普考申論題
111年
[環境檢驗] 分析化學概要
第 一 題
📖 題組：
檢測爆裂物中 KClO3(分子量為122.55 g/mol)含量是使用氧化還原滴定法。取0.1791g爆裂物樣品,加入50.0 mL濃度為0.087 M的Fe2+溶液,進行下列反應: ClO3- + 6Fe2+ + 6 H+ → Cl- + 6Fe3+ + 3 H2O 當反應完全後,過量的Fe2+以14.9mL濃度為0.069 M的Ce+溶液進行反滴定。
檢測爆裂物中 KClO3(分子量為122.55 g/mol)含量是使用氧化還原滴定法。取0.1791g爆裂物樣品,加入50.0 mL濃度為0.087 M的Fe2+溶液,進行下列反應: ClO3- + 6Fe2+ + 6 H+ → Cl- + 6Fe3+ + 3 H2O 當反應完全後,過量的Fe2+以14.9mL濃度為0.069 M的Ce+溶液進行反滴定。
📝 此題為申論題，共 4 小題
小題 (一)
請寫出 Fe2+和Ce4+的反應方程式。(6分)
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本題是氧化還原反應式的書寫。考生需要識別 Fe2+ 在反應中會被氧化成 Fe3+，而 Ce4+ 則會被還原成 Ce3+。然後，平衡半反應，再將兩個半反應組合，以得到完整的離子反應方程式。注意電荷守恆和原子守恆。時間分配約5-7分鐘。
小題 (二)
請計算和 KClO3反應的Fe2+毫莫耳數。(6分)
思路引導 VIP
本題是回滴定法 (back titration) 的核心計算。目標是計算與 KClO3 發生反應的 Fe2+ 莫耳數。解題思路：1. 計算最初加入的 Fe2+ 總莫耳數。2. 計算與 Ce4+ 反滴定反應的過量 Fe2+ 莫耳數。3. 將總 Fe2+ 莫耳數減去過量的 Fe2+ 莫耳數，即可得到與 KClO3 反應的 Fe2+ 莫耳數。注意所有體積都用毫升，計算結果用毫莫耳數。時間分配約7-8分鐘。
小題 (三)
請計算樣品中KClO3的含量百分比。(8分)
思路引導 VIP
本題承接(二)，目標是計算樣品中 KClO3 的質量百分比。解題思路：1. 從(二)得到的與 KClO3 反應的 Fe2+ 莫耳數，利用題目給定的 ClO3- + 6Fe2+ 反應方程式，計算 KClO3 的莫耳數。2. 將 KClO3 的莫耳數轉換為質量。3. 計算 KClO3 在原始樣品中的質量百分比。務必注意 KClO3 和 Fe2+ 之間的化學計量關係是 1:6。時間分配約8-10分鐘。
小題 (四)
氯化鋇與硫酸鉀在水中進行反應，產生硫酸鋇沉澱。
思路引導 VIP
面對沉澱反應式寫作，應先根據溶解度規則判斷生成物（硫酸鋇為沉澱）。特別注意題目強調『補齊未參與反應的離子』，意味著不能只寫淨離子方程式，必須寫出包含旁觀離子（鉀離子與氯離子）的完整分子方程式，最後依據質量守恆確認係數為最小整數比。