高考申論題
109年
[化學安全] 環境化學(含分析化學)
第 一 題
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
已知濃硫酸濃度為97%，分子量為98.1 g/mole，比重1.834。若欲配製0.02 N之硫酸溶液0.5 L，該如何進行？（10分）
思路引導 VIP
看到這題，首先要利用比重、重量百分比與分子量，計算出濃硫酸的體積莫耳濃度（M）及當量濃度（N）。接著套用稀釋公式（N₁V₁ = N₂V₂）求出所需濃硫酸的體積，最後務必清楚寫出「將酸緩慢加入水中」的實際實驗室配製安全操作步驟以獲取完整分數。
小題 (二)
水樣體積100 mL，加入3滴酚酞指示劑溶液，以0.02 N之硫酸溶液進行滴定。當滴定至當量終點pH 8.3（水樣由粉紅色變為無色）時，使用8.0 mL之硫酸溶液。後續再加入3滴溴甲酚綠指示劑溶液，繼續滴定至pH 4.5以下（水樣由藍色變為黃色），使用2.0 mL之硫酸溶液。請計算水樣之酚酞鹼度與總鹼度各為多少（mg CaCO3/L）？為何要分兩階段滴定？（15分）
思路引導 VIP
看到鹼度滴定題，應立即聯想「鹼度公式：(滴定體積 × 當量濃度 × 50,000) / 水樣體積」以計算碳酸鈣當量濃度。分兩階段滴定的核心概念是利用不同pH值終點，區分水中氫氧根（OH⁻）、碳酸根（CO₃²⁻）及碳酸氫根（HCO₃⁻）的組成比例。