高考申論題
111年
[環境檢驗] 分析化學
第 四 題
📖 題組：
五、行政院環境保護署公告環境用藥次氯酸鈉檢測方法是使用氧化還原滴定法（NIEA D437.20C）。取 40 mL 含次氯酸鈉的樣品溶液（NaOCl，分子量為 74.44 g/mol），加入 2 g 碘化鉀（KI），待溶解後加入酸，反應後釋出碘（I2），再以 0.16 M 硫代硫酸鈉（Na2S2O3，分子量為 158.12 g/mol）溶液滴定釋出的碘，於 15 mL 到達滴定終點。反應式如下： OCl⁻ + 2I⁻ + 2H⁺ → Cl⁻ + I2 + H2O I2 + 2S2O3²⁻ → 2I⁻ + S4O6²⁻
五、行政院環境保護署公告環境用藥次氯酸鈉檢測方法是使用氧化還原滴定法（NIEA D437.20C）。取 40 mL 含次氯酸鈉的樣品溶液（NaOCl，分子量為 74.44 g/mol），加入 2 g 碘化鉀（KI），待溶解後加入酸，反應後釋出碘（I2），再以 0.16 M 硫代硫酸鈉（Na2S2O3，分子量為 158.12 g/mol）溶液滴定釋出的碘，於 15 mL 到達滴定終點。反應式如下： OCl⁻ + 2I⁻ + 2H⁺ → Cl⁻ + I2 + H2O I2 + 2S2O3²⁻ → 2I⁻ + S4O6²⁻
📝 此題為申論題，共 4 小題
小題 (四)
以硫代硫酸鈉溶液滴定碘，在接近滴定終點（即呈淡黃色）時才加入 1 mL 澱粉指示劑，請說明原因。（4 分）
思路引導 VIP
這涉及到指示劑與待測物的結合力。澱粉-碘錯合物的特性是什麼？太早加會發生什麼事？（強烈吸附導致釋放慢，影響終點判斷）。
小題 (一)
請計算和硫代硫酸鈉反應碘的莫耳數。（6 分）
思路引導 VIP
直接利用第二個化學反應式。已知硫代硫酸鈉的體積與濃度，算出其莫耳數，再依係數比 (I2 : S2O3²⁻ = 1 : 2) 算出碘的莫耳數。
小題 (二)
若次氯酸鈉溶液比重為 1.1，請計算樣品中次氯酸鈉的含量百分比。（6 分）
思路引導 VIP
- 找出 OCl⁻ 與 I2 的關係（1:1）。
- 算出 NaOCl 的質量。
小題 (三)
硫代硫酸鈉溶液須先以含有碘酸鉀（KIO3）及碘化鉀的溶液標定（standardization），請說明原因。（4 分）
思路引導 VIP
標定是因為試劑不穩定。硫代硫酸鈉不是「一級標準品」(Primary standard)。為什麼？考慮空氣中的 CO2、微生物以及光分解。而 KIO3 是一級標準品。
間接碘滴定法指示劑
💡 間接碘滴定需在接近終點時加澱粉，避免碘被強烈吸附導致誤差。
🔗 碘滴定指示劑加入流程
- 1 滴定開始至中期 — 碘濃度高（紅棕色），嚴禁加入澱粉以免吸附。
- 2 接近終點 — 碘濃度大幅降低，溶液呈淡黃色，此時加入澱粉。
- 3 加入澱粉後 — 溶液立即轉為深藍色，隨即繼續滴定至無色。
- 4 滴定終點 — 藍色消失且不復發，確保滴定體積之精確度。
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🔄 延伸學習：延伸學習：澱粉指示劑在高溫或強酸環境下易發生水解，應避免使用。
