化學工程 107 年分析化學概要考古題

請試述下列名詞之意涵：（每小題5 分，共25 分） 信賴區間（confidence intervals） 離子活性係數（activity coefficients for ions） 能士特方程式（Nernst equation） 兩性鹽類（amphiprotic salts） 最小平方分析（least square analysis）

誤差及有效數字是數據品質管制的基本，請回答下列問題： 解釋系統誤差（systematic error）及隨機誤差（random error），各舉一例說明。（8 分） 何謂準確度（accuracy）及精確度（precision）。（8 分） 說明以上及的關聯性？（9 分）

重量分析法是將水溶液中之待測物轉化成固體沉澱物，經過濾秤重，再推算得原來 水溶液之濃度的分析方法，此方法之準確度與固體沉澱物之純度有關。 請說明影響沉澱物純度之原因。（10 分） 如何改善這些問題？（10 分） 若直接以0.1 M 氫氧化鈉水溶液滴入Fe（III）水溶液中，會得膠態物質難以過濾， 如何改善以利於收集大顆粒氫氧化鐵沉澱物？（5 分）

0.2121 克之有機樣品在氧氣中燃燒，所產生之二氧化碳以氫氧化鋇收集，所得到之 碳酸鋇（BaCO3）重約0.6006 克，計算樣品中之含碳比率。（原子量：Ba = 137.327） （25 分）

進行酸鹼滴定需要配置標準酸液和標準鹼液。 某新鮮配置且不含碳酸鹽類（carbonate-free）的氫氧化鈉水溶液50 mL，進行酸鹼 滴定需要消耗0.285 g 標準品KHP（化學結構如下圖所示），求鹼液的莫耳濃度。（原 子量K＝39.098, O＝15.999, C＝12.011, H＝1.008）（5 分） O OH O-K+ O 某20.0 mL 醋酸（CH3COOH，分子量＝60.05 g/mol）溶液，以容量瓶稀釋成100.0 mL， 取其中25.0 mL 以上述氫氧化鈉水溶液48.7 mL 可達滴定終點，計算原來醋酸溶液 濃度，並以百分濃度（w/v，g/mL）表示之。（10 分）  若該新鮮的氫氧化鈉水溶液放置一週後，吸收了空氣中0.368 g CO2，致使濃度發 生改變，此溶液可否應用於稀薄鹽酸溶液滴定？是否影響分析結果？請說明原因。 （10 分） 107年公務人員特種考試關務人員、 身心障礙人員考試及107年國軍上校 以上軍官轉任公務人員考試試題 全一張 （背面） 考試別： 關務人員考試 等 別： 四等考試 類 科： 化學工程 科 目： 分析化學概要

以0.1000 M AgNO3 溶液滴定50.00 毫升之0.0500 M NaCl 溶液，請計算： 滴定當量點所需滴定液體積及滴定終點溶液中的銀（Ag）離子濃度（AgCl, Ksp = 1.82 × 10-10）。（12 分） 加入26.00 毫升之滴定液後溶液中的銀離子濃度。（13 分）

為求分析結果之數據準確性，經常需要將樣品分開，並進行多次重複的實驗過程。 統計學上稱數據為常態分布（normal distribution）時，是指這些數據具備那些性質？ （10 分） 某水溶液樣品共均分成25 份，檢驗其中之重金屬濃度（mg/L）之結果如下表所示。 請從實驗值最小值8.70 mg/L 起，依照組距為0.29 mg/L 將數據分組，畫出數據之 分布直方圖（histogram）。（10 分） 若上述實驗值符合常態分布，且已知該重金屬濃度為10.55 mg/L，計算此實驗平均 值之相對誤差（relative error），以百分數表示之。（5 分） 樣 品 濃 度 樣 品 濃 度 樣 品 濃 度 樣 品 濃 度 樣 品 濃 度 1 9.53 6 10.85 11 11.46 16 9.79 21 10.04 2 8.99 7 11.15 12 8.70 17 8.96 22 10.24 3 9.89 8 9.88 13 9.95 18 9.20 23 9.40 4 10.00 9 9.81 14 11.02 19 10.22 24 10.84

多少體積的NaOH 溶液（含53.4(± 0.4) wt% NaOH, 密度= 1.52(±0.01) g/mL）可加去 離子水製備成2.000 L 的0.169 M NaOH 溶液（以正確有效數字表示）。（原子量： Na = 22.990）（25 分）

9.80 10 10.17 15 10.28 20 9.49 25 10.60