Q106.
500mL 含Ca 2＋及Mg 2＋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25.0mL 時達終點；另取50.0mL 水樣，以NN 為指示劑，當滴入15.0mL的EDTA 溶液達終點，則水樣的鎂硬度為若干ppm？(C＝12，O＝16，Mg＝24，Ca＝40)
化學─無機物檢驗 · 甲級 · 無機一般分析 · Q106
難易度分析
4 / 5
此題要求考生先辨識兩種指示劑在不同pH下的特性，再利用兩次滴定體積差求取Mg含量，最後以CaCO₃當量換算成ppm。該題需要對EDTA滴定原理、指示劑選用、體積差計算以及單位轉換有完整掌握，較為複雜，故屬較高難度。
正確答案：②200
② 200:正確答案。第一次滴定（pH=10，EBT指示劑）測得 Ca²⁺＋Mg²⁺ 總量，消耗 EDTA 25.0 mL；第二次滴定（NN指示劑）僅測得 Ca²⁺ 量，消耗 EDTA 15.0 mL。兩者體積差為 10.0 mL 代表 Mg²⁺ 消耗之 EDTA。計算：Mg 毫莫耳數 = 0.0100 M × 10.0 mL = 0.100 mmol（於 50.0 mL 水樣中），換算至 500 mL 原水樣為 1.00 mmol。Mg 質量 = 1.00 mmol × 24 mg/mmol = 24 mg，但題目問的是以 CaCO₃ 當量表示之硬度：0.100 mmol × 100 mg/mmol（CaCO₃ 分子量）× (500/50) = 200 ppm。
錯誤選項解析
- ① 168:此數值計算錯誤，可能誤將總硬度當作鎂硬度計算時使用了錯誤的體積差值（如誤用 10.0 mL 而非正確的 10.0 mL 計算，但濃度換算有誤）。正確應以體積差 10.0 mL 計算鎂含量。
- ③ 252:此數值錯誤，可能誤將第一次滴定之總消耗體積 25.0 mL 直接用於計算總硬度，而未扣除鈣之滴定體積。若以 25.0 mL 計算總硬度會得到 250 ppm，此選項數值 252 亦不符合正確計算邏輯。
- ④ 300:此數值錯誤，可能誤將兩次滴定體積相加（25.0 + 15.0 = 40.0 mL）或誤用稀釋倍率計算。正確做法應取兩次滴定之體積差值（25.0 - 15.0 = 10.0 mL）來計算鎂含量。
Learning Tip
"本題核心考點為EDTA 配位滴定法測定水硬度之原理：EBT 指示劑於 pH=10 時指示 Ca²⁺＋Mg²⁺ 總量，而 NN 指示劑（鈷指示劑）於 pH>12 時僅指示 Ca²⁺ 量（此時 Mg²⁺ 已形成 Mg(OH)₂ 沉澱）。鎂硬度須以兩次滴定之 EDTA 體積差計算，並注意硬度通常以 CaCO₃ 當量濃度（ppm） 表示，換算時使用 CaCO₃ 之莫耳質量 100 g/mol。常見陷阱為混淆「元素質量濃度」與「CaCO₃ 當量硬度」，或誤將體積相加而非相減。"
學員答題分佈
①1680%
②2000%
③2520%
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！