普考申論題
106年
[衛生檢驗] 分析化學(包括儀器分析)概要
第 一 題
📖 題組:
三、請解釋或寫出下列各項: (一) 重鉻酸根離子(Cr₂O₇²⁻)在酸性水溶液中生成鉻離子(Cr³⁺)是什麼半反應(half reaction)?(2 分) (二) 過氧化氫(H₂O₂)在酸性水溶液中生成氧氣(O₂)和氫離子(H⁺)是什麼半反應(half reaction)?(2 分) (三) 完成由(一)(二)兩個半反應合成之化學全反應式。(6 分) (四) 電位法(potentiometry)和伏安法(voltammetry)在電極與量測上有何基本差異?(8 分)
三、請解釋或寫出下列各項: (一) 重鉻酸根離子(Cr₂O₇²⁻)在酸性水溶液中生成鉻離子(Cr³⁺)是什麼半反應(half reaction)?(2 分) (二) 過氧化氫(H₂O₂)在酸性水溶液中生成氧氣(O₂)和氫離子(H⁺)是什麼半反應(half reaction)?(2 分) (三) 完成由(一)(二)兩個半反應合成之化學全反應式。(6 分) (四) 電位法(potentiometry)和伏安法(voltammetry)在電極與量測上有何基本差異?(8 分)
📝 此題為申論題,共 4 小題
小題 (一)
重鉻酸根離子(Cr₂O₇²⁻)在酸性水溶液中生成鉻離子(Cr³⁺)是什麼半反應(half reaction)?(2 分)
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考生看到此題應先計算中心原子(Cr)的氧化數變化,判斷其為失去或獲得電子,藉此決定是氧化或還原半反應。接著,依照「平衡主原子 → 加 H₂O 平衡氧 → 加 H⁺ 平衡氫 → 加 e⁻ 平衡電荷」的標準步驟,寫出在酸性環境下完整的半反應式。
小題 (二)
過氧化氫(H₂O₂)在酸性水溶液中生成氧氣(O₂)和氫離子(H⁺)是什麼半反應(half reaction)?(2 分)
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看到此題,首先應觀察反應前後氧元素的氧化數變化。過氧化氫中的氧氧化數為 -1,生成單質氧氣後變為 0,氧化數增加代表失去電子,藉此即可判定其所屬的半反應類型。
小題 (三)
完成由(一)(二)兩個半反應合成之化學全反應式。(6 分)
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解此題應先利用質量守恆與電荷守恆,分別寫出重鉻酸根的還原半反應與過氧化氫的氧化半反應。接著基於電子得失守恆(求取轉移電子的最小公倍數),將兩半反應乘以適當倍數後相加,並消去兩側重複的物質(如電子與氫離子),即可得最終全反應式。
小題 (四)
電位法(potentiometry)和伏安法(voltammetry)在電極與量測上有何基本差異?(8 分)
思路引導 VIP
本題考查電化學分析法中兩大核心技術的原理與儀器配置比較。作答時應精準切分出「量測變數(零電流測電位 vs. 控電位測電流)」與「電極系統配置(雙電極 vs. 三電極系統)」兩個主軸進行對比,並點出靜態平衡與動態微電解的物理意義,以展現分析化學的邏輯嚴謹性。