高考申論題
112年
[化學工程] 儀器分析
第 一 題
📖 題組：
四、熱重分析儀（thermogravimetric analyzer, TGA）用於觀測化合物的熱穩定性及成分分析。
四、熱重分析儀（thermogravimetric analyzer, TGA）用於觀測化合物的熱穩定性及成分分析。
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
請說明熱重分析儀的儀器有那些組件組成？（7分）
思路引導 VIP
本題考查熱重分析儀（TGA）的基本硬體架構。需列出主要組件，包括：微量天平（測量重量變化）、加熱爐與溫控系統（提供程式控溫）、熱電偶（測量溫度）、以及氣體控制系統（提供鈍氣或反應氣氛），並簡述各部位功能。
小題 (二)
MgC2O4•2H2O（分子量148.4 g/mol）在熱重分析儀中加熱至478℃生成MgO（分子量40.31 g/mol）。有一個2.5 mg 樣品，在熱重分析儀中加熱至500℃時重0.9 mg，請計算MgC2O4•2H2O含量百分率為多少？（8分）
思路引導 VIP
這是一道計算題。首先要辨識出加熱過程的質量損失來自於草酸鎂水合物（MgC2O4•2H2O）分解成氧化鎂（MgO）時逸失的氣體（H2O, CO, CO2）。關鍵在於假設樣品中的雜質為不可揮發的惰性物質。利用「質量損失量」算出純草酸鎂水合物的莫耳數，進而求得其質量，最後除以初始總重量求得百分率。