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10 8 指 考
10 8 指 考
發行人∕陳炳亨 出 版∕民國一〇八年七月
總召集∕陳彥良 發行所∕7 0 2 4 8 臺南市新樂路 76 號 總編輯∕汪崇愛 編輯部∕7 0 2 5 2 臺南市新忠路 8 -1 號 主 編∕簡玉蘭 電 話∕(06)2619621 #368
校 對∕林君蔚 E-mail∕[email protected] 美 編∕林琬晴‧杜政賢 翰林官網 https://www.hle.com.tw
本書內容同步刊載於翰林官網
【試題.答案】依據大考中心公布內容
化 學 考科
Z X C V
00843-2500843-25名 師 / 蘇捷魁 老師
名 師 / 張 立 老師
試 題 分 析 試 題 分 析
108 指考 108 ZX 指考
名 師∕蘇捷魁 老師
化學考科
前 言 一
108年指考化學科考題與102課綱範圍大致符合,沒有偏離核心概念;今年題目 敘述清楚,題意明確。而某些選擇題的選項暗藏玄機,有很高的誘答能力,可以看出 命題者的用心,解題時則需要仔細思考,才不會掉入陷阱;今年的題目鑑別度不錯,
雖然計算題比例不高,但是觀念題需要更深入的推敲,因此預估頂標與前標分數可能 會較去年低。
而今年指考實驗題比例較高,因此平日實驗課務必親自實作,除了有助於原理 的理解外,參與大考時也會有不錯的收獲;而計算題比例偏低,除了選擇題第5題的 計算稍微繁複之外,其他皆較為簡易;化學的學習應以概念為主,將其釐清後,計算 就相對容易克服。
試題題型、出處、配分比例及屬性分析 二
試題題型與配分 1
今年指考化學科試題與歷屆考題相似,試題內容分為兩大部分,題型與配分分 析如表一。
表一 108 年指考化學科試題題型與配分分析表
試題內容 題 型 題 號 配 分
第壹部分
單選題 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、
12、13、14、15、16 48分
多選題 17、18、19、20、21、22、23、24 32分
第貳部分 非選擇題
一(有機化學反應) 8分
二(無機化學反應) 6分
三(蛋白質性質) 6分
試題章節出處與配分比例 2
108年化學試題逐題與102課綱比對,其主要核心概念分布於各章節的情形如下
試 題 分 析 試 題 分 析
108 指考
108 指考
表二 108 年指考化學科試題出處與配分表冊 次 章 次 節 次 題 號 配 分
基礎化學
(三)
第1章 氣 體
1-1 大氣的組成與氣體的通性 24 4分 1-2 氣體定律
1-3 理想氣體
1-4 分 壓 4 3分
1-5 氣體的擴散
第2章 化學反應速率
2-1 反應速率 3、17 7分
2-2 碰撞理論
2-3 影響反應速率的因素 2 3分
第3章 化學平衡
3-1 化學平衡的意義 3-2 平衡常數
3-3 影響平衡的因素 3-4 溶解平衡
實驗部分
實驗一 秒錶反應
實驗二 平衡常數與勒沙特列 原理─平衡常數的 測量
示範實驗 平衡常數與勒沙特 列原理─勒沙特 列原理
實驗三 溶度積的測定 10 3分
選修化學
(上)
第1章 原子構造
1-1 氫原子光譜
1-2 波耳的氫原子模型與氫原 子能階
1-3 原子軌域 1-4 電子組態
1-5 元素性質的趨勢 13 3分
冊 次 章 次 節 次 題 號 配 分
選修化學
(上)
第2章 化學鍵結
2-1 金屬鍵與離子鍵 2-2 共價鍵
2-3 混成軌域
2-4 價殼層電子對互斥理論與
分子形狀 16 3分
2-5 鍵極性與分子極性
2-6 分子間的作用力 23 4分
第3章 液體與溶液
3-1 物質的狀態 3-2 溶 液 3-3 蒸氣壓
3-4 溶液的沸點與凝固點 3-5 溶液的滲透壓
3-6 電解質溶液的依數性質
第4章 水溶液中酸、
鹼、鹽的平衡
4-1 布-洛酸鹼學說 4-2 酸鹼的解離平衡 4-3 鹽 類
4-4 緩衝溶液
4-5 酸鹼滴定與滴定曲線 9 3分
第5章 氧化還原反應
5-1 氧化數
5-2 反應式的平衡
5-3 氧化還原滴定 5、6、7 9分 5-4 電池電動勢 12 3分
5-5 電 解 11 3分
實驗部分
實驗一 凝固點下降的測定 實驗二 酸鹼滴定
實驗三 氧化還原滴定
冊 次 章 次 節 次 題 號 配 分
選修化學
(下)
第6章 無機化合物
6-1 非金屬元素 8、20 7分 6-2 主族金屬元素 非選擇題二 6分 6-3 過渡金屬元素 14、18 7分
第7章 有機化學
7-1 有機化合物的組成 7-2 烷類與環烷
7-3 烯類與炔類 21、
非選擇題一34 8分 7-4 芳香烴
7-5 有機鹵化物 22 4分 7-6 醇類、醚類與酚類 非選擇題一12 4分 7-7 醛類與酮類
7-8 羧酸與酯類
7-9 胺類與醯胺類 15 3分
第8章 化學的應用與
發展
8-1 聚合物
8-2 生物體中的大分子 1、
非選擇題三 9分 8-3 先進材料
實驗部分
實驗六 硬水的檢測及軟化法 實驗七 烴類化合物的性質 實驗八 醇類、醛類和酮類的
性質
實驗九 阿司匹靈的製備 實驗十 耐綸的製備
