消防警察人員 107 年分析化學(含儀器分析)考古題

已知硫氰化銀(AgSCN)在水中會進行下列反應： AgSCN(s) →Ag+(aq) + SCN-(aq)，Ksp = 1.0 × 10-12 若SCN-離子的水解反應可忽略不計，則一杯飽和AgSCN 溶液中銀離子的平衡濃 度（簡稱[Ag+]）為多少M？詳述計算過程。（5 分） 若上列反應的Ksp存在誤差ΔK，則[Ag+]的誤差值（簡稱Δc）為何？以[Ag+]、ΔK 與Ksp 表示之，並詳述計算過程，已知若z = f(x,y)，則(Δz)2 ≈(∂f/∂x)2(Δx)2 + (∂f/∂y)2(Δy)2。 （5 分） 若ΔK 的絕對值為0.4 × 10-12，則Δc 的絕對值為多少M？詳述計算過程。（5 分）

火焰光度法（Flame photometry）是一種原子吸收(AA)光譜法，主要藉由加熱將待測 元素原子化，再依據該元素對特定波長電磁波的吸收度，得知其於樣品中的含量。 若以火焰光度法進行原子化，其優、缺點各為何？說明之。（5 分） 如何改進火焰光度法的缺點？試舉兩例說明之。（5 分） 為提高檢驗砷(As)、硒(Se)或碲(Te)等元素的靈敏度，可於原子化前以NaBH4 與鹽 酸處理樣品，試述其故。（5 分）

已知HY 為一弱酸。若以紫外光-可見光吸收光譜法分析0.001 M 的HY，所得結果如 圖1 所示，其中在波長475 nm 處的吸收度（簡稱A）會隨溶液的pH 值增加而增加， 如圖2 所示。 計算HY 與Y-離子對475 nm 光波的消光係數，εHY 與εY，已知A = Σεjbcj，其中 b 代表光徑(1.0 cm)，而εj 與cj 代表待測溶液中各物質的消光係數與體積莫耳濃度。 （10 分） 已知Y-離子與Bi3+離子會進行下述反應，平衡常數為Kf： Bi3+(aq) + 2Y-(aq) →BiY2 +(aq)， Kf = [BiY2 +] / {[Bi3+][Y-]2} 若於一升pH 10 的水溶液中加入0.001 莫耳HY 與等量的Bi3+離子，測得溶液在 475 nm 的吸收度為1.0，則Kf 的數值為何？已知Bi3+與BiY2 +離子在該波長處的吸 收度均為零，體積變化亦可忽略不計。（10 分） 0 2

6 8 10 12 0.0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 A pH 圖1 圖2 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 300 350 400 450 500 550 pH pH Wavelength (nm) Absorbance (AU) 2.0 1.6 1.2 0.8 0.4 0.0 A 0 2 4 6 8 10 12 pH 107年公務人員特種考試警察人員、一般警察人員考試及 107年特種考試交通事業鐵路人員考試試題 全一張 （背面） 考試別： 一般警察人員考試 等 別： 三等考試 類科別： 消防警察人員 科 目： 分析化學（含儀器分析） 四、圖3 為以過錳酸鉀(KMnO4)滴定50.00 mL、0.050 M 的FeSO4 溶液時所得的電位滴定 曲線，其中溶液的pH 值為零，指示電極為鉑電極，參考電極為標準氫電極（簡稱 NHE）。根據所數，回答下列各子題，並詳述推導過程。 滴定液中KMnO4 的濃度為多少M？準確至小數第三位。（5 分） 滴定到達終點時，指示電極的電位值為多少伏特？準確至小數第二位。（5 分） 圖3

化合物X 為一有機物，經兩種光譜法鑑定後，得到結果如圖4 與5 所示。根據這些 光譜，回答下列各子題。 圖4 是以何種分析法所得的光譜？其化學訊息為何？（5 分） 圖5 是以何種分析法所得的光譜？其化學訊息為何？（5 分） 寫出此化合物X 的名稱與化學結構式，並詳述推測邏輯。（10 分） 圖4 圖5

以0.100 M AgNO3 滴定50.00 mL 氯化鈉(NaCl)及碘化鉀(KI)的混合溶液時，溶液中 的pAg 值顯現出如圖6 所示的變化，其中pAg 的定義為：pAg = -log[Ag+]，pH 值變 化可忽略不計。根據所述，回答下列各子題，並詳述推導過程。 已知鹵化銀在水中的溶解度由高至低的順序為： AgCl > AgBr > AgI，試問該溶液中氯化鈉的含量為多少莫耳？（5 分） 碘化鉀的含量為多少莫耳？（5 分） 依據圖中曲線，估計Ksp,AgCl 的數值。（10 分） AgCl(s) →Ag+(aq) + Cl-(aq) Ksp,AgCl = [Ag+] [Cl-] 圖6 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 2 4 6 8 10 12 14 V(0.1 M AgNO3)/mL pAg 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 E/V V(KMnO4)/mL 100 80 60 40 20 00 10 20 30 40 50 M+ m/z Rel. Intensity T/% 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 3000. 2000. 1000. Wavenumber (cm-1)