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2017/03/07

勞動部食品檢驗丙級學科考題解析-工作項目01: 食品分析 part 1

 這是 2017-03 建立的網頁資料,2020-09 的課程,繼續講解學科題目


 考題解析總目錄請參考
勞動部技術士技能檢定,食品檢驗分析,丙級學科考題解析及術科資料整理


黑色的字體是原始考題之文字。阿原解析的部份使用藍色或綠色字體。
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版權說明
1.  根據著作權法第九條,勞動部的考題不受版權保護。
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3.  引用的資料 (多數為中英文維基百科的資料),可能沒有版權,至少是自由授權。都會附上超連結,方便讀者使用。


中文維基百科的相關資料,可以加強觀念或公式
體積莫耳濃度

因為第一單元共有 143 題,全部考題及阿原解析放到同一個網頁,會造成網頁太長,因此阿原把這部份拆解成數個小單元,方便讀者使用。


工作項目01: 食品分析 


1. (2) 濃度 2N 的硫酸溶液與下列何者濃度相等①4M H2SO4②1M H2SO4③0.1M H2SO4④6M H2SO4
一般硫酸有兩個可以解離的氫離子,所以 1 M = 2 N 

2. (1) 王水是由下列何種試劑配製①HNO3,HCl②H2SO4,HC1③H2SO4,HNO3④HNO3,HC1O4
如同知名的口訣:一笑三元。 硝酸及鹽酸。這也是考大家有沒有背化學式。
中文維基百科 王水 Aqua regia (Latin, lit. "royal water" or "king's water") 

3. (4) 配製 1 N NaOH 1000 mL 需用多少量之 NaOH①400g②0.4g③4g④40g (Na:23,O:16,H:1)。
一個 NaOH 分子,可以解離出一分子 OH-,所以  1 N = 1 M
1000 mL = 1 L
1 M = 1 mole / 1L    所以需要 1 mole 的 NaOH   =  ?  克重   = 40 g (假設藥品的濃度是 100%) 
因為現實中,可能有不同純度,例如 98% 
阿原曾經出過一個很機車的考題, 1000  kg 的肉要製作成香腸,依照食品添加物的法規所規範的限量標準,使用純度 95% 的硝酸鈉,請問,需要加入多少硝酸鈉。(假設不算其他調味料、腸衣的重量,肉不會失水)


4. (2) 比重 1.84 的 96% H2SO4 相當於①36M②18M③16M④18N=9M
沒有給體積,自己假設,當然是假設 1 L。
若有這樣的硫酸 1 L,  1 L * 1.84 = 1840 g ---但不是 100% 純的,純度只有 96%
1840 g * 96% = 1766.4 g 才是硫酸,但是要換成 M 濃度。硫酸的分子量 = 981766.4/98 = ~ 18 M小心,不要選成 18 N


5. (3) pH = 7 時表示氫離子濃度[H+]與氫氧根離子濃度[OH-]均為①107②7③10-7④70 M。
維基百科 pH 值   pH 
注意:pH 中的 p 一定要小寫,H 一定要大寫



6. (4) 若以 0.1N NaOH 滴定某酸性溶液,達滴定終點時,以酚酞當指示劑的溶液應呈①黃②無③橙④粉紅 色。

維基百科 酚酞  Phenolphthalein         pH > 8.2 就變色
照片已由其作者,Benjah-bmm27,釋出至公有領域 (沒有版權)。


7. (1) 強鹼滴定弱酸時,較適合用下列何種指示劑①酚酞②甲基紅③甲基橙④溴甲酚綠(bro-mocresol green)。酸鹼指示劑

強鹼滴定弱酸,最後成微鹼性,因此選用在鹼性範圍才變色的指示劑

其他三者,都在微酸性環境變色


8. (3) 錶玻璃可用於下列何種操作①攪拌②沉澱③昇華結晶④過濾。
維基百科  錶玻璃   Watch glass








9. (4) 使用分液漏斗時,振盪萃取後必須打開活塞解除內壓,其主要是欲避免①分液漏斗發生爆破②磨砂玻璃塞易 噴掉③萃取液易流失④凡氣壓差造成實驗任何危險或損害者。
維基百科 分液漏斗 Separatory funnel
技巧:洩壓時尖端朝上,避免洩壓時液體流出,


