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普考申論題 115年 [化學工程] 分析化學概要

第 一 題

📖 題組:
碘定量法(Iodometry)廣泛應用於環境溶氧(Winkler 法)或食品中維生素 C 的測定。
📝 此題為申論題,共 2 小題

小題 (一)

碘定量法常使用硫代硫酸鈉(Na2S2O3)作為標準滴定液來滴定生成的碘(I2)。請寫出此氧化還原反應的平衡化學方程式。(10 分)

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本題要求寫出碘(I2)與硫代硫酸鈉(Na2S2O3)的氧化還原反應。這是一個非常經典的反應,碘被還原成碘離子(I-),而硫代硫酸根(S2O3 2-)被氧化成連四硫酸根(S4O6 2-)。需注意化學計量數量的平衡:1莫耳的 I2 需要 2莫耳的 S2O3 2-。題目要求「平衡化學方程式」,寫離子方程式或全反應式皆可,但包含鈉離子的全反應式更貼合題意。

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【考點分析】 本題考查碘定量法(Iodometry)中最核心的滴定反應式,測試考生對氧化還原反應的熟悉度及化學方程式平衡的能力。 【理論/法規依據】

小題 (二)

碘定量法中必須使用「澱粉」作為指示劑。請說明澱粉指示劑應在滴定的那一個階段(滴定初期還是接近終點時)加入?並詳細解釋原因。(15 分)

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關於澱粉指示劑的加入時機,是實驗操作的常考題。思考重點:澱粉與碘的複合物特性。若在初期(碘濃度極高時)加入,大量的碘會進入澱粉的螺旋結構,形成非常緊密且穩定的深藍色複合物。這種複合物在滴定過程中解離極為緩慢,會導致已經到達終點時碘仍未能釋放出來,造成滴定誤差(提早或延遲)。因此,必須在接近終點(溶液呈淡黃色/稻草黃時)才加入,此時碘濃度低,複合物容易隨滴定反應完全解離。

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【考點分析】 考查碘定量法中澱粉指示劑的正確操作時機與背後的化學原理,測試考生對實驗細節及其對滴定誤差影響的理解。 【理論/法規依據】

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