統測
112年
[化工群] 專業科目(2)
第 48 題
市售漂白水，主要分為氧系(含 $H_2O_2$)和氯系(含 $ClO^-$)兩種，此兩種化合物皆可當氧化劑，利用碘間接滴定法測量氧化劑之含量，已知化學反應如下：
氧系：$H_2O_{2(aq)} + 2I^-_{(aq)} + 2H^+_{(aq)} \rightarrow I_{2(s)} + 2H_2O_{(l)}$
氯系：$OCl^-_{(aq)} + 2I^-_{(aq)} + 2H^+_{(aq)} \rightarrow I_{2(s)} + H_2O_{(l)} + Cl^-_{(aq)}$
滴定：$I_{2(s)} + 2S_2O_3^{2-}_{(aq)} \rightarrow 2I^-_{(aq)} + S_4O_6^{2-}_{(aq)}$
有一市售氯系漂白水，主要成分為 $Ca(OCl)Cl$，其有效氯 ( $Cl_2$，氯分子量 = 71.0 ) 測定實驗步驟如下：
(1) 取此市售氯系漂白水 10.00 mL 置於 250 mL 錐形瓶中，
(2) 加入去離子水 60.00 mL，
(3) 加入 3.0 M 硫酸 10.00 mL 和 3.0 g 碘化鉀均勻混合成深褐色，
(4) 以 0.100 M 硫代硫酸鈉水溶液滴定到淡黃色，
(5) 加入約 3 mL 澱粉指示劑使顏色變為深藍色，
(6) 繼續以 0.100 M 的硫代硫酸鈉水溶液滴定到深藍色消失後，記錄及扣除空白滴定所需體積後，得到硫代硫酸鈉水溶液所需滴定體積為 20.60 mL
(若試樣中僅有 $Ca(OCl)Cl$ 的 $OCl^-$ 會與 $I^-$ 發生化學反應，其它成分不參與反應)，則此市售漂白水有效氯 ($Cl_2$) 含量 (mg/mL) 為多少？
- A 3.66
- B 7.31
- C 14.6
- D 18.3
思路引導 VIP
在間接碘滴定法中，我們利用硫代硫酸鈉 ($S_2O_3^{2-}$) 來滴定反應產生的碘分子 ($I_2$)。請由反應式 $I_2 + 2S_2O_3^{2-} \rightarrow 2I^- + S_4O_6^{2-}$ 觀察，1 莫耳的 $I_2$ 與 $S_2O_3^{2-}$ 反應的莫耳數比例為何？而根據『有效氯』的定義，1 莫耳的有效氯 ($Cl_2$) 與碘離子反應後，會產生多少莫耳的 $I_2$？若能釐清 $S_2O_3^{2-}$ 與 $Cl_2$ 兩者間的莫耳數對應關係，是否就能順利從滴定數據求得有效氯的質量？
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