PRHaney 創用CC 姓名標示-相同方式分享 3.0


10. (2) 下列何種器具不適合用電氣加熱烘乾?①試管②滴定管③燒杯④坩堝。
有準確刻度的容器,若加熱,可能失去準度
一般燒杯有刻度,但是不準確,不為當作測量體積之用途


11. (1) 以卡爾達(Kjeldahl)法定量粗蛋白質時,其中氨之蒸餾屬於何種蒸餾①水蒸氣蒸餾②減壓蒸餾③分餾④加壓蒸 餾。

中文維基百科 凱氏定氮法 這是用來檢驗蛋白質含量的方法 (相對有作弊的方法,如三聚氰胺事件,或老教授提到早期醬油加入銨)
例如我們食品營養領域所熟悉的 台灣地區食品營養成份資料庫 (這是舊版,新版是 2015 年) 分析項目及分析方法
 
發音:Kjeldahl  (韋式字典 m-w.com)


---------------20170307 到此休息----------------

12. (2) 索氏脂肪抽出器(Soxhlet apparatus)中,冷凝水之入口應裝於冷凝管之①上方②下方③無上下之別④只要出入口 能夠串聯即可。
 
發音: Soxhlet (韋式字典沒有發音,yahoo 引用的字典有) 
 

維基百科 索氏提取器 Soxhlet extractor 可以看出來由冷凝管下方進水




Original PNG by Quantockgoblin, SVG adaptation by Slashme - http://en.wikipedia.org/wiki/Soxhlet extractor  版權:公有領域 (沒有版權)

關鍵:
溶劑 (乙醚/正己烷) 把油脂帶下來,油脂沸點高,溶劑沸點低,所以加熱後上去的是純溶劑蒸氣,不帶油脂。
 
經過冷凝成液體,累積在樣品區,到了足夠的高度,利用設備的虹吸原理,溶劑把溶有樣本油脂的混合液體帶到圓底瓶
 
最後把圓底瓶的溶劑移除,就得到樣品中的油脂 (更精準的說,是可以被溶劑溶解帶下來的物質)



13. (1) 操作離心機時,相對位置之兩支離心管必須平衡其①重量②體積③溫度④溶液高度。
有使用過洗衣機中的脫水機,就知道沒有放置好,整個脫水機會不平衡無法正常運作。

-----20201026 -----休息

14. (2) 乾淨的滴定管不用時應
①正放
②倒置
③平放
④裝滿蒸餾水。
維基百科  滴定管  Burette


Lucasbosch  創用CC 姓名標示-相同方式分享 3.0


15. (4) 用濾紙過濾時,其過濾速度與下列何者無關?
①濾紙的孔徑大小
②濾紙的材質
③摺疊方式
④廠牌。
維基百科 濾紙 filter paper
一般濾紙都有特定的規格


GOKLuLe   創用CC 姓名標示-相同方式分享 3.0

16. (3) 若有大量沉澱需過濾時,下列何者最適?
①單層紗布過濾---一般過濾大顆粒,或是食材攪打後
②漏斗自然過濾
③布氏漏斗減壓過濾--適合液體--沈澱是固體,可以被濾紙擋下來 
④分液漏斗分離--互相不溶兩種液體




(圖片版權:publid domain, 公共財)


(圖片版權:CC0, 公共財)



17. (1) 下列何者不是食品檢驗中過濾常用的器具
①紗布
②玻璃濾堝
③布氏漏斗
④玻璃漏斗。

紗布孔徑比較大,不適合作為實驗室過濾用。阿原讀碩士班時,為了取地瓜的酵素,打碎後使用多曾紗布濾掉,取液體進行後續酵素純化。

 但,一般檢驗不會用到紗布過濾。

 

18. (4) 下列何者冷卻劑溫度最低
①乾冰----> −78.5 °C
②冰塊---->就是冰箱的冷凍溫度,一般 −18 °C
③乾冰加丙酮----> −78 °C
④液態氮。----> −196 °C

維基百科 dry ice   liquid nitrogen
Dry ice sublimates at −78.5 °C (−109.3 °F) at Earth atmospheric pressures
Dry ice/acetone forms a cold bath of −78 °C, which can be used for instance to prevent thermal runaway in a Swern oxidation.
Liquid nitrogen is nitrogen in a liquid state at an extremely low temperature. It is a colorless clear liquid with a density of 0.807 g/ml at its boiling point (−195.79 °C (77 K; −320 °F)) 