實驗十一 奈米硫粒的合成 19 4分 多比較近幾年的章節分配比例,可以看出常考的章節就是高中化學的重要概 念。今年考題較讓人意外的是一般認為重點的化學平衡、勒沙特列原理、平衡常數計 算、酸鹼定義、緩衝溶液及水溶液依數性質等概念考得非常少。總而言之,整體概念 的完整學習才是因應之道,今年沒有考到的概念將來仍然可能為命題重點。分析最近
表三 104 ~ 108 年指考化學科試題各章配分分布表
冊 次 章 次 104 年 105 年 106 年 107 年 108 年 平 均
基礎化學
(三)
第1章
氣 體 9 6 9 6 7 7.4
第2章
化學反應速率 10 3 3 6 10 6.4 第3章
化學平衡 3 9 3 12 0 5.4 實驗部分 8 0 11 4 3 5.2
選修化學
(上)
第1章
原子構造 11 6 3 7 3 6.0 第2章
化學鍵結 7 6 0 6 7 5.2
第3章
液體與溶液 3 0 9 5 0 3.4 第4章
水溶液中酸、鹼、
鹽的平衡
7 3 6 11 3 6.0
第5章
氧化還原反應 4 13 3 6 15 8.2
實驗部分 3 8 0 6 0 3.4
選修化學
(下)
第6章
無機化合物 6 16 23 10 20 15 第7章
有機化學 22 27 27 21 19 23.2 第8章
化學的應用與發展 0 0 0 0 9 1.8
實驗部分 4 0 3 0 4 2.2
基礎化學
(一)、
(二)
學測範圍 3 3 0 0 0 1.2
指考範圍包括:基礎化學(一)、基礎化學(二)、基礎化學(三)、選修化學
(上)及選修化學(下)。其中學測範圍的基礎化學(一)、基礎化學(二)比重逐年 變少;選修化學(下)無機化合物與有機化學比重則是逐年增加,今年也不例外。選
試題屬性分析 3
指考化學科測驗目標:測驗考生的基本化學知識與概念、基礎實驗技能、推理 與思考能力、應用化學知識的能力。根據測驗目標,將試題屬性歸類於表四。由表四 可以看出推理與思考能力所占比例最大,可見其在化學領域學習上的重要性。
表四 108 年指考化學科試題屬性分析
試 題 題 號
測驗目標 基本化學知識
與概念 基礎實驗技能 推理與思考 能力
應用化學知識 的能力
第壹部分
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
第貳部分
一
二
試題概念分析 三
1 選擇題
第1題:麩胺酸的鈉鹽之質量百分組成。
第2題:二氧化硫進一步氧化為三氧化硫,需要催化劑。
第3題:一級反應有固定半生期,10小時經過5個半生期,質量剩下 1 32。
第4題:等重的氫氣、甲烷及二氧化硫氣體,氫氣分子量最小因此莫耳數最多,在同 一容器中,氫氣的莫耳分率與分壓皆最大。
第5題:此題所給的三個反應式都需用到,且不可用式1Fe2O3 所含的Fe3+直接計 算。因式2亦可從Fe 金屬被氧化時得到Fe2+,若忽略此步驟,則無法得到 正確答案。
第6題:碘可以直接氧化亞硫酸與維生素C等還原劑。
第7題:在鹼性溶液中之碘因自身氧化還原反應而失去碘,其反應式:3I2+6OH-
5I-+IO3-+3H2O,之後再加入酸,前述反應之平衡左移又生成碘。
第8題:組成雙原子元素分子的79A、81A兩種同位素比例接近1:1。A2分子組成分 為三組:第一組79A-79A分子量158,第二組79A-81A和 81A-79A分子量160, 第三組81A-81A分子量 162,三組分子含量比(1
2*1
2):(1 2*1
2+1 2*1
2):
(1 2*1
2)=1:2:1。
第9題:兩組皆為單質子酸且皆只有1個當量點。強酸滴定的曲線在當量點附近pH 值變化比弱酸大。
第0題:草酸鎂溶度積常數測定,可以測量其溶解度、飽和溶液中鎂離子或草酸根。
其中,測定草酸根濃度,並以過錳酸鉀溶液來滴定,溫度約在60∼80nC, 不可太低或太高。太低溫反應速率太慢,太高溫會使草酸產生下列反應,造 成誤差:
H2C2O4(aq)+O2(g) → H2O2(aq)+2CO2(g) 2H2O2(aq) → 2H2O(l)+O2(g)
第q題:甲:獲得電子,2H++2e-→H2;乙:失去電子,H2O→ 1
2 O2+2H++2e-。 第w題:氫燃料電池需不斷補充氫氣、氧氣,產物為水,為第q題電解反應的逆反
第e題:電子組態可以看出價電子與內層電子,移去內層電子所需能量遠大於價電 子。
第r題:錯離子的中心離子與配位子間以配位共價鍵穩定結合,在水溶液中一般不會 解離;鈉鹽為離子化合物,在水中則易解離出鈉離子。
第t題:胺類易與鹽酸進行酸鹼中和反應,生成易溶於水的銨鹽;銨鹽與氫氧化鈉反 應,又變回胺類。
第y題:中心原子有相同混成軌域,含孤對電子愈多者,鍵角愈小。
第u題:速率定律的級數由實驗求得,與反應式係數不一定相等。
第i題:過錳酸鉀通常需以草酸鈉、氧化砷(III)、碘化鉀或鐵金屬來標定其濃度;過 錳酸鉀屬於重金屬,可加入適當還原劑與其反應後,再回收至重金屬廢液桶 中。
第o題: Na2S2O3(aq)+2HCl(aq) → S(s)+SO2(g)+H2O(l)+2NaCl(aq),硫代硫酸鈉與 鹽酸反應為自身氧化還原反應,這個才是合成奈米硫粒的原理;所製造出來 的奈米硫粒,需照光才會有廷得耳效應。
第p題:氫氣點火會與氧氣劇烈反應發出爆鳴聲,並生成水;水遇白色硫酸銅變成藍 色;含碳化合物燃燒生成二氧化碳,二氧化碳通入澄清石灰水,生成白色碳 酸鈣沈澱。
