化學工程 112 年分析化學概要考古題(共 5 題) 資料來源:考選部歷屆試題|法律人 LawPlayer 整理 https://lawplayer.com/exam/chemical-engineering/112-%E5%88%86%E6%9E%90%E5%8C%96%E5%AD%B8%E6%A6%82%E8%A6%81 第 1 題 分析空氣中微粒鉛的含量可使用原子吸收光譜法測定,甲生和乙生以相 同方法分析同一個樣品,所得數據如下:(每小題5 分,共20 分) 次數 甲生(ppm) 乙生(ppm) 1 5.00 4.90 第 2 題 5.10 4.70 第 3 題 5.20 4.50 第 4 題 5.20 4.60 第 5 題 5.50 4.80 ㈠請計算甲生結果的平均值與標準偏差。 ㈡請計算乙生結果的平均值與標準偏差。 ㈢若鉛含量的真實濃度為5.00 ppm,請問誰的結果準確度較高?相對誤 差為何? ㈣請問誰的結果精密度較高?請說明原因。 二、㈠Al(OH)3 的溶解度積常數Ksp值為3.0×10-34,請計算在0.01 M 的NaOH 溶液中的溶解度為何?(10 分) ㈡在25℃下,Ca(OH)2 和Mg(OH)2 的溶解度積常數Ksp 值分別為A 和 B,若同時將上述兩種氫氧化物溶於水,而達成飽和時,溶液中[OH-] 為何值?(H2O 產生的OH-可忽略不計,答案得以A 和B 數學關係 式表示)(10 分) 三、取2.53 克的磁鐵礦(含Fe3O4, 231.55 g/mol),將試樣溶解後,使溶液中 的鐵離子全部沉澱為Fe(OH)3,然後灼燒為Fe2O3(159.70 g/mol),秤得 Fe2O3 的重量為1.48 克。 ㈠請計算磁鐵礦中含Fe3O4 的百分率。(10 分) ㈡共沉澱(coprecipitation)會造成沉澱物污染,請說明造成共沉澱的機 制有那些?並說明原因。(10 分) 四、檢驗水中硬度的標準方法是使用錯合滴定法(complex formation titration),滴定劑使用乙二胺四乙酸(EDTA, H4Y),簡稱為EDTA。實 驗室有一瓶EDTA 溶液未標示濃度,小華用CaCO3 標準品測定EDTA 的 濃度。取0.25 g 的CaCO3 標準品(CaCO3 的分子量為100.9 g/mol),配 製成25.0 mL 溶液。加入1.0 mLpH 為10.0 的緩衝溶液(含有少量EDTA 之鎂鹽MgY2-),再加入2 滴羊毛鉻黑T(Eriochrome Black T)指示劑 後,慢慢加入EDTA 滴定液,於28.5 mL 時到達滴定終點。 ㈠請計算EDTA 溶液的莫耳濃度。(10 分) ㈡因為EDTA(H4Y)在水中的溶解度小,所以通常使用EDTA 的鈉鹽 Na2H2Y•2H2O 配製標準溶液。請問Na2H2Y•2H2O 溶液配製好後, 是否需要標定?請說明原因。(5 分) ㈢加入指示劑後溶液為紅色,到達滴定終點時溶液變成藍色。請說明指 示劑變色原理。(5 分) 五、環境用藥過氧化氫檢測方法是使用氧化還原滴定法,以高錳酸鉀標準溶 液(KMnO4,分子量為158.03 g/mol)滴定。高錳酸鉀溶液配製後,須以 草酸鈉標定(Na2C2O4,分子量為134.00 g/mol)。取0.15 g 草酸鈉,加 入25 mL 的酸性溶液,將溶液加熱至60℃,以高錳酸鉀標準溶液滴定, 於23.52 mL 到達滴定終點。反應式如下: MnO4ˉ + H2C2O4 + H+ → Mn2+ + H2O + CO2 ㈠請平衡上列化學反應方程式。(4 分) ㈡請計算高錳酸鉀溶液的濃度。(8 分) ㈢請說明為何將溶液加熱至60℃,再以高錳酸鉀標準溶液滴定。(4 分) ㈣當開始標定時,加入2 mL 高錳酸鉀溶液,需要一些時間高錳酸鉀顏 色才會消失,然後反應進行會越來越快,請說明原因。(4 分) 題目為考試當年公告版本,實務標準請以現行規範為準。