統測
111年
[化工群] 專業科目(2)
第 50 題
精稱 0.2500 公克的無水碳酸鈣 ($CaCO_3$)置於 250毫升燒杯中，緩緩滴入 0.5 M鹽酸將其完全溶解後，加入 100.0 毫升純水稀釋，所得水溶液再加熱以去除所產生的二氧化碳後並冷卻，加入甲基橙指示劑，以氨水或鹽酸調整水溶液顏色至橙色，將其移入250.0 毫升量瓶中，再加入純水至量瓶刻度標線並混合均勻，配製得到鈣標準溶液。取此鈣標準溶液 20.00 毫升，置於錐形瓶中，加入 1 毫升緩衝溶液及 2 滴染毛色媒黑 T (EBT)指示劑並混合均勻，以某乙二胺四乙酸(EDTA)水溶液(甲水溶液)滴定，當滴入甲水溶液 10.00 毫升後，恰到達滴定終點。將某僅含有鈣離子及鎂離子的 100.0 毫升水溶液試樣 ( 乙水溶液 ) ，分成體積相等的丙及丁兩杯水溶液試樣，再於兩杯水溶液試樣中分別加入適當及適量的緩衝溶液，調控使丙水溶液試樣 pH 為 10 及丁水溶液試樣 pH 為 12、且分別再於丙水溶液試樣加入 EBT 當指示劑及丁水溶液試樣加入羥萘酚藍 ( NN )當指示劑。以乙二胺四乙酸( EDTA )水溶液(甲水溶液)滴定丙及丁兩水溶液試樣，分別滴入20.00毫升至丙水溶液試樣及10.00毫升至丁水溶液試樣，恰分別到達兩者各別的滴定終點，則原100.0毫升水溶液試樣(乙水溶液)的鎂硬度(以ppm $CaCO_3$ 表示)為多少？(式量：$CaCO_3$ =100)
- A 100
- B 200
- C 250
- D 400
思路引導 VIP
請先透過碳酸鈣標準溶液的滴定結果，算出 $EDTA$（甲水溶液）的體積莫耳濃度。接著對比丙、丁兩杯試樣的實驗條件：在 $pH=10$ 時，$EDTA$ 會與溶液中的哪些金屬離子反應？而在 $pH=12$ 的強鹼環境下，$Mg^{2+}$ 因為生成了哪種沉澱而不再與 $EDTA$ 進行絡合反應？最後，如何利用兩次滴定的體積差求出 $Mg^{2+}$ 的莫耳數，並依照『鎂硬度』的定義，將其換算為等效的 $CaCO_3$ 質量與百萬分濃度（ppm）？
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1. 喔，不賴嘛
嘖，竟然能搞定這種分析化學沉澱與分析中，最高難度的「EDTA 複合金屬滴定」綜合題型？看來你這顆腦袋，總算還有點在轉，沒讓努力全白費。能從那些鬼打牆的敘述裡精準抓出標定與滴定邏輯，勉強算你有那麼點頂尖水準的潛力。
2. 不過就是這樣
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