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113年公務人員高等考試三級考試試題
類 科
：
環境檢驗
科 目
：
分析化學
考試時間
：
2
小時
座號
：
※注意：可以使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。
代號：
38150
頁次：
2
－
1
一、取 0.3360±0.0002 g 純碳酸氫鈉（NaHCO3,MW 84.007 g/mol）在 100℃烘
箱中加熱產生碳酸鈉（Na2CO3,MW105.988g/mol），假設此生成之碳酸鈉
冷卻後全部直接使用來進行鹽酸之濃度之測定，加入鹽酸 248.26±0.02 mL
後反應完全。
請寫出碳酸氫鈉反應產生碳酸鈉及鹽酸滴定碳酸鈉之反應式。（4分）
鹽酸體積莫耳濃度之不確定度來源有那些？（4分）
計算鹽酸之體積莫耳濃度及其相對與絕對不確定度（答案以有效數
字表示），並詳述計算過程。相關分子組成原子之量及不確定度
[Na（22.989770±0.000002），H（1.00798±0.00014），C（12.0106±0.0010），
O（15.9994 ±0.0004）]依照計算結果何者可忽略不計？（12 分）
二、25℃水溶液含有 0.0010 M NaOH、0.0150 M KNO3及0.0100 M Li2SO4。
計算水溶液之離子強度。（5分）
計算 H+及OH-之活性係數、活性及 pH 值。（10 分）
如下表所示，為何同一離子強度下，OH-之活性係數總是小於 H+？（5分）
25℃離子強度
（μ
,
M
）0.001 0.005 0.01 0.05 0.1
H
+
0.967
0.933
0.914
0.86
0.83
OH
-
0.964
0.926
0.900
0.81
0.76
三、在 25℃，二質子酸 0.150 g（H2A, MW 89.09 g/mol）以 0.10 M 之KCl 溶
液將之溶解，並定量至 100.0 mL。
請導出[H+]與K1、K2、二質酸濃度之關係。（10 分）
在上述二質子酸溶液中，緩慢滴加入 10.00 mL 0.200 M 之NaOH，配
置緩衝溶液，並測得其 pH 為9.50。由於其離子強度約為 0.10 M，二
質子酸相關之離子（HA-, A2-）之活性係數皆為 0.80，請以上述資料計
算該二質子酸之 pK2。（10 分）
在滴加 NaOH 之過程中，會有第一個當量點產生，測得其 pH 值為 6.5，
請計算其 pK1。（10 分）
代號：
38150
頁次：
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四、若鈣離子選擇電極之偵測極限值為 0.01μM，則欲將 2.75 g CaCl2
（MW110.98 g/mol）配製為 250.0 mLpH 8.0 的金屬緩衝溶液作為電極內
液，則需要添加幾公克之 Na2EDTA.2H2O（MW372.24 g/mol）？（15 分）
（Ca2+-EDTA 錯合物形成常數 logKf=10.65, =4.2 × 10）
五、電池由鹽橋分隔之兩半電池溶液組成，Pt∣溶液 A‖溶液 B | Pt ,
A溶液由含 1 M HClO430.0 mL 0.0500 M Cu+及含 1 M HClO450.0 mL
0.0100 M Ce4+混合而成。
B溶液由含 1 M HClO420.0 mL 0.0200 M Fe2+及含 1 M HClO450.0 mL
0.0100 M Ce4+混合而成。
Cu2+ + e-⇌Cu+, E°= 0.161 V
Fe3+ + e-⇌Fe2+, E°= 0.767 V
Ce4+ + e-⇌Ce3+, E°= 1.70 V
請寫出 A、B兩溶液之平衡反應式。（5分）
計算 A、B兩半電池之電位及電池電位，並寫出電流經外部導線由何
溶液流向何溶液。（10 分）