民國115年 普通考試 化學工程 分析化學概要
第3題
針對水樣或化工產品中氯離子（Cl-）的定量，莫耳法（Mohr method）與 重量分析法是兩種經典的傳統方法。 在使用莫耳法以標準硝酸銀（AgNO3）溶液滴定…
題目
針對水樣或化工產品中氯離子（Cl-）的定量，莫耳法（Mohr method）與 重量分析法是兩種經典的傳統方法。 在使用莫耳法以標準硝酸銀（AgNO3）溶液滴定氯離子時，應使用何 種化學試劑作為指示劑？（5 分）並請敘述滴定達到終點時，溶液中 發生了什麼化學反應而產生顏色變化（需寫出產生顏色的沉澱物化學 式與顏色）？（10 分） 若改用重量分析法，取2.00 g 的未知固體樣品，經溶解並加入過量硝 酸銀後，產生了1.435 g 的氯化銀（AgCl）沉澱。請計算該未知樣品 中氯（Cl）的重量百分比（%）？（已知原子量：Ag = 107.9，Cl = 35.5）。 （10 分）
參考解答（AI 生成，非官方）
- 一、莫耳法指示劑：以鉻酸鉀（K₂CrO₄，potassium chromate）為指示劑，一般配成約5%水溶液，每50～100 mL試液加入1 mL。滴定須在中性或弱鹼性（pH約6.5～10.5）下進行；酸性時CrO₄²⁻轉為Cr₂O₇²⁻使終點延後，鹼性過強則生成Ag₂O沉澱。
- 二、終點反應與顏色：滴定過程中Ag⁺先與Cl⁻生成白色氯化銀沉澱，Ag⁺＋Cl⁻→AgCl(s)（Ksp約1.8×10⁻¹⁰）。待Cl⁻沉澱完全後，微量過剩的Ag⁺立即與CrO₄²⁻反應：2Ag⁺＋CrO₄²⁻→Ag₂CrO₄(s)，生成磚紅色（brick red）鉻酸銀沉澱，溶液由黃色轉為帶磚紅色混濁，即達終點。
- 三、重量分析法計算步驟：AgCl莫耳數＝1.435 g÷(107.9＋35.5) g/mol＝1.435÷143.4＝1.0007×10⁻² mol。由化學式AgCl知Cl莫耳數相同，Cl質量＝1.0007×10⁻²×35.5＝0.3552 g。重量百分比＝0.3552÷2.00×100%＝17.76%，約17.8%。
- 四、注意事項：AgCl沉澱需經消化（digestion）使顆粒粗化，以稀硝酸洗滌，避光操作（AgCl易光分解），並於110～130℃乾燥至恆重。共沉澱與後沉澱會使結果偏高，洗滌不足則偏低；莫耳法亦不適用於有色溶液及含I⁻、Br⁻、PO₄³⁻、S²⁻等干擾離子之樣品。
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。