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高考申論題 107年 [環境檢驗] 分析化學

第 一 題

📖 題組:
五、氫氧化鋇(Ba(OH)2)溶液43.25 mL需0.1215 g苯酸(C6H5COOH, 122.12 g/mol)滴定達終點。(每小題 10 分,共 20 分) (一)計算氫氧化鋇莫爾濃度。 (二)如果重量與體積的標準偏差分別為±0.3mg 及±0.02 mL,計算莫爾濃度的標準偏差並以有效數字表示氫氧化鋇莫爾濃度及標準偏差。
📝 此題為申論題,共 2 小題

小題 (一)

計算氫氧化鋇莫爾濃度。

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看到此題應先釐清苯甲酸(單質子酸)與氫氧化鋇(雙質子鹼)的酸鹼中和化學計量比(2:1)。接著利用質量除以分子量求出酸的莫耳數,推導出鹼的莫耳數後,除以體積即可求得莫耳濃度,同時務必留意最終答案的有效數字位數。

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【解題關鍵】寫出正確的酸鹼中和反應方程式以確立苯甲酸與氫氧化鋇的莫耳數比(2:1),再代入體積莫耳濃度公式計算並遵守有效數字規則。 【解答】 已知:

小題 (二)

如果重量與體積的標準偏差分別為±0.3mg 及±0.02 mL,計算莫爾濃度的標準偏差並以有效數字表示氫氧化鋇莫爾濃度及標準偏差。

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面對結合濃度計算與儀器誤差的題型,首要任務是確認所使用的數學關係為乘除法,因此必須使用『相對標準偏差平方和(RSD)』的誤差傳遞公式。求出絕對標準偏差後,需遵守『標準偏差通常保留一位(或兩位)有效數字,且主數值的末位必須與標準差對齊』的統計學與有效數字表達規範。

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【解題關鍵】乘除法的誤差傳遞法則(結果的相對標準差為各變數相對標準差的平方和之平方根),以及標準偏差與有效數字的對齊原則。 【解答】 計算:

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