19. (3) 以索氏脂肪抽出器萃取粗脂肪時使用加熱方式下列何者不適①沙浴②水浴③本生燈④加熱包。
維基百科 索氏提取器 Soxhlet extractor
可以參考英文版的動畫
常用來萃取的有機溶劑是易燃品,若使用本生燈直火加熱,容易發生危險

20. (4) 下列加熱溫度何者必須使用油浴才可達到?①37℃②50℃③80℃④180℃。

若加熱液體之後間接加熱容器等,一般大氣壓力,水只能到 100 度


-----20201102 休息-----

21. (2) 冷凍食品在分析粗脂肪前,解凍的方法以何者最適?①自然解凍②微波解凍③烘箱烘烤④流水解凍。
這跟團膳或餐飲業,前一天把冷凍食材放到冷藏解凍完全不同的觀念,這裡是食品分析,不要搞混。

22. (3) 食品一般成份分析難何者使用的加熱溫度需要最高?
①水分----> CNS 5033 食品中水分之檢驗方法。100 -150℃
②粗脂肪----> CNS 5036 食品中粗脂肪之檢驗方法。索式萃取法,只要讓乙醚沸騰,而乙醚沸點是 34.6℃
③灰分----->CNS 5034 食品中粗灰分之檢驗方法 550-600
④粗蛋白。---->CNS 5035 食品中粗蛋白質之檢驗法

 

台灣地區食品營養成分資料庫   分析項目及分析方法 (一樣,食藥署網址大約兩年失效,不是永久網址,這對教學推廣不利,只好輸入關鍵字,再次搜尋)

採用高溫灰化方式,即先以250℃預加熱2小時,再以550℃灰化16小時(CNS 5034, N6115)(食品所)。依AOAC之方法測定之(AOAC, 1984)(屏東科技大學)。


CNS 5033  食品中水分之檢驗方法    Methods of Test for Moisture in Food

細節請自行參考文件,不同樣本,條件不同。簡單說,取 2 -10 g,在 100 -150℃加熱數個小時,直到重量沒有改變。 

CNS 6258  肉及肉製品檢驗法-水分含量之測定
Method of test for meat and meat products - Determination of moisture content


CNS 5034  食品中粗灰分之檢驗方法
Method of Test for Ash in Food

CNS 6259  肉及肉製品檢驗法-灰分含量之測定
Method of test for meat and meat products - Determination of ash content

CNS 5036  食品中粗脂肪之檢驗方法
Methods of Test for Crude Fat in Food

有三種,適用對象不同。其中2.1乙醚萃取法是最常用


CNS 5035   食品中粗蛋白質之檢驗法
Method of Test for Crude Protein in Food

CNS 6511  肉及肉製品檢驗法-粗蛋白質含量之測定
Method of test for meat and meat products - Determination of crude protein content


=====> 這裡重點,不是解題,是認識檢驗方法有所本,同時認識 CNS,這不會考,但會陪伴大家到畢業,到職場。

檢驗方法,是參考何種資料?公告法?AOAC? 快速檢驗?
若有糾紛 (上下游業者檢驗數據不同,或是被檢舉等),該如何處理。



23. (2) 水分測定方法中何者使用的加熱溫度最低?
①常壓加熱法
②減壓加熱法
③紅外線加熱法
④溶劑蒸餾法。


大家還記得這樣的科學故事,早期探險家到了新的地方,就煮開水,測定沸點,推算大氣壓與高度 (現在看來有誤差) 。減壓會使液體的沸點下降,相對容易把液體自樣本中移除。 


24. (3) 水分測定方法中何者不需加熱
①常壓乾燥法
②減壓乾燥法
③Karl Fisher's 法
④紅外線。


維基百科 Karl Fischer titration (目前沒有中文)
這是德國化學家 Karl Fischer 在 1935 年發明的方法,使用電化學或滴定法,不需要加熱 
Karl Fischer titration is a classic titration method in analytical chemistry that uses coulometric or volumetric titration to determine trace amounts of water in a sample. It was invented in 1935 by the German chemist Karl Fischer.[1] Today, the titration is done with an automatized Karl Fischer titrator.