第a題:碳化鈣加水生成乙炔,乙炔與1分子水反應生成乙醛,乙醛氧化為乙酸,乙 醛還原得乙醇,乙酸與乙醇酯化得乙酸乙酯。
第s題: TCDD結構、混成軌域及異構物種類。
第d題:不對稱分子通常為極性,對稱分子通常為非極性。同種原子間的共價鍵不具 鍵矩。
第f題:液體與蒸氣共存,蒸氣壓為其飽和蒸氣壓;液體完全汽化,以理想氣體計算 其壓力。
2 非選擇題
第一題: 難溶於水的氣體通常以排水集氣法收集氣體;1分子乙醇脫去1分子水,得 到乙烯,乙烯與溴可進行加成反應。
第二題:灰石CaCO3加熱得石灰CaO與二氧化碳,石灰與水反應得熟石灰Ca(OH)2; 二氧化碳與氫氧化鈉反應得碳酸鈉,熟石灰吸收二氧化碳變成碳酸鈣。
第三題: 酶為生物體中的催化劑,本質為蛋白質。蛋白質由α-胺基酸縮合而成,胺 基酸殘基彼此以醯胺鍵結合。
試 題 解 析 試 題 解 析
108 指考 108 指考
結 語 四
今年考題題目的閱讀量亦有增加,此變化預測會是未來趨勢。有些題幹的背 景敘述,有助於化學知識的建立,但對於解題來說,建議聚焦在關鍵字句即可,例 如:單選題第2題的關鍵字句:在氧氣存在下,SO2氧化為 SO3,顆粒狀飄浮物的 角色為何?其實SO2轉變成SO3 為工業上製造硫酸的重要步驟,通常以V2O5 為催化 劑,而空氣汙染中的顆粒狀飄浮物亦等同於催化劑的角色。
選擇題的題幹在閱讀時可以快速看過,主要尋找關鍵字,不要字字推敲;而選 項的敘述則要仔細判讀,以免掉入陷阱,例如:多選題第19題,製造出來的奈米硫 粒溶液照光會有廷得耳效應,但是廷得耳效應並非合成奈米硫粒的原理,而是氧化還 原反應。
考試基本的組合就是背景知識與邏輯推理,若有很強的邏輯能力但缺乏背景知 識,仍不足以解題;或者背景知識豐富,但邏輯推理不足,仍可能出錯,例如:奈米 硫粒照光會有廷得耳效應但與合成過程無關;今年考出很多化學製備的反應式,雖然 題目設計較傳統,但還是值得注意的;平時將所學過的反應式整理好,從中去理解化 學背景知識,並訓練邏輯推理能力,進而建立穩固的化學素養,如此應對各類考試皆
能得心應手。 F
試 題 解 析 試 題 解 析
108 指考 108 ZX 指考
名 師∕張 立 老師
化學考科
參考資料
說明:下列資料,可供回答問題之參考 一、元素週期表(1~36 號元素)
二、理想氣體常數 R=0.08205 L atm K-1 mol-1=8.31 J K-1 mol-1
第壹部分:選擇題(占 80 分)
一、單選題(占 48 分)
說明: 第1題至第y題,每題有 5 個選項,其中只有一個是正確或最適當的選 項,請畫記在答案卡之「選擇題答案區」。各題答對者,得 3 分;答錯、未 作答或畫記多於一個選項者,該題以零分計算。
1 鈉是人體中重要的電解質之一,其攝取量對健康影響很大。專家建議成年人每 日鈉的攝取量,應以2400毫克為限。味精是一種麩胺酸的鈉鹽(C5H8NO4Na, 莫耳質量為169 克∕莫耳),是麩胺酸的一個鈉鹽。食用1.0克味精,鈉含量相 當於攝取食鹽約多少克?
A 0.35 B 0.45 C 0.55 D 0.65 E 0.75
答 案 A
命題出處 基礎化學(一) 第3章 化學反應
選修化學(下) 第8章 化學的應用與發展
測驗目標 測驗考生是否具備質量百分組成的概念
難 易 度 中
詳 解 已知氯化鈉NaCl的莫耳質量為58.5 克∕莫耳
味精麩胺酸的鈉鹽C5H8NO4Na 的莫耳質量為169 克∕莫耳 設食用1.0克味精其鈉含量相當於攝取w克的食鹽
則由質量百分組成的定義可得:
1.0*23*1
169 =w*
23*1
58.5 !w00.35(克)
2 空氣中的顆粒狀飄浮物PM2.5,顆粒很小不易沉澱,有害身體健康。此外,
PM2.5 在空氣中扮演另一個角色,與SO2接觸並且將其轉化為SO3,這是造成酸 雨的原因之一。在氧氣存在下,SO2氧化為SO3 的過程,顆粒狀飄浮物扮演什 麼角色?
A催化劑 B還原劑 C吸附劑 D氧化劑 E沉澱劑
答 案 A
命題出處 基礎化學(三) 第 2章 化學反應速率
測驗目標 測驗考生是否具備應用所學的能力及催化劑的觀念
難 易 度 易
詳 解 在氧氣存在下,空氣中的顆粒狀飄浮物PM2.5 可扮演催化劑的角色,將 SO2氧化為SO3:2SO2+O2→2SO3。
3 正電子放射斷層攝影是先進的癌症診斷技術之一。目前使用的放射性藥劑是含 有 18F的氟代去氧葡萄糖,半生期約為2小時。若從加速器製得的藥劑,運送 至醫院所需時間為10 小時,當醫院需要含有1.0毫克18F的氟代去氧葡萄糖的 藥劑,則從製造端運送出的藥劑至少需含有18F的氟代去氧葡萄糖若干毫克?
A 64 B 32 C 20 D 10 E 5
答 案 B
命題出處 基礎化學(三) 第 2章 化學反應速率
測驗目標 測驗考生是否具備放射性衰變與半生期的觀念,以及數學處理能力
難 易 度 中
詳 解 放射性衰變為一級反應,故其半生期為定值 假設需含有18F的氟代去氧葡萄糖w毫克
已知半生期約為2小時,運送所需時間為10小時 則w*(1
2)
10
2=1!w=32(毫克)
4 於25 nC,分別有 1克的氫氣、甲烷及二氧化硫三種氣體。下列關於此三種氣 體的敘述,哪一項正確?
