民國110年 地方三等 環境檢驗 分析化學考古題
民國110年 地方三等 環境檢驗 分析化學收錄考選部官方試題,共 5 題可線上瀏覽,考選部未公告本科目答案。
題目與答案
第1題
為了檢測日月潭湖水中的銅含量,小明使用原子吸收光譜法(atomic
absorption spectrometry)進行分析,所獲得的數據如表一。在95%的信
賴水準下,使用表二及表三回答下列問題:
表一:日月潭湖水中銅含量
樣品編號
銅含量(ppm)
26.90
24.80
25.80
26.10
26.40
表二:z值(z value)
信賴水準
80%
90%
95%
99%
99.9%
z
1.28
1.64
1.96
2.58
3.29
表三:t值(t value)
自由度
t (95%)
12.7 4.30 3.18 2.78 2.57 2.45 2.36 2.31 2.26 2.23
請計算樣本平均值(sample mean)及樣本標準偏差(sample standard
deviation)。(須寫出算式)(8 分)
在母體標準偏差(population standard deviation)不清楚的情況下,請
寫出信賴水準95%的信賴區間(confidence interval)。(8 分)
若日月潭湖水中銅含量的真值為25.0 ppm,請說明小明的實驗結果和
真值在信賴水準95%下是否一致。(請說明原因)(4 分)
第2題
實驗室有一瓶濃鹽酸(HCl,分子量為36.5 g/mol),濃度為30.5%(w/w),
溶液的比重為1.19。小明以0.10 M 的HCl 溶液滴定未知濃度的Na2CO3
溶液。
請計算濃鹽酸的莫耳濃度(M)。(6 分)
請描述以濃鹽酸配製500.0 mL 之0.10 M HCl 溶液的步驟。(6 分)
0.10 M HCl 溶液配製好後,使用該溶液為滴定液之前,須以Na2CO3
標定,請說明原因。(4 分)
以0.10 M HCl 溶液滴定錐形瓶中的Na2CO3 溶液時,在到達第二個
滴定終點前,須將錐形瓶中的溶液加熱至沸騰,待冷卻後再繼續滴
定至滴定終點。請說明原因。(4 分)
第3題
沉澱滴定法可用來檢測環境水樣品中S2-的含量。小華取100.00 mL 的環
境水樣品,以0.023 M 的AgNO3 溶液進行滴定,在加入16.47 mL 滴定
液之時,到達滴定終點。該滴定的反應式如下:
2Ag+(aq)+
S2-(aq)
Ag2S(s)
Ksp = 8.0 x 10-51
若環境水樣品的比重為1.1,請計算樣品中H2S(分子量為34.08 g/mol)
的濃度為多少ppm?(12 分)
請計算到達當量點時溶液的[Ag+]值為何?(5 分)
請說明何謂滴定誤差(titration error)?(3 分)
第4題
依據行政院環境保護署的公告,檢驗水之硬度的標準方法是錯合滴定法
(complexometric titration),滴定劑使用乙二胺四乙酸(EDTA,H4Y)時,
該滴定法簡稱為EDTA 滴定法。取50.0 mL 含有Ca2+的飲用水,加入
5.0 mL pH 為10.0 的緩衝溶液(含有幾滴鎂離子之EDTA 的錯合離子
MgY2-),再加入2 滴Eriochrome Black T 指示劑後,以0.010 M 的EDTA
滴定液進行滴定,在加入30.2 mL 滴定液之時,到達滴定終點。(CaCO3
的分子量為100.9 g/mol)
計算飲用水中Ca2+的莫耳濃度(M)。(8 分)
計算水的硬度[以每升溶液中含CaCO3的毫克數表示之(CaCO3mg/L)]。
(8 分)
請說明為何需要在pH 10.0 的緩衝溶液中進行本滴定。(4 分)
第5題
依據行政院環境保護署的公告,環境用藥過氧化氫的檢測方法是氧化還
原滴定法(NIEAD436.20B)。取50.0 mL 過氧化氫溶液(H2O2,分子量
為34.01 g/mol),加入酸後,以0.20 M 高錳酸鉀溶液(KMnO4,分子量
為158.03 g/mol)進行滴定,在加入35.3 mL 滴定液之時,到達滴定終
點。該滴定的反應式如下:
2 MnO4- + 5 H2O2 + 6 H+ →2 Mn2+ + 8 H2O + 5 O2
請計算過氧化氫溶液的莫耳濃度(M)。(8 分)
若過氧化氫溶液比重為1.1,請計算樣品中過氧化氫的重量百分比。
(4 分)
配製1 L 濃度為0.02 M 的高錳酸鉀滴定溶液時,須將3.2 g 高錳酸鉀
溶於1 L 水中,和緩煮沸1 小時至2 小時,置於暗處冷卻,隔夜後以
玻璃過濾器過濾,濾液貯存於附有玻璃瓶蓋之棕色玻璃瓶中。請說明
為何高錳酸鉀溶液使用前需要過濾。(4 分)
請說明如何判定本滴定的滴定終點。(4 分)