Datamax, Public Domain

25. (3) 欲精確量取 10 毫升濃硫酸時,應採用下列何法較佳?①將濃硫酸直接倒入 10 毫升定量瓶中②將濃硫酸倒入燒 杯中約 10 毫升,再以 10 毫升量筒量取③將濃硫酸倒入燒杯中約 10 毫升,再以 10 毫升吸管量取④以 10 毫升 吸管由濃硫酸試藥瓶中直接量取。
高濃度的硫酸,黏性比較大。

阿原的經驗,取用黏度的液體,某些情況下使用秤重量,可能比取固定體積來的方便,而且高黏度液體容易沾黏在取用的容器的管壁。

26. (3) 酸鹼滴定中使用滴管加指示劑時通常一滴大約為①1/2②1/5③1/20④1/50 毫升。

-------20201109  休息-----

27. (2) 以玻璃為活栓的滴定管不適用於具有①酸性②鹼性③還原性④氧化性 的溶液。
請記得,要長時間盛裝鹼性溶液,需要使用塑膠容器。鹼性溶液會腐蝕玻璃器具。


28. (3) 電子天平可測定的最小質量稱為電子天平的①準確度②精確度③感度④刻度。



29. (4) 化學實驗通常在"精確稱取"樣品時,所需使用的電動天秤其感度應為①100 毫克②10 毫克③1 毫克④0.1 毫克。
萬分之一公克


30. (3) 使用電子天平稱取粉狀藥品時,可不必用到①鑷子②藥匙③砝碼④稱量紙。

一般法碼是用在有左右臂的天平。
校正用法碼,可以用在電子天平 (校正在食品安全驗證系統或是 ISO 9001 /ISO 17025 等,是很重要的觀念)。
維基百科  Weighing scale

Balance vs scale

31. (4) 下列何者不會影響到電子天平的稱量?①溫度②溼度③靜電④亮度。


32. (4) 80 克的 NaOH 溶於水中,最後之體積為 1 升,其濃度為①8%②8N③80%④2N。

80 g = ??  mole?  


33. (1) 1N 的 NaCl 水溶液 1 升,含 NaCl①58.5 克②5.85 克③29.3 克④2.93 克。

1.  食鹽使用 N 而不是 M, 這怪怪的。一般當量濃度 (equivalent concentration) 用在酸鹼或氧化還原。
2.  將錯就錯,大家都知道這是考分子量與莫耳的觀念。

請看阿原使用手寫板講解

(沒有給個元素的原子量,就要拼記憶力,看誰背的多)


34. (3) 2N 的 Na2SO4 水溶液 1 升含 Na2SO4①7.1 克②71 克③142 克④284 克。

1.  一般當量濃度 (equivalent concentration) 用在酸鹼或氧化還原。

(沒有給個元素的原子量,就要拼記憶力,看誰背的多)

35. (1) 5%之 NaOH 水溶液 100 克,含 NaOH①5 克②9.5 克③50 克④95 克。

這題很有趣,在學生對莫耳濃度混淆後,又出現重量百分濃度。這題跟莫耳無關,跟體積無關。

最好的方式,記得重量百分濃度的定義。

  
 
36. (4) 10N 的 H2SO4 5 毫升以水稀釋至 25 毫升,則其濃度為①5N②4N③3N④2N。

1. 看選項,還好沒有刻意更換濃度單位,把 N 換成 M

2. 很單純,溶質不變,液體總體積增加,濃度就減少,兩個成反比。體積變成五倍,濃度就是五分之一。

 
37. (1) 3MH3PO4 100 毫升以水稀釋至 600 毫升則其濃度為①0.5M②1M③0.5N④1N。


1. 這題不需要把分母換算成公升為單位。只要分子,容質沒有改變,直接換算稀釋倍率與濃度

2. 小心題目有 N 與 M 互換 

3. 溶質不變情況下,體積變成六倍,濃度變成六分之一。

4. 阿原加考一題:這樣情況下,濃度是多少 N? 

5. 阿原更狠一點,同上,這次換成 H3PO3 (亞磷酸) , H3PO2 (次磷酸),上述的情況,答案是多少?