A 氫氣所含的分子數目最少
B若三種氣體同置於一容器中,則三者的分壓相同 C若三種氣體同置於一容器中,則氫氣的莫耳分率最大 D若三種氣體均為1大氣壓,則二氧化硫的氣體體積最大
E若三種氣體分別置於體積相同的三個容器中,則氫氣的密度最小
答 案 C
命題出處 基礎化學(一) 第3章 化學反應 基礎化學(三) 第1章 氣體
測驗目標 測驗考生是否具備莫耳數的計算、理想氣體方程式的應用,以及密度的 觀念
難 易 度 中
詳 解 已知氫氣H2、甲烷CH4及二氧化硫 SO2的分子量分別為2、16 及64, 則:
A H2莫耳數=1
2(莫耳),分子數=
1
2*6.02*10
23(個)
CH4莫耳數= 1
16 (莫耳),分子數= 1
16 *6.02*1023(個)
SO2莫耳數= 1
64 (莫耳),分子數= 1
64 *6.02*1023(個)
故分子數目:H2>CH4>SO2。
B 已知混合氣體為同溫、同體積,故由PV=nRT,可知Pµ n,故分
壓:H2>CH4>SO2。
C 由莫耳分率定義 Xi= 個別莫耳數(ni)
總莫耳數(n1+n2+n3+……),可知Xµn, 故莫耳分率:H2>CH4>SO2。
D 在同溫、同壓時,由PV=nRT,可知Vµn,故體積:H2>CH4>SO2。 E 密度定義為質量M除以體積 V的商,即D= M
V ,因三種氣體的質 量和體積均相同,故三者密度相等。
5 取含有Fe2O3 雜質的金塊樣品3.2 克,以適量鹽酸使雜質恰完全反應,釋出的 Fe3+再以鐵還原成Fe2+,該溶液中無Fe3+殘留,其反應如式1與式2。用去離 子水將該溶液稀釋至100毫升,取該稀釋液10毫升,在標準狀況下通入氯氣
13.44毫升(視為理想氣體),可將Fe2+完全氧化,如式3所示,該溶液中無
Fe2+殘留。試問金塊樣品中所含 Fe2O3的重量百分比為多少?(Fe2O3莫耳質量 為160克∕莫耳)
Fe2O3(s)+6H+(aq) → 2Fe3+(aq)+3H2O(l) 式1 Fe(s)+2Fe3+(aq) → 3Fe2+(aq) 式2 2Fe2+(aq)+Cl2(g) → 2Fe3+(aq)+2Cl-(aq) 式3
A 20% B 30% C 40% D 50% E 60%
答 案 A
命題出處 基礎化學(一) 第 3章 化學反應 選修化學(上) 第5章 氧化還原反應
測驗目標 測驗考生是否具備莫耳數的計算、化學計量的能力,以及重量百分比的 觀念
難 易 度 中
詳 解 設此樣品中含有n莫耳的Fe2O3,則經式1處理後可得2n莫耳的Fe3+,再經 式2處理後可得3n莫耳的Fe2+,由莫耳數(n)= 質量(克)
莫耳質量(克∕莫耳)= STP氣體體積(升)
22.4 及式3:2Fe
2+(aq)+Cl2(g) → 2Fe3+(aq)+2Cl-(aq)
可得 nFe2+:nCl2=2:1=3n* 10
100 : 13.44*10-3
22.4 !n=4*10
-3(莫
耳),則樣品中所含Fe2O3的重量百分比= 4*10-3*160
3.2 *100%=20%
6、7題為題組
做完秒錶反應後,為了要同學探究實驗過程中的試劑與其化學反應,張老師又用 一個燒杯,演示了一組實驗。簡要過程如下:取一個盛有去離子水100毫升的大燒 杯,放置於攪拌器上,使燒杯內的水穩定攪拌,然後滴入碘酒,使溶液呈現黃褐色。
1加入X 試劑,黃褐色褪去,溶液呈現無色。 2加入雙氧水,黃褐色復現。
3加入Y 試劑,黃褐色褪去,溶液呈現無色。 4加入鹽酸,黃褐色復現。
其流程如右圖,1234為 反應過程序號,依據實驗回
答 案 B
命題出處 選修化學(上) 第5章 氧化還原反應 選修化學(下) 第6章 無機化合物
測驗目標 測驗考生是否具備氧化劑與還原劑的觀念,以及碘的性質
難 易 度 中
詳 解 鹵素元素在氧化還原反應中多扮演氧化劑的角色,在酸性條件中較安 定,在鹼性條件中則易發生自身氧化還原反應
A 1:I2+HCl →不反應
B H2SO3可作為還原劑與I2反應1:I2+H2SO3+H2O→2HI+H2SO4
H2O2可作為氧化劑與HI反應2:2HI+H2O2→I2+2H2O C 1:3I2+6OH-→5I-+IO3-+3H2O
在鹼性條件中2:I-+H2O2→不反應 D 1:I2+H2O2→不反應
E 1:I2+I2→不反應 故試劑X為H2SO3。
7 在3的步驟中,加入的試劑Y是什麼?
A HCl B H2SO3 C NaOH D H2O2 E I2
答 案 C
命題出處 選修化學(上) 第5章 氧化還原反應 選修化學(下) 第6章 無機化合物
測驗目標 測驗考生是否具備氧化劑與還原劑的觀念,以及碘的性質
難 易 度 中
詳 解 承第6題
A 3:I2+HCl →不反應
B H2SO3可作為還原劑與I2反應3:I2+H2SO3+H2O→2HI+H2SO4 但4:HI+HCl→不反應
C 3:3I2+6OH-→5I-+IO3-+3H2O
在酸性條件中4:5I-+IO3-+6H+→3I2+3H2O D 3:I2+H2O2→不反應
E 3:I2+I2→不反應 故試劑Y為NaOH。
8 林同學以儀器量測某穩定元素,其組成為雙原子分子,測得其分子量僅有158、 160及162三個數值,且對應的分子含量比約為1:2:1。下列敘述,哪一項正 確?
