115年:藥學二(第1次)
以重量分析法進行次硝酸鉍( bismuth subnitrate )之定量時,係將其熾灼為下列何者再稱量之?
A(BiO) 2CO3
BBiO2
CBi2O3
DBi(OH) 3
詳細解析
本題觀念:
本題考查的是**次硝酸鉍(Bismuth Subnitrate)在重量分析法(Gravimetric Analysis)中的定量原理,特別是經過高溫熾灼(Ignition)**後的最終化學形式。
在傳統的重量分析中,鉍鹽(如次硝酸鉍、次碳酸鉍等)通常會透過熾灼(約 500°C ~ 600°C)的方式,將其轉化為化學性質最穩定、組成最確定的氧化物形式進行稱重,以計算其含量。
選項分析
- (A) (BiO)₂CO₃:這是**次碳酸鉍(Bismuth Subcarbonate)**的化學式。雖然次碳酸鉍也是常見的鉍化合物,但它在高溫熾灼下並不穩定,會分解放出 ,最終轉化為 。因此它不是熾灼後的最終稱量形式。
- (B) BiO₂:二氧化鉍。鉍的穩定氧化態通常為 +3 價 () 或 +5 價。 並非鉍鹽熾灼後的標準穩定產物。
- (C) Bi₂O₃:這是三氧化二鉍(Bismuth(III) Oxide)。當次硝酸鉍(含有硝酸根和氫氧根的鹼式鹽)經過高溫熾灼時,硝酸根會分解為氮氧化物氣體(),氫氧根會脫水,最終留下的固體殘渣即為安定的黃色粉末 。這是重量分析法中測定鉍含量的標準稱量形式。
- 反應式示意: (簡化表示)
- (D) Bi(OH)₃:這是氫氧化鉍。氫氧化物在受熱時極易脫水形成氧化物(),因此不可能在熾灼的高溫下存在。
答案解析
根據藥典規範與分析化學原理,進行次硝酸鉍之重量分析時,係將樣品熾灼至恆重,使其完全分解並轉化為三氧化二鉍(),冷卻後稱量其重量,再換算回次硝酸鉍的含量。
故正確答案為 (C) Bi2O3。
核心知識點
- 鉍鹽的重量分析形式:大多數鉍的有機酸鹽或無機鹼式鹽(如 Subnitrate, Subcarbonate, Subgallate),經高溫熾灼(Ignition)後的最終產物皆為 。
- 次硝酸鉍(Bismuth Subnitrate):
- 化學組成較不固定,一般視為 或 等鹼式鹽混合物。
- 不溶於水,溶於酸。
- 藥理作用:收斂、保護胃黏膜(治療胃潰瘍、腹瀉)。
- 藥典定量法演變:雖然傳統重量分析使用熾灼法,但現代藥典(如 USP, BP, 中華藥典)對鉍鹽的含量測定多已改採 EDTA 錯合滴定法(以 Xylenol Orange 為指示劑,在酸性條件下滴定)。但考生仍須了解傳統重量分析的化學原理。