 

38. (1) 0.1N 硫酸經標定知其力價為 0.9451,則其正確濃度為①0.0945N②0.9451N③0.8451N④0.0549N
一般認為是 100%, 1
經過標定,不是100% , 94.51% 
因為 NaOH 容易吸水,吸收二氧化碳,所以稱到的重量不是 100% 都是強鹼 
 

39. (2) 0.5N 之 Na2S2O3 經標定知其正確濃度為 0.4954,則其力價為①0.5000②0.9908③0.09908④0.1000。

0.4954 / 0.5  =  力價

真實濃度  / 預期濃度  =  力價

40. (2) 50 克的 NaOH 如欲將之配製成 10%之溶液須加水①950 克②450 克③50 克④45 克。
重量百分濃度:注意分子與分母



41. (2) 配製鹽酸溶液最常用的溶劑為①自來水②蒸餾水③95%酒精④去離子水。

42. (1) 檢液加酚 指示劑 1~2 滴如不變色即知其 pH 值①小於 8.4②大於 8.4③大於 9.0④大於 9.4。


43. (3) 配製酚 指示劑最常用之溶劑為①自來水②蒸餾水③酒精溶液④氫氧化鈉溶液。

wiki  Phenolphthalein
 

 Pubchem  Phenolphthalein

1 g dissolves in 12 ml alcohol

 

 

400 mg/L
Solubility in other solvents Insoluble in benzene and hexane; very soluble in ethanol and ether; slightly soluble in DMSO

 

 

 

維基百科  苯酚
1.  這跟酚的水溶性有關  Solubility in water  8.3 g/100 mL (20 °C)

但是中英文都沒有溶於酒精的資料

Pubchem  Phenol     列出在多項溶劑的溶解度

Very soluble in alcohol, chloroform, ether, glycerol, carbon disulfide, petrolatum, volatile and fixed oils, and aqueous alkali hydroxides
O'Neil, M.J. (ed.). The Merck Index - An Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals. 13th Edition, Whitehouse Station, NJ: Merck and Co., Inc., 2001., p. 1299 

容易溶於醇類、氯仿、醚類等 (都是弱極性的有機溶劑)


44. (1) pH 試紙可測試檢液的①酸鹼值②顏色③味道④甜度。


45. (4) 欲測定溶液的酸鹼度可用①比色計②比重計③旋光計④pH 計。



46. (2) 藍色石蕊試紙常用來測試①鹼性②酸性③中性④食鹽水溶液。


47. (3) pH 計之玻璃電極宜保存於①石油②生理食鹽水③蒸餾水④酒精 中。

奇怪,阿原一直學到,而且儀器的操作手冊都說要保存在緩衝溶液或是 KCl 溶液中。

48. (1) pH 值與溶液的①氫離子②氧離子③鈣離子④氯離子 濃度有關。

49. (3) pH 試紙正確使用方法為①手拿試紙,將試紙以檢液蘸溼後,立即比色②手拿試紙,將試紙以檢液蘸溼,三分 鐘後比色③以玻璃棒蘸取檢液,與試紙接觸後,立即比色④以玻璃棒蘸取檢液,與試紙接觸,三分鐘後比色。

不可以把試紙直接丟入液體 1. 可能會汙染液體 2. 太浪費了

50. (4) 使用 pH 計測試 pH 值時須先使用①蒸餾水②1% HCl③1% NaOH④標準緩衝溶液 校正。

一般常見的校正緩衝溶液是 pH 7.0 and pH 4.01

51. (1) 下列何者 pH 值最低①0.1N 鹽酸②0.1N 醋酸③0.1N 磷酸④0.1N 碳酸。
同樣的濃度,可解離的氫離子不同。依照解離程度定義強弱酸,強酸視同完全解離,弱酸只有部份解離。 這裡鎂一種酸的當量濃度相同。

磷酸可以解離三個,但是並非可以全部解離。碳酸可以解離兩個,但是第一個氫都不是完全解離。

52. (1) 下列溶液何者 pH 值最高①0.1N 氫氧化鈉②0.1N 氫氧化銨③0.1N 碳酸鈉④0.1N 碳酸銨。
這裡跟酸的觀念相同,氫氧化鈉是強鹼,全部解離。
------20201123 休息------