A此元素有三種同位素,其對應原子量為79、80及81 B三個分子中,對應分子量為162的分子所含質子數最多 C三個分子中,對應分子量為158的分子所含電子數最少 D對應原子量79的同位素之天然含量約占該元素的一半
E對應原子量80的同位素之天然含量約占該元素的四分之一
答 案 D
命題出處 基礎化學(一) 第2章 原子結構與性質 選修化學(下) 第6章 無機化合物
測驗目標 測驗考生是否具備同位素的觀念,以及含量判斷的邏輯
難 易 度 中
詳 解 ADE 由該元素所組成的雙原子分子,其分子量有三個數值,可推知 其原子有兩種同位素,設其原子量分別為A與B,且A<B; 又其對應的分子含量比約為1:2:1,即A+A、A+B及B+B 分別為 1
4、 2 4 及
1
4,可推知兩種同位素的含量相等,各占 1 2; 又A+A=158!A=79,B+B=162!B=81
BC 因為同位素間,質子數和電子數均相等,故此三種雙原子分子的 質子數和電子數也相等。
9 李同學在實驗室發現兩瓶相同體積的酸性溶液,為了獲知 兩瓶溶液的濃度及酸的強度,於是用0.2 M的氫氧化鈉溶 液分別對兩瓶酸性溶液進行滴定。以所加入氫氧化鈉溶 液的體積(mL)為X軸,溶液的pH值為Y軸,得到的 滴定曲線如圖1所示。下列敘述,哪一項錯誤?
A兩瓶酸性溶液的濃度相近
B圖1 中甲點附近平緩曲線區是緩衝溶液
C圖1 中的甲點pH 值即為此酸性溶液的pKa值 D實線的滴定曲線是強酸,虛線的滴定曲線是弱酸
E圖1 中的乙、丙兩點分別代表這兩瓶酸性溶液的滴定當量點
答 案 D
命題出處 選修化學(上) 第4章 水溶液中酸、鹼、鹽的平衡
圖1
詳 解 由題圖可得知這兩種酸均為單質子酸,設實線的酸為 HX,虛線的酸 為HY,則:
AE 由題圖可知乙、丙兩點分別代表這兩瓶酸性溶液的滴定當量點,
在當量點時,酸、鹼完全反應用盡,由題目條件與反應式:
HX+NaOH→NaX+H2O;HY+NaOH→NaY+H2O 可知兩種酸性溶液的濃度相近。
B 在甲點時有一半的HX被中和生成NaX,這種弱酸和其鈉鹽的溶液
可作為緩衝溶液。
C 甲點為半當量點,此時有一半的HX被中和生成NaX 即[HX]=[NaX]或[HX]=[X-],又由Ka= [H+][X-]
[HX] 則Ka=[H+]!pKa=pH
D 濃度相同的單質子酸,被同濃度的強鹼滴定時,其滴定曲線垂直的 部分,強酸較弱酸為長,故知實線的滴定曲線是弱酸,虛線的滴定 曲線是強酸。
0 有關測定草酸鎂溶度積常數的實驗,下列敘述,哪一項錯誤?
A飽和草酸鎂溶液中的離子濃度與溶度積常數關係為Ksp=[Mg2+][C2O42-] B 可測定飽和溶液中鎂離子濃度來獲得溶度積常數
C 加入過量的草酸鎂固體於水中,可測量溶解前和溶解後的草酸鎂質量來獲得 溶度積常數
D 飽和草酸鎂溶液中有許多懸浮微粒,可利用離心機使其沉澱,再取上層澄清 液進行實驗
E 將飽和草酸鎂溶液加熱至95nC,再用已知濃度的過錳酸鉀溶液趁熱滴定,
可獲得溶度積常數
答 案 E
命題出處 基礎化學(三) 實驗三 溶度積的測定
測驗目標 測驗考生是否熟悉草酸鎂溶度積測定的實驗
難 易 度 中
詳 解 A 飽和草酸鎂溶液中存有下列平衡反應:
MgC2O4(s)Mg2+(aq)+C2O42-(aq)
故溶液中的離子濃度與溶度積常數關係為Ksp=[Mg2+][C2O42-]
B 可測定飽和溶液中鎂離子濃度,又 [Mg2+]=[C2O42-],代入A中的 式子可求得溶度積常數。
C 可由已知溶液體積中所溶解的草酸鎂質量算出其溶解度,再計算出
D 飽和草酸鎂的懸浮液,可利用離心機高速離心,使其固體沉澱與飽 和溶液分離,再取上層飽和澄清液進行實驗,可避免實驗誤差。
E 用已知濃度的過錳酸鉀溶液滴定飽和草酸鎂溶液,在室溫下該反應 太慢,故須先將飽和草酸鎂溶液加熱至60∼75nC再滴定,但溫度 不宜超過 90nC,以避免草酸根或過錳酸根受熱分解,而導致實驗 誤差。
q、w題為題組
半導體材料(如TiO2)與催化材料受到太陽光激發後,電子會由基態躍遷至高能 量的狀態,促使進行氧化還原反應。所以,藉由太陽
光提供能量,在半導體材料與催化材料存在下,可以 將水轉變為氫氣與氧氣,稱為光催化水分解,其組成 如圖2所示。太陽光照射電極乙,激發其電子,然後 經外電路傳導至電極甲,進而還原電解液中的氫離 子,產生氫氣;同時,電極乙則可將水分子氧化產生 氧氣。另外,研究發現,降低半導體材料的粒徑和添 加其他催化材料,可有效增加光催化水分解效率。
q 下列有關光催化水分解的敘述,哪一項正確?
AX為H+;P為H2 BY為OH-;Q為O2
C電子流動方向,由甲電極至乙電極
D光催化水分解效率和催化材料大小與形狀無關 E光催化水分解效率和太陽光的波長與強度無關
答 案 A
命題出處 基礎化學(一) 第4章 化學與能源 基礎化學(二) 第4章 化學與化工 選修化學(上) 第1章 原子構造
第5章 氧化還原反應
測驗目標 測驗考生是否具備電極和氧化還原的定義,以及光和材料奈米化的基本 觀念
難 易 度 中
圖2 光催化水分解示意圖
P Q X Y
水溶液
詳 解 ABC 以化學的觀點來定義電極:
電子必從陽極經金屬導線流向陰極,故由題意可知 乙為陽極:H2O(l)→ 1
2 O2(g)+2H
+(aq)+2e- 甲為陰極:2H+(aq)+2e-→H2(g)
故Y為H2O,Q為O2,X為H+,P為H2。
D 由題幹:「降低半導體材料的粒徑和添加其他催化材料,可有效增 加光催化水分解效率」,故光催化水分解效率和催化材料大小有關。
E 由於光子的能量和波長成反比,強度愈強光子的數目愈多,故兩者 皆會影響光催化水分解效率。
w 光催化水分解所產生的氫氣,可用於燃料電池,產生電能。已知水的氧化電位 和還原電位分別為-0.82伏特和-0.41伏特,下列有關氫燃料電池的敘述,哪 一項正確?
