Q105.
100.0mL 的水樣取出50.0mL，加入KCN 溶液，pH＝10 的緩衝溶液及指示劑EBT，以0.0100M 之EDTA 溶液滴定，當滴入15.0mL 時達終點，則水樣的總硬度為若干ppm？(C＝12，O＝16，Mg＝24，Ca＝40)
化學─無機物檢驗 · 甲級 · 無機一般分析 · Q105
難易度分析
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題目屬於需進行摩爾數換算與原樣體積比例調整的典型計算題，考核學生對 EDTA 滴定法與硬度換算的基本掌握；並不包含多重選項或極其精細的法律條文區別，故評為中等難度。
正確答案：④300
④ 300:300 ppm 為正確答案。計算過程：EDTA 莫耳數 = 0.0100 M × 0.015 L = 1.5 × 10⁻⁴ mol，等於 Ca²⁺/Mg²⁺ 總莫耳數。以 CaCO₃ 表示硬度：1.5 × 10⁻⁴ mol × 100 g/mol = 0.015 g = 15 mg（於 50 mL 中），換算至 100 mL 原始水樣為 30 mg/100 mL = 300 ppm。
錯誤選項解析
- ① 60:60 ppm 的計算可能誤將 EDTA 體積或濃度減半，或誤用 CaCO₃ 莫耳質量（100 g/mol）計算時發生算術錯誤。正確應以 0.0100 M × 15.0 mL 求得金屬離子莫耳數後換算。
- ② 120:120 ppm 可能正確計算了 50.0 mL 水樣的硬度，但未換算回原始 100.0 mL 水樣的總硬度。題目明確指出從 100.0 mL 中取出 50.0 mL 進行滴定，最終結果需乘以稀釋倍數 2。
- ③ 150:150 ppm 的錯誤可能來自直接使用滴定體積 15.0 mL 乘以 10 的簡化算法，忽略了 EDTA 濃度（0.0100 M） 與 CaCO₃ 莫耳質量（100 g/mol） 的完整換算關係。
Learning Tip
"本題核心考點為 EDTA 滴定法測定水總硬度 的換算邏輯。常見陷阱包括：① 忽略取樣體積（50 mL）與原始體積（100 mL）的稀釋倍數換算；② 硬度單位需以 CaCO₃（莫耳質量 100 g/mol） 為基準表示；③ KCN 用於掩蔽干擾離子（如 Cu²⁺、Zn²⁺），EBT 指示劑 於 pH 10 時與 Ca²⁺/Mg²⁺ 形成酒紅色錯合物，滴定終點變為純藍色。實務上水硬度分級：軟水 < 60 ppm、中硬水 60–120 ppm、硬水 120–180 ppm、極硬水 > 180 ppm。"
學員答題分佈
①600%
②1200%
③1500%
④3000%
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！