普考申論題
112年
[化學工程] 分析化學概要
第 一 題
📖 題組：
取 2.53 克的磁鐵礦（含 Fe3O4, 231.55 g/mol），將試樣溶解後，使溶液中的鐵離子全部沉澱為 Fe(OH)3，然後灼燒為 Fe2O3（159.70 g/mol），秤得 Fe2O3的重量為 1.48 克。
取 2.53 克的磁鐵礦（含 Fe3O4, 231.55 g/mol），將試樣溶解後，使溶液中的鐵離子全部沉澱為 Fe(OH)3，然後灼燒為 Fe2O3（159.70 g/mol），秤得 Fe2O3的重量為 1.48 克。
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
請計算磁鐵礦中含 Fe3O4的百分率。（10 分）
思路引導 VIP
看到此題，應立即聯想到重量分析法（Gravimetric Analysis）的核心原理：「元素的質量守恆」。解題關鍵在於利用鐵元素（Fe）的莫耳數守恆，找出分析物（Fe3O4）與秤量物（Fe2O3）之間的重量分析因子（Gravimetric Factor, GF），再據此回推試樣中 Fe3O4 的質量與最終的重量百分率。
小題 (二)
共沉澱（coprecipitation）會造成沉澱物污染，請說明造成共沉澱的機制有那些？並說明原因。（10 分）
思路引導 VIP
看到「共沉澱」，應立即聯想到重量分析法中雜質伴隨主沉澱物析出的現象。解題關鍵在於清楚列舉四大機制：表面吸附、混合晶體、包藏與機械捕捉，並針對每一項說明其發生的物理化學原因。