A氫燃料電池的產物為水和二氧化碳 B氫燃料電池可用充電方式,恢復其電力 C電極中添加鉑和鈀可提升電能的產生效率 D氫氣和另一個燃料直接混合,即可產生電能 E單一的氫燃料電池可以提供約2 伏特的電壓
答 案 C
命題出處 基礎化學(一) 第 4章 化學與能源 基礎化學(三) 第2章 化學反應速率 選修化學(上) 第1章 原子構造
第5章 氧化還原反應
測驗目標 測驗考生是否具備電位與電壓、催化劑,以及氫氧燃料電池的觀念
難 易 度 中
詳 解 A 氫燃料電池的產物只有水:H2(g)+1
2O2(g)→H2O(l)
B 氫燃料電池不是二次電池(蓄電池),只要持續提供燃料,便能持續 發電,根本不用充電。
C 電極中添加鉑和鈀可作為催化劑,故可提升電能的產生效率。
D 氫氣和另一個燃料直接混合反應,僅能得到熱能。
陽 極 發生氧化反應,失去電子的電極 陰 極 發生還原反應,得到電子的電極
E 由題意可知水的氧化電位和還原電位分別為-0.82伏特和-0.41伏特,
即:H2O(l)→ 1
2O2(g)+2H
+(aq)(10-7 M)+2e- E=-0.82伏特 2H2O(l)+2e-→H2(g)+2OH-(aq)(10-7 M) E=-0.41伏特 兩式相加可得:H2O(l)→H2(g)+1
2O2(g) E電池=-1.23 伏特 則H2(g)+1
2O2(g) →H2O(l) E電池=+1.23 伏特 故單一的氫燃料電池可以提供1.23伏特的電壓。
e 已知五種電中性的原子,其基態的電子組態如甲 ∼ 戊所示:
甲:1s22s22p4 乙:1s22s1 丙:1s22s22p2 丁:1s22s22p63s23p4 戊:1s22s22p63s23p63d104s24p3
下列有關此五種原子的敘述,哪一項正確?
A戊原子為過渡金屬
B甲原子的第一游離能小於丁原子的第一游離能
C乙原子的電子組態由1s22s1改變成為1s12s2時,會放出能量 D丙原子2p的兩個電子皆是填入2px軌域中
E某原子的第一與第二游離能差異極大,則此原子最可能為乙
答 案 E
命題出處 基礎化學(一) 第2章 原子結構與性質 選修化學(上) 第1章 原子構造
測驗目標 測驗考生是否具備電子組態和游離能的觀念
難 易 度 中
詳 解 A 由中性原子的電子數=質子數=原子序,可得知:
甲為氧8O,乙為鋰 3Li,丙為碳 6C,丁為硫16S,戊為砷33As,其中 砷並不是過渡金屬。
B 因同族元素原子之半徑大小,隨原子序增大而增加,故同一游離能 會變小,即甲原子的第一游離能大於丁原子的第一游離能。
C 乙原子的電子組態由1s22s1改變成為 1s12s2 時,因違反遞建原理而 變為不穩定的激發態,故會吸收能量。
D 丙原子2p的兩個電子若皆是填入2px軌域中,則因違反洪德定則而 為激發態,其基態應為2p 的兩個電子填入不同的2p 軌域中,且自 旋方向相同。
r 銅葉綠素-鈉鹽是一個食用色素,常用於牙膏或 口香糖,其化學結構如圖3所示。下列敘述,
哪一項正確?
A可溶於水,且溶液呈弱酸性 B銅葉綠素-鈉鹽中銅的配位數為6
C 溶於水後,銅離子會和四個水分子形成穩定 化合物
D 銅葉綠素-鈉鹽溶於水後,生成的錯離子為 正二價離子
E每莫耳的銅葉綠素-鈉鹽溶於水後,可產生3莫耳的鈉離子
答 案 E
命題出處 選修化學(上) 第4章 水溶液中酸、鹼、鹽的平衡 選修化學(下) 第6章 無機化合物
測驗目標 測驗考生是否具備鹽類酸鹼性、配位化合物,以及配位數的觀念
難 易 度 中
詳 解 A 鹼金屬的化合物原則上均可溶於水,故銅葉綠素-鈉鹽可溶於水,但 水溶液呈鹼性而非弱酸性。
B 由題圖可知銅葉綠素-鈉鹽中,銅的配位數為4。
C 銅葉綠素-鈉鹽溶於水後只會解離出鈉離子,銅離子則不會解離。
DE 每莫耳銅葉綠素-鈉鹽溶於水後會解離出 3莫耳鈉離子,故生成的 錯離子為負三價陰離子。
t 蔡同學為了從混合物中分離出有機化合物己,設計了一個萃取流程圖,如圖4 所示。
下列哪一選項,最有可能是化合物己?
A B C D E
答 案 B
基礎化學(二) 第 3章 有機化合物
圖3
圖4
測驗目標 測驗考生是否具備有機化合物酸鹼性、溶解性及物質分離的觀念
難 易 度 中
詳 解 五個選項的有機化合物中:
選 項 A B C D E
結構式
分 類 醇 ROH
胺 RNH2
醚 ROR
羧酸 RCOOH
醯胺 RCONH2
酸鹼性 中性 鹼性 中性 酸性 中性
溶解性
難溶於水,
可溶於乙醚
難溶於水,
可溶於強酸 水溶液和乙 醚
難溶於水,
可溶於乙醚
難溶於水,
可溶於強鹼 水溶液和乙 醚
難溶於水,
可溶於乙醚
若混合物中包含此五種物質,由上表性質與萃取流程圖可知,則各層中 所含的有機化合物分別為:
甲:無
乙:ROH、RNH2、ROR、RCOOH和RCONH2
丙:RNH3Cl;發生的反應:RNH2(乙醚層)+HCl→RNH3Cl(水層)
丁:ROH、ROR、RCOOH和RCONH2 戊:無
己: RNH2;發生的反應:RNH3Cl(水層)+NaOH→RNH2(乙醚層)
+NaCl+H2O
y 分子的鍵結與構造有極大的差異,也有一些原則可以推測。下列相關的推論和 敘述,哪一項正確?
