普考申論題
114年
[化學工程] 分析化學概要
第 一 題
📖 題組：
四、將未知濃度的 KMnO4(aq)滴入含有 0.2680 g 草酸鈉（Na2C2O4）的水溶液中，由結果可知 KMnO4(aq)滴入 40 ml 可達當量點。已知元素的原子量，鈉為 23，碳為 12，氧為 16；反應的離子方程式如下，試回答下列問題： 2MnO4- + 5C2O4^2- + 16H+ -> 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O
四、將未知濃度的 KMnO4(aq)滴入含有 0.2680 g 草酸鈉（Na2C2O4）的水溶液中，由結果可知 KMnO4(aq)滴入 40 ml 可達當量點。已知元素的原子量，鈉為 23，碳為 12，氧為 16；反應的離子方程式如下，試回答下列問題： 2MnO4- + 5C2O4^2- + 16H+ -> 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O
📝 此題為申論題，共 4 小題
小題 (一)
計算草酸鈉（Na2C2O4）的分子量。（4 分）
思路引導 VIP
看到分子量計算題，直接將化學式中各元素的原子量乘上對應的原子個數並加總即可。本題為基礎送分題，務必列出計算式以確保計算無誤，並明確標示正確單位（g/mol）。
小題 (二)
試問含 0.268 g 草酸鈉的水溶液中含有多少莫耳的 C2O4^2-？（4 分）
思路引導 VIP
看到此題，首先應利用題幹給定的原子量計算草酸鈉（Na2C2O4）的莫耳質量，接著利用「質量除以莫耳質量」求得莫耳數。由於草酸鈉在水中完全解離，草酸根離子（C2O4^2-）的莫耳數與草酸鈉相同，計算時需特別留意題目給定質量的有效數字（0.2680 g 為四位有效數字）。
小題 (三)
根據反應方程式，計算需要多少莫耳的 MnO4- 才能與該 C2O4^2- 完全反應。（4 分）
思路引導 VIP
本題為基礎化學計量計算，看到此題應先計算基準物質（草酸鈉）的莫耳數。接著，利用題目提供的離子反應方程式找出高錳酸根與草酸根的莫耳數反應比例（2：5），進而推導出所需的高錳酸根莫耳數，過程中需嚴格遵守四位有效數字的規範。
小題 (四)
計算 KMnO4(aq) 的初始濃度（mol/L）。（5 分）
思路引導 VIP
考生看到此題應先從質量與原子量求出草酸鈉的莫耳數，接著利用平衡反應式中過錳酸根與草酸根的莫耳數比例（2:5）換算出KMnO4的莫耳數，最後除以消耗體積即可得出莫耳濃度。注意計算過程中的單位換算與有效數字。
氧化還原滴定計算
💡 利用平衡反應式之係數比，由已知標準物求得待測液濃度。
🔗 滴定定量分析邏輯鏈
- 1 已知物定性 — 計算 Na2C2O4 分子量 (134 g/mol)
- 2 求算莫耳數 — 0.268g / 134 = 0.002 mol
- 3 套用計量比 — MnO4- 莫耳數 = 0.002 * (2/5)
- 4 求待測濃度 — 莫耳數 / 0.04L = 0.02 M
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🔄 延伸學習：延伸學習：掌握氧化還原滴定中「當量數相等」的另一種解題思維。
