調查局三等申論題
115年
[化學鑑識組] 分析化學
第 二 題
📖 題組：
五、關於過錳酸鉀氧化還原滴定以決定未知試樣亞鐵（Fe2+）含量，請回答下列問題： (一)請寫出氧化半反應式、還原半反應式與完整的反應方程式。（6 分） (二)首先稱取 0.145 克的草酸鈉（分子量 134）固體、溶解於 50.0 mL、1.0 M 硫酸水溶液，以 Fowler-Bright 法標定過錳酸鉀滴定劑的濃度：標定前後滴定管的刻度分別是 22.05 mL 與 42.60 mL，空白滴定前後滴定管的刻度則分別是 42.60 mL 與 42.65 mL。接著稱取未知亞鐵試樣 0.205 克、溶解於 50.0 mL、1.0 M 硫酸水溶液，以標定的過錳酸鉀滴定劑滴定，滴定前後滴定管的刻度分別是 35.70 mL 與 42.80 mL。請列出詳細計算過程，並求出未知亞鐵試樣中鐵之重量百分組成。鐵的原子量是 55.85。（9 分）
五、關於過錳酸鉀氧化還原滴定以決定未知試樣亞鐵（Fe2+）含量，請回答下列問題： (一)請寫出氧化半反應式、還原半反應式與完整的反應方程式。（6 分） (二)首先稱取 0.145 克的草酸鈉（分子量 134）固體、溶解於 50.0 mL、1.0 M 硫酸水溶液，以 Fowler-Bright 法標定過錳酸鉀滴定劑的濃度：標定前後滴定管的刻度分別是 22.05 mL 與 42.60 mL，空白滴定前後滴定管的刻度則分別是 42.60 mL 與 42.65 mL。接著稱取未知亞鐵試樣 0.205 克、溶解於 50.0 mL、1.0 M 硫酸水溶液，以標定的過錳酸鉀滴定劑滴定，滴定前後滴定管的刻度分別是 35.70 mL 與 42.80 mL。請列出詳細計算過程，並求出未知亞鐵試樣中鐵之重量百分組成。鐵的原子量是 55.85。（9 分）
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (二)
(二)首先稱取 0.145 克的草酸鈉（分子量 134）固體、溶解於 50.0 mL、1.0 M 硫酸水溶液，以 Fowler-Bright 法標定過錳酸鉀滴定劑的濃度：標定前後滴定管的刻度分別是 22.05 mL 與 42.60 mL，空白滴定前後滴定管的刻度則分別是 42.60 mL 與 42.65 mL。接著稱取未知亞鐵試樣 0.205 克、溶解於 50.0 mL、1.0 M 硫酸水溶液，以標定的過錳酸鉀滴定劑滴定，滴定前後滴定管的刻度分別是 35.70 mL 與 42.80 mL。請列出詳細計算過程，並求出未知亞鐵試樣中鐵之重量百分組成。鐵的原子量是 55.85。（9 分）
思路引導 VIP
這是一題標準的兩階段計算。第一階段：用草酸鈉標定 KMnO4。先算出草酸鈉有幾莫耳。草酸根和過錳酸根的反應比例是多少？(5莫耳草酸根 : 2莫耳KMnO4)。算出消耗的純 KMnO4 體積（記得扣除空白滴定的體積），由此得出 KMnO4 的濃度。第二階段：滴定未知亞鐵試樣。算出消耗的純 KMnO4 體積（一樣扣除空白），乘上濃度得到莫耳數。利用前一題 1:5 的比例算出鐵的莫耳數。最後換算成克，除以樣品重 0.205 克，算出百分比。
小題 (一)
(一)請寫出氧化半反應式、還原半反應式與完整的反應方程式。（6 分）
思路引導 VIP
酸性環境下的過錳酸根 (MnO4-) 氧化亞鐵 (Fe2+)。亞鐵被氧化會變成什麼？(Fe3+)。過錳酸根在酸性下會被還原成什麼？(Mn2+)。請先把這兩個半反應寫出來，注意電荷和原子的平衡（需要加 H+ 和 H2O）。最後為了消去電子，該怎麼把兩式合併？