化學工程 114 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/114-%E5%88%86%E6%9E%90%E5%8C%96%E5%AD%B8%E6%A6%82%E8%A6%81 第 1 題 藥架上有一瓶雙氧水,重36.04 公克,體積為33 毫升。根據所述,回答下 列問題,並詳述計算邏輯,其中計算結果之有效數字須與相關數據的有效 數字一致,否則不予計分。(每小題10 分,共20 分) ㈠計算該溶液的密度(單位:公克/毫升)。 ㈡若從中取出10.75 毫升,則剩餘溶液的重量為多少公克? 第 2 題 已知鉛離子與硫酸根離子在水中會進行下列反應,產生硫酸鉛微粒,溶度 積常數為 sp K : 2 2 4 4 P (aq) (aq) (s b SO P ) bSO , 2 2 4 [Pb ][SO ] sp K 。 某生以濃度為0.01 M 的 2 4 K SO 溶液,滴定50.00 毫升濃度未知的 第 3 題 2 Pb(NO ) 溶液,所得滴定曲線如圖一所示,其中 2 pPb log[Pb ] 。實驗顯示:當他 滴入50.00 毫升時,溶液中的指示劑瞬間變色。根據所述,回答下列問題, 並詳述推導過程。(每小題10 分,共20 分) ㈠若滴定終點與反應當量點完全一致,則 3 2 Pb(NO ) 溶液的濃度為多少 M?計算之。 ㈡承題㈠,硫酸鉛的溶度積數值又為何? 圖一 三、已知HY 在水中會解離出Y離子,而Y離子又可與鉛離子(Pb2+)進行錯合 反應,產生唯一產物:PbY離子: HY(aq) H aq Y a ( ) ( q) , 7 [H ][Y ] 1.0 10 [HY] a K , 2 Pb aq Y a ( ) ( ) q Pb q ( ) Y a , 11 2 [PbY ] 1.0 10 [Pb ][Y ] f K , 根據所述,回答下列問題,並詳述推導過程,否則不予計分。 (每小題10 分,共20 分) ㈠若將一公升含有HY 的溶液之pH 值調整為7.0,則溶液中Y離子的莫 耳分率(簡稱)的數值為何?已知的定義如下: [Y ] Tc ,其中 [HY] [Y ] Tc ㈡當以 3 1.00 10 M 的HY 溶液,滴定50.00 毫升、濃度為 3 1.00 10 M 的 2 Pb 溶液時,發現滴入50.00 毫升時,溶液中的指示劑瞬間變色。試問 指示劑變色瞬間,溶液中鉛離子的pPb 值為何?數值估計至小數第二 位,已知溶液的pH 值等於7.0, 2 pPb log[Pb ] 。 第 4 題 如圖二所示為以一具酸鹼度測定儀測量一杯醋酸(簡稱HOAc)溶液的pH 值時所得的結果。根據所述,回答下列問題,並詳述計算過程,已知HOAc 在水中會進行下列解離反應,解離常數為 a K : (aq HOA ) OAc (aq c(aq) H ) , 第 5 題 1.0 10 a K (每小題10 分,共20 分) ㈠計算該溶液中氫離子的濃度(單位:M)。以正確科學記號表示。 ㈡計算該溶液中HOAc 的濃度(單位:M)。 圖二 五、實驗桌上有一瓶雙氧水,所含過氧化氫 2 2 (H O )的濃度未知。已知過氧化氫 在pH 0 的酸性環境中可與 2 Fe 離子完全反應,並被還原成水。又知實驗 室中有一電池,組成為: 2 4 NHE || H SO (pH 0) | Pt,若在其陰極半電池內加 入 3 Fe 離子(x 莫耳)與 2 Fe 離子(y 莫耳),則電池的電壓(簡稱E)會 隨x 與y 的變化而變化,如圖三中曲線所示,數值與以能斯特方程式所預 測的理論值完全吻合,其中x、y 為兩任意數。根據所述,回答下列問題。 (每小題10 分,共20 分) ㈠列出 2 2 H O 與 2 Fe 離子在酸性環境中進行反應的平衡反應式,係數須以 最小整數比表示。 ㈡若在10.00 毫升的該雙氧水內,先加入 2 1.00 10 莫耳的 4 FeSO 以及數滴 1 M 硫酸,待其充分反應後,再將混合溶液倒入上述電池的陰極半電池 中,發現電池電壓值恰為0.67 伏特。計算未知雙氧水中過氧化氫的 濃度(單位:M),並詳述推導過程,其中陰極內的pH 值變化可忽略 不計。 圖三 題目為考試當年公告版本,實務標準請以現行規範為準。