解蛋殼、生成草酸鈣沉澱以及燒灼成氧化鈣的化學反應式。（6 分） 說明洗滌和燒灼之目的。（4 分） 實驗數據為1.000 g 蛋殼溶解於20.00 mL 之1.00 M 鹽酸中，使用28.00 mL 之 0.100 M 氫氧化鈉溶液中和殘留的鹽酸，試問蛋殼中碳酸鈣（分子量100.1 g/mol） 之重量百分比（三位有效位數）。（5 分）

一質量12.00 g的海水樣品，採用一種測定海水中有機碳的方法，此法是利用K2S2O8將 有機物質轉變成CO2，然後將CO2通過含有一種NaOH塗佈在石棉上的吸附劑（ Ascarite）的管子，再以重量分析法測定產生了4.400 mg CO2（Mw = 44.00）。請 計算海水中的碳含量為多少ppm？（10 分） 酯化反應方程式如下： CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O 在20℃時，1 升溶液中含4 莫耳醋酸和4 莫耳乙醇，當反應平衡後產生3 莫耳醋 酸乙酯，試求其平衡常數（Keq）。（5 分）

試回答下列問題：（每小題6 分，共30 分） 亞硝酸（HNO2）、氨（NH3）、氫氟酸（HF）水溶液，屬於強酸、弱酸、強鹼 或弱鹼。 0.10 M硝酸（HNO3）水溶液，其主要物種以及pH值。 比較草酸、抗壞血酸、碳酸等多質子酸，失去第一質子的解離常數（Ka1）大小 （由高至低排序）。 pH 為7.0 之溶液，分別加入結晶紫、甲基橙、酚酞等酸鹼指示劑後，溶液之顏 色為何？ 硫酸銅水溶液中加入濃氨水時，剛開始有白色沉澱物生成，加入更多濃氨水後， 沉澱物被溶解掉，溶液呈深藍色，試寫出生成白色沉澱物和形成深藍色溶液的化 學反應式。

某一元弱酸之溶液100 毫升，以0.50 N 氫氧化鈉溶液滴定後得滴定曲線如下圖所示： （每小題5 分，共20 分） 試問該弱酸在滴定前的濃度為何？ 該弱酸的解離常數（或電離常數）為何？ 滴定前該弱酸溶液中[OH －]離子濃度應為何？ 當量點的pH 值約為何？ 1 六、考慮下列的電池Pt(s)︱H2(g, 0.100bar)︱H+ (aq, pH=2.54)∥Cl － (aq, 0.200 M)︱Hg2Cl2(s)︱Hg(l)︱Pt(s)， Hg2Cl2半反應電位，Eo = 0.268 V。（每小題5 分，共15 分） 寫出每個半電池的還原反應。 寫出能士特（Nernst）方程式。 求出淨反應的電位（E）。

試平衡鐵鎂電池之反應式Fe3+ (aq)+Mg(s) → Fe(s)+Mg2+ (aq)，（9 分）計算其電位， （3 分）並說明標準還原電位定義。（3 分）