A臭氧的分子式為O3,為直線形分子,具共振結構 BH2O2與C2H2,具有相同數目的孤對電子
C下列分子均符合八隅體:SO2、PH3、NO2 D下列分子的鍵角大小依序為:CH4>NH3>H2O
E下列分子均為平面形構造:Pt(NH3)2Cl2、Ni(CO)4、H2CO
答 案 D
測驗目標 測驗考生是否具備記憶常見分子之結構式、共振、混成軌域、分子形狀 及鍵角大小的觀念
難 易 度 中
詳 解 A 臭氧的分子式為O3,分子形狀為角型(彎曲型),具共振結構:
。
B 有4對孤對電子,H-C≡C-H則沒有孤對電子。
C SO2和 PH3 符合八隅體;NO2 則為自由基 ,具有不成對電 子,不符合八隅體。
D 鍵角大小的比較:
1 中心原子的混成軌域不同:sp>sp2>sp3,
例如:BeF2(180n)>BF3(120n)>CF4(109.5n)。
2 中心原子具有相同的混成軌域,則孤對電子愈多,因其占據體積 較大(或斥力較大),鍵角愈小,即CH4(109.5n無孤對電子)
>NH3(107n,1對孤對電子)>H2O(104.5n,2對孤對電子)。 E Pt(NH3)2Cl2和H2CO為平面形構造,但Ni(CO)4為正四面體形分子。
二、多選題(占 32 分)
說明: 第u題至第f題,每題有 5 個選項,其中至少有一個是正確的選項,請將 正確選項畫記在答案卡之「選擇題答案區」。各題之選項獨立判定,所有 選項均答對者,得 4 分;答錯 1 個選項者,得 2.4 分;答錯 2 個選項者,
得 0.8 分;答錯多於 2 個選項或所有選項均未作答者,該題以零分計算。
u 某化學反應式為:X+Y→P+Q,化學反應路徑描述如圖5所示。已知其反應 速率定律為r=Δ[P]
Δt =k[X][Y]。下列有關此反應的敘 述,哪些正確?
A此反應為一級反應 B逆反應的活化能為a
C此化學反應為吸熱反應,反應熱ΔH=+b D由化學反應式即可推知反應速率定律為k[X][Y]
E將反應物X與Y的初始濃度增為原來的兩倍,則反應速率為原來的四倍
答 案 CE
基礎化學(三) 第2章 化學反應速率
圖5
測驗目標 測驗考生是否具備反應熱、活化能、反應速率定律及反應級數的觀念
難 易 度 中
詳 解 由題幹知其反應速率定律:r=Δ[P]
Δt =k[X][Y],故:
A 此反應為二級反應。
B 由題圖可知正反應的活化能為a,逆反應的活化能為a-b。 C 由題圖可知此化學反應為吸熱反應,反應熱ΔH=+b。
D 反應速率定律須由實驗來推求,無法直接由化學反應式得知。
E 將反應物X與Y的初始濃度增為原來的兩倍,由反應速率定律可得 知反應速率變為原來的四倍。
i 過錳酸鉀是實驗室中常見的試劑,常用於滴定與有機化學反應。下列有關過錳 酸鉀的敘述,哪些正確?
A過錳酸鉀可將烷類化合物氧化成羧酸
B過錳酸鉀水溶液的濃度可直接用硫酸亞鐵來標定 C過錳酸鉀遇光會分解,故應儲存於棕色玻璃瓶中
D 未用完的過錳酸鉀溶液,可用硫代硫酸鈉在酸性條件下處理,再倒入廢液桶中 E 乙烯是果實天然產生的催熟劑,若在熟成室內置放過錳酸鉀,則可延緩其熟成
答 案 CDE
命題出處 基礎化學(二) 第 3章 有機化合物 選修化學(上) 第5章 氧化還原反應 選修化學(下) 第6章 無機化合物
第7章 有機化學
測驗目標 測驗考生是否具備過錳酸鉀性質、反應、滴定及處理;以及乙烯的性質 與反應、羧酸製備等觀念
難 易 度 難
詳 解 A 過錳酸鉀和烷類不反應,但可將一級醇、醛和烷基苯等氧化成羧酸。
B 由於硫酸亞鐵易氧化不穩定,故無法用來標定過錳酸鉀水溶液,通 常是以已知濃度的草酸鈉來標定過錳酸鉀水溶液:
2MnO4-+5C2O42-+16H+→2Mn2++10CO2+8H2O
C 過錳酸鉀KMnO4是深紫色晶體,照光或加熱時容易分解,反應式:
2KMnO4(s)→K2MnO4(s)+MnO2(s)+O2(g),故儲存於棕色玻璃瓶中。
D 過錳酸鉀為強氧化劑,故未用完的過錳酸鉀溶液,可選用適當的還 原劑處理並調整溶液約為中性,再倒入重金屬廢液桶中回收,而處
2 以熱的草酸鈉在酸性條件下處理:
2MnO4-+5C2O42-+16H+→2Mn2++10CO2+8H2O 3 以亞硫酸氫鈉處理:
2MnO4-+5HSO3-+H+→ 2Mn2++5SO42-+3H2O 4 以亞鐵鹽在酸性條件下處理:
MnO4-+5Fe2++8H+→Mn2++5Fe3++4H2O
E 乙烯是果實天然產生的催熟劑,若在熟成室內置放過錳酸鉀,則因 過錳酸鉀可將乙烯氧化,故可延緩其熟成。
o 在奈米硫粒的合成實驗中,需要配製A、B兩溶液,其組成如下:
A:1.0 M硫代硫酸鈉2毫升+稀釋後的清潔劑5滴+水20毫升 B:2.0 M鹽酸2毫升+水23毫升
首先,使用雷射筆照射,分別觀察A、B溶液是否出現光束;其次,將A、B 溶液混合後,再觀察是否出現光束。下列有關此實驗的敘述,哪些正確?
