調查局三等申論題
107年
[化學鑑識組] 分析化學
第 四 題
四、稀鹽酸（HCl）配製Ni2+之溶液，以 25 mL 0.07267 M Na2EDTA滴定之。接著以 NaOH 將該溶液調整至 pH 5.5，並在溶液中加入二甲酚橙指示劑（xylenol orange），溶液轉為黃色，再以 0.03833 M 之 Zn2+滴定之，需要 18.69 mL 才會變回紅色。請問該Ni2+溶液之濃度為何？（二甲酚橙會在 pH 值 5.5 變色，設 pH 5.5 時αY4‒=2.6×10‒6，Kf of metal-EDTA complex：Ni2+=1018.4, Zn2+=1016.5）（10 分）
📝 此題為申論題
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這是一道經典的反滴定（Back titration）考題。解題時應先利用題目給定的形成常數（Kf）與 alpha 值，計算條件形成常數（K_f'），證明在 pH=5.5 條件下滴定反應完全，且反滴定劑Zn2+不會將Ni2+從EDTA錯合物中置換出來。計算上則運用莫耳數守恆：「總EDTA = 與Ni反應的EDTA + 與Zn反應的EDTA」求得 Ni2+ 莫耳數。最後注意題目漏給 Ni2+ 原溶液體積，務必在答案中說明此情況並給出通式或毫莫耳數。
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【解題關鍵】利用反滴定原理計算莫耳數守恆（$n_{\text{Ni}} = n_{\text{總EDTA}} - n_{\text{Zn}}$），並透過條件形成常數證明滴定的可行性。 【解答】 Step 1：評估反滴定之可行性與環境條件反應
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