化學工程 113 年分析化學概要考古題

嘉磷塞（Glyphosate,分子量為169.07 g/mol）又稱為年年春，是一種廣效 型的有機磷除草劑。以液相層析-紫外光偵測器分析蔬果類中嘉磷塞，將濃 度為9.3 μM 的樣品注入儀器中，重複測量7 次，其訊號分別為12.0、12.4、 12.8、12.4、12.3、12.5 和13.4 nA。而空白試劑的訊號分別為0.8、0.9、 1.3、1.2、1.1、1.0 和1.9 nA，且檢量線斜率為0.35 nA/µM。 分別以Q 檢定（Q-test）及95%信賴水準（confidence level），檢定9.3 μM 的訊號和空白試劑的訊號是否需排除最後一個數據。（8 分） 依據檢定後的數據計算偵測極限時訊號的強度及定量極限濃度。（8 分） 請計算當樣品訊號為9.0 nA 的濃度值。（4 分） 註：95%信賴水準：測量次數6、7 及8 對應的Q 值分別為0.625、 0.568 及0.526。信心區間（confidence interval）計算公式 x ts n   ， 95%信賴水準：t = 2.447（自由度6）；t = 2.365（自由度7）；t = 2.306 （自由度8）。

鈣鈦礦太陽能電池為新崛起的太陽能電池技術，加入碘化鉛（PbI2,分子量為 461.0 g/mol）可調控鈣鈦礦薄膜的光電特性，賦予更優異的光電轉換效率。 碘化鉛的Ksp = 7.9×10-9。請計算：（每小題5 分，共10 分） 於1 升的水溶液中，可溶解多少克的碘化鉛？ 於1 升的0.0634 M NaI 水溶液中，可溶解多少克的碘化鉛？ 15050

氯離子濃度可作為水質污染源追蹤指標，若水中濃度過高具腐蝕性，會防 礙農作物生長。同時氯離子也可維持人體細胞正常滲透功能。以硝酸汞滴 定法，分析人體尿液中的氯離子含量。以二苯硫腙（diphenylcarbazone） 為指示劑，當過量汞離子與二苯硫腙形成藍紫色複合物，即為滴定終點。 （每小題10 分，共20 分） 以147.6 毫克的氯化鈉標定硝酸汞溶液時，需消耗28.06 毫升的硝酸汞 溶液，試問硝酸汞溶液的體積莫耳濃度（molarity）為何？ 以標定後的硝酸汞溶液來滴定2 毫升尿液，需消耗22.83 毫升的硝酸汞 溶液，試問尿液中氯離子的濃度為多少mg/mL？ 註：原子量Hg = 200.59, O =15.999, Cl = 35.453, N =14.006, Na =22.989

EDTA（Ethylenediaminetetraacetic acid,乙二胺四乙酸）為六質子酸， 分析化學上用來進行錯合物滴定。今以0.03855 M 的Fe2+（pH = 6.0） 滴定25 毫升濃度為0.02026 M 的EDTA 溶液，請計算下列各滴定體 積時的pFe 值。（pFe=-log[Fe2+]） 4- 2+ 2- 9 f Y Fe +EDTA FeY α K =4.8 10   請計算到達當量點時，需消耗多少毫升的Fe2+溶液？（5 分） 加入12 毫升Fe2+溶液後，pFe 值為多少？（10 分） 到達當量點時，pFe 值為多少？（10 分） 加入14 毫升Fe2+溶液後，pFe 值為多少？（5 分）

在25℃時，請分別寫出下列電化學電池的還原半反應和能士特（Nernst） 方程式，並求出電化學電池的電位（E）。（每小題10 分，共20 分） Pt(s)|H2(g,0.100bar)|H+(aq,pH=3.14)||Cl-(aq,0.100M)|Hg2Cl2(s)|Hg(l)|Pt(s) (Hg2Cl2, E0 = 0.268 V) Pt(s)| Cr2+(aq 0.0250 M), Cr3+(aq 0.0250 M)|| Tl+(aq, 1.0 M)| Tl(s) (Tl+, E0 = -0.336 V),(Cr3+, E0 = -0.42 V)