民國115年 普通考試 化學工程 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、平衡化學方程式：分子式為I₂＋2Na₂S₂O₃→2NaI＋Na₂S₄O₆；淨離子式為I₂＋2S₂O₃²⁻→2I⁻＋S₄O₆²⁻。計量關係為1 mol I₂恰與2 mol硫代硫酸根（thiosulfate）反應。
- 二、半反應與電位：還原半反應I₂＋2e⁻→2I⁻（E°≈＋0.535 V）；氧化半反應2S₂O₃²⁻→S₄O₆²⁻＋2e⁻（E°≈＋0.08 V）。電池電位約＋0.45 V，反應自發且近乎定量，故可作為碘定量法的計量基礎。
- 三、加入時機：澱粉（starch）指示劑應在滴定「接近終點」時加入，即溶液由棕黃色褪成淡黃色、殘餘碘已少之際，再加入約1～2 mL澱粉液，繼續滴定至藍色恰好消失為止。
- 四、原因說明：澱粉中直鏈澱粉（amylose）與I₂形成藍色錯合物作為變色依據。若滴定初期即加入，此時碘濃度甚高，會與澱粉產生不可逆吸附與包埋，形成難解離的深藍色團塊，使終點藍色消退遲緩、終點嚴重滯後，造成滴定劑過量而結果偏高。
- 五、操作要點與限制：滴定須在酸性介質中進行，鹼性下I₂會歧化為IO₃⁻與I⁻而使結果偏低；澱粉液宜新鮮配製以免水解失效。終點後若藍色復現，表示空氣氧化I⁻生成I₂，應補滴至藍色不再出現；全程宜避光並快速完成。
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。