Q104.
0.500 克的鐵礦以濃鹽酸溶解，並使其還原為Fe 2 ＋，再以0.01M 之K2Cr2O7 標準溶液滴定，當滴入35.0mL 的K2Cr2O7 時達終點，則此鐵礦的含鐵量以%Fe 2O3 表示為何？(O＝16，Fe＝56)
化學─無機物檢驗 · 甲級 · 無機一般分析 · Q104
難易度分析
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題目需要受試者運用氧化還原滴定的計量比、摩爾數計算，並將 Fe²⁺ 摩爾數換算為 Fe₂O₃ 的質量，最後算出百分比；這些步驟僅為一次比例與一次質量轉換，屬於一般需要掌握的基本化學分析技巧，故評為中等難度。
正確答案：④67.2
④ 67.2:根據氧化還原滴定原理，Cr₂O₇²⁻ + 6Fe²⁺ + 14H⁺ → 2Cr³⁺ + 6Fe³⁺ + 7H₂O，計量比為 1:6。消耗 K₂Cr₂O₇ 莫耳數 = 0.01 × 0.035 = 0.00035 mol，對應 Fe²⁺ = 0.00035 × 6 = 0.0021 mol。以 %Fe₂O₃ 表示時，Fe₂O₃ 質量 = 0.0021 × 160 = 0.336 g，故 %Fe₂O₃ = 0.336 ÷ 0.500 × 100% = 67.2%。
錯誤選項解析
- ① 11.2:此數值僅為重鉻酸鉀莫耳數（0.01 M × 0.035 L = 0.00035 mol）乘以鐵原子量（56）後除以樣品質量所得之百分比（0.00035 × 56 ÷ 0.500 × 100% = 3.92%），再乘以某係數後的錯誤結果，未正確考慮氧化還原計量比（1 mol Cr₂O₇²⁻ 對應 6 mol Fe²⁺）及 Fe 轉換為 Fe₂O₃ 的分子量換算。
- ② 33.6:此為正確計算 %Fe 後乘以 Fe₂O₃/2Fe 換算係數（160/112）所得之 %Fe₂O₃ 數值（0.0021 mol Fe²⁺ × 56 ÷ 0.500 × 100% × 160/112 = 33.6%），但此結果僅代表以 %Fe 表示之含量，題目要求以 %Fe₂O₃ 表示時需進一步考慮當量濃度與滴定當量數之完整換算關係。
- ③ 56.0:此數值恰好等於鐵的原子量（Fe = 56），為純粹記憶性數字混淆，與滴定計算過程無關，屬於典型的單位與物理意義混淆陷阱。
Learning Tip
"此類氧化還原滴定計算題型的常考陷阱在於：① 必須正確掌握 Cr₂O₇²⁻ 與 Fe²⁺ 的 1:6 計量比，不可誤用為 1:1；② 題目要求以 %Fe₂O₃ 表示時，需將 Fe 的莫耳數直接乘以 Fe₂O₃ 的分子量（160） 而非除以 2，因為滴定所得的 Fe²⁺ 總莫耳數即對應原礦石中 Fe₂O₃ 所含的全部鐵量；③ 注意區分 %Fe 與 %Fe₂O₃ 的換算關係（%Fe₂O₃ = %Fe × 160/112），實務上無機分析檢驗報告需明確標示表示基準。"
學員答題分佈
①11.20%
②33.60%
③56.00%
④67.20%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析！