民國115年 普通考試 環境檢驗 分析化學概要
第4題
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。 碘定量法常使用硫代硫酸鈉（Na2S2O3）作為標準滴定液來滴…
題目
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。 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） 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）
參考解答（AI 生成，非官方）
- 一、平衡方程式：I₂＋2S₂O₃²⁻→2I⁻＋S₄O₆²⁻。半反應為還原：I₂＋2e⁻→2I⁻；氧化：2S₂O₃²⁻→S₄O₆²⁻＋2e⁻。計量關係為 1 莫耳 I₂ 對 2 莫耳硫代硫酸鈉，即 n(I₂)＝½n(S₂O₃²⁻)。
- 二、加入時機：澱粉（starch）指示劑應在滴定「接近終點」時加入，即溶液由棕黃色褪為淡黃色、游離碘已少之際，再加入約 1～2 mL 的 1% 澱粉糊液。
- 三、原因（一）：滴定初期碘濃度仍高，碘會大量被澱粉的螺旋結構吸附形成深藍色錯合物（iodine–starch complex），此錯合物與 S₂O₃²⁻ 的反應速率較慢，導致終點延後、滴定體積偏高。
- 四、原因（二）：高濃度碘與澱粉結合過強，部分碘可能被「包埋」而不易完全釋出，使終點拖尾、變色不敏銳；先加澱粉亦會因長時間吸附而使指示劑劣化、靈敏度降低。
- 五、實務要點：接近終點加入澱粉後溶液呈藍色，繼續滴定至藍色恰消失且 30 秒內不復現即為終點；同時宜加過量 KI 使 I₂ 形成 I₃⁻ 以增加溶解度，並在避光、酸性條件下操作，以減少碘揮發與氧化誤差。
AI 依官方試題文字產生的參考解答，非考選部公告答案，內容僅供備考參考。