高考申論題
111年
[環境檢驗] 分析化學
第 一 題
📖 題組：
四、錯合滴定法（complex formation titration），滴定劑通常使用乙二胺四乙酸（簡稱 EDTA，H4Y）。CoSO4（分子量為 155.0 g/mol）溶液的濃度為 1.59 mg/mL，取 25.0 mL CoSO4 溶液，加入過量 MgY²⁻（EDTA 與 Mg²⁺ 之錯合物）進行取代滴定法（displacement method）。釋出的 Mg²⁺ 再以 0.008 M 的 EDTA 滴定。
四、錯合滴定法（complex formation titration），滴定劑通常使用乙二胺四乙酸（簡稱 EDTA，H4Y）。CoSO4（分子量為 155.0 g/mol）溶液的濃度為 1.59 mg/mL，取 25.0 mL CoSO4 溶液，加入過量 MgY²⁻（EDTA 與 Mg²⁺ 之錯合物）進行取代滴定法（displacement method）。釋出的 Mg²⁺ 再以 0.008 M 的 EDTA 滴定。
📝 此題為申論題，共 3 小題
小題 (一)
請寫出此取代反應的方程式。（5 分）
思路引導 VIP
取代滴定法的原理是利用一種金屬離子取代掉另一種金屬-EDTA 錯合物中的金屬。這裡是用 Co²⁺ 取代 MgY²⁻ 中的 Mg²⁺。考生需寫出離子反應式。
小題 (二)
請計算須加入多少 mL 的 EDTA 溶液才能到達滴定終點。（10 分）
思路引導 VIP
解題邏輯：
- 先求出 CoSO4 的總質量及莫耳數。
小題 (三)
請說明在何種條件下才能使用取代滴定法。（5 分）
思路引導 VIP
為什麼要用取代？通常是因為目標離子 (Co²⁺) 沒有合適的指示劑或反應緩慢。此外，能夠「取代」成功的前提是錯合物的穩定性差異。請從穩定常數 (K_f) 的角度切入。