【站僕】摩檸Morning>試卷(2019/01/16)

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108 年 - 108年臺酒從業及從業評價儀器分析#74365　

【非選題】
1.

第一題：某生利用伏安法(voltammetry)來測定水溶液中之鎘離子(Cd²⁺)含量。該生使用三電極裝置，依據下方左圖之階梯式電位掃描來測定電流(I)隨電位
(E)的變化，電位掃描範圍（相對於參考電極 S.C.E.）為-0.45 V 至 -1.3 V。代表性伏安圖如下方右圖所示，圖中(a)為含有 Cd²⁺之溶液，(b)為不含 Cd²⁺之空白溶液(blank solution)。Id稱為擴散電流(diffusion current)，與 Cd²⁺ 之濃度成正比。該生以電子控制式的滴汞(dropping mercury)電極作為工作電極，以白金作為輔助電極。利用此裝置所測得樣品溶液之擴散電流為 2.5 μA；而此系統之檢量線(calibration curve)為：。請回答下列問題：

【題組】 （一）求樣品溶液中所含鎘離子為多少 ppm？ (原子量：Cd = 112)【5 分】

【非選題】
2.【題組】（二）簡述如何利用三電極裝置進行電位掃描和電流測定以得到伏安圖。【5 分】

【非選題】
3.【題組】（三）簡述滴汞電極的優點，並寫出本實驗在汞表面所發生的半反應式。【5 分】

【非選題】
4.【題組】（四）何謂參考電極？寫出飽和甘汞電極(S.C.E.)的半反應式。【5 分】

【非選題】
5.【題組】（五）在階梯式電位掃描圖中，每次改變電位時，都使用新汞滴；此汞滴停留 1 秒，但只在汞滴移去前 17 ms 才測定電流，其目的何在？【5 分】

【非選題】
6.

第二題：食品中殘留的亞硝酸離子(NO₂^-)可藉由衍生化試劑轉換為具有顏色的衍生物（最大吸收 520 nm），再用光譜法定量；每一個 NO₂^-可轉換為一分子衍生物。某生使用雙光束光譜儀來測定吸光度(absorbance)。該生取 5.0 mL 衍生化後之樣品溶液，置於一測光管中，放入樣品槽座；另取 5.0 mL 空白溶液，置於另一測光管中，放入參考槽座；所用測光管之光徑均為 2.0 cm；測得 520 nm 之吸光度為 0.60。另取 50.0 mL 衍生化後之樣品溶液，加入 0.10 mL 之 8.0 mM NO₂^-標準溶液，然後取 5.0 mL 置於測光管中，放入樣品槽座；測得 520 nm 之吸光度為 0.85。請回答下列問題：

【題組】 （一）寫出比耳定律(Beer’s law)，並說明各參數的意義。【4 分】

【非選題】
7.【題組】（二）計算該衍生物之莫耳吸光度及樣品溶液中所含 NO2 -濃度。【8 分】

【非選題】
8.【題組】（三）簡述單光儀(monochromator)的基本構造及操作原理。【8 分】

【非選題】
9.【題組】（四）簡述光電倍增管(photomultiplier tube)的操作原理。【5 分】

【非選題】
10.

第三題：某生利用離子層析法來分析湖水中的陽離子：Na⁺、K⁺、Mg²⁺和 Ca ²⁺。該生所用的離子層析裝置包括高壓幫浦、分離管柱(separator)、抑制管(suppressor)及導電度偵測器等。分離管柱充填離子交換樹脂；抑制管具有離子交換膜。沖提液(eluent)為 0.010 M 硫酸溶液，流速為 1.0 mL/min。測得之湖水的層析圖具有四個層析峰，其滯留時間(tr)分別為 4.48、6.20、10.00、 11.60 min，依序以 A、B、C、D 表示。C 和 D 兩個層析峰的半高寬(w_1/2)均為 0.40 min。已知層析峰為高斯分布，其標準偏差(σ)和半高寬的關係為 w_1/2 = 2.3σ；水合半徑：Na ⁺ ＞ K ⁺； Mg²⁺ ＞ Ca²⁺。請回答下列問題：