A不論是A、B或混合溶液,都可以見到光束 B奈米硫粒的合成原理可以用廷得耳效應來解釋 C合成反應中添加清潔劑,可使奈米硫粒分散於水中 D此合成實驗時,會出現刺鼻的氣味,是二氧化硫的味道
E此合成實驗中所得到的兩種含硫產物,兩者的硫具有相同的氧化態
答 案 CD
命題出處 選修化學(上) 第 3章 液體與溶液 第5章 氧化還原反應 選修化學(下) 實驗十一 奈米硫粒的合成
測驗目標 測驗考生是否具備膠體溶液性質與氧化數的觀念,以及奈米硫粒的合成 實驗反應
難 易 度 中
詳 解 A A為硫代硫酸鈉溶液、B為鹽酸,兩者均為真溶液,故沒有廷得耳 效應,無法見到光束;A與B混合後會發生下列反應:Na2S2O3(aq) +2HCl(aq)→S(s)+SO2(g)+H2O(l)+2NaCl(aq),有廷得耳效應。
B 奈米硫粒的合成原理無法用廷得耳效應來解釋。
C 合成反應中添加清潔劑,清潔劑會將反應生成的硫粒包覆在微胞 中,而使奈米硫粒分散於水中形成膠體溶液。
D 由A的反應式知,進行此合成實驗時,會出現刺鼻的氣味,為二氧 化硫的味道。
E 元素硫S的氧化數為0,二氧化硫SO2中硫的氧化數為 +4,故此
p 某無色氣體X可能是氫氣、甲烷、一氧化碳中的一種或數種的混合物。點燃收 集在量筒內的X時,聽到爆鳴聲。另外,點燃經由噴嘴放出的氣體X,並將所 產生的氣體Y收集後,進行下列兩個實驗:
1 將Y通過白色硫酸銅粉末,會使其變藍
2 將Y通入澄清的石灰水溶液,結果產生白色沉澱
根據以上敘述,下列對於氣體X可能組成的推論,哪些正確?
A只有氫氣 B只有甲烷 C只有一氧化碳
D只有氫氣與一氧化碳 E含有氫氣、一氧化碳和甲烷
答 案 DE
命題出處 基礎化學(一) 第3章 化學反應 選修化學(下) 第6章 無機化合物
測驗目標 測驗考生是否具備燃燒、水與二氧化碳的檢驗之觀念以及分析的能力
難 易 度 中
詳 解 由於氫氣點火會有爆鳴聲,故可知該無色氣體 X中必含有氫氣,燃燒 後的產物必有水,可使白色硫酸銅粉末變成藍色含結晶水的硫酸銅;又 氣體X燃燒所產生的產物氣體 Y,通入澄清的石灰水溶液,結果產生 白色沉澱,證明產物中含有二氧化碳,和石灰水反應生成白色碳酸鈣沉 澱:CO2(g)+Ca(OH)2(aq) → CaCO3(s)+H2O(l),因此氣體X中除了氫 氣之外,至少含有甲烷或一氧化碳其中一種,燃燒才能生成二氧化碳。
故氣體 X的組成可能有三種情況:1只含有氫氣和甲烷、2只含有氫 氣和一氧化碳、3含有氫氣、一氧化碳和甲烷。故選項ABC不合。
a 碳化鈣加水後得到氣體甲;將甲與水在適當條件下進行加成反應,可得到乙;
乙經還原反應可得到丙;若乙被氧化則可得到丁;丙與丁在酸催化下,會脫水 而得到戊。各步驟的反應流程如圖6所示。
下列對各產物的敘述,哪些正確?
A甲為乙炔 B乙為乙烯 C丙為乙醛 圖6
答 案 ADE
命題出處 基礎化學(二) 第3章 有機化合物 選修化學(上) 第5章 氧化還原反應 選修化學(下) 第7章 有機化學
測驗目標 測驗考生是否具備常見有機反應與氧化還原的觀念
難 易 度 中
詳 解 題幹中所發生的反應如下:
CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2(甲)
C2H2+H2O HgSOH2SO4
4 CH3CHO(乙)
CH3CHO 還原 C2H5OH(丙,反應式未平衡)
CH3CHO 氧化 CH3COOH(丁,反應式未平衡)
C2H5OH+CH3COOH H2SO4 H2O+CH3COOC2H5(戊)
故甲為乙炔,乙為乙醛,丙為乙醇,丁為乙酸,戊為乙酸乙酯。
s 戴奧辛是多氯二聯苯戴奧辛化合物的總稱,因戴奧辛脂溶性很高,易累積在 脂肪中很難代謝出人體外。其中,2,3,7,8-四氯雙苯戴奧辛(TCDD)的毒性最 強,結構如圖7所示,是已知的致癌物。下列敘述,哪些正確?
A TCDD 具有幾何異構物
B TCDD 中所有的碳原子皆具有相同的混成軌域
C TCDD 中所有的氧原子皆具有兩對孤對電子
D多氯戴奧辛最多含有十個氯原子
E二氯取代戴奧辛與六氯取代戴奧辛具有相同的異構物數目
答 案 BCE
命題出處 基礎化學(二) 第 3章 有機化合物 選修化學(上) 第2章 化學鍵結 選修化學(下) 第7章 有機化學
測驗目標 測驗考生是否具備混成軌域與異構物的觀念
難 易 度 中
詳 解 A TCDD不具有幾何異構物,但具有結構異構物。
B 碳原子的結構與混成軌域的關係如下表所示:
結 構
混成軌域 sp3 sp2 sp2 sp sp 圖7
C 氧有六個價電子,每個氧形成兩個單鍵後,氧原子還具有兩對孤對 電子。
D 由題圖可知多氯戴奧辛最多含有八個氯原子。
E 二苯並對戴奧辛(C12H8O2, )中,二氯取代物與六氯 取代物皆具有相同的異構物數目。
d 已知在1大氣壓,CO2無沸點,CS2與COS的沸點分別為46nC與-50nC。下 列相關的敘述,哪些正確?
A三個分子均為非極性分子
B三個分子均可與水分子形成氫鍵 C三個分子內所有的鍵結均具有偶極矩 D CS2分子間主要的作用力為偶極-偶極力 E COS 分子間主要的作用力為偶極-偶極力
答 案 CE
命題出處 選修化學(上) 第 2章 化學鍵結
測驗目標 測驗考生是否具備分子極性與分子間作用力的觀念
難 易 度 中
詳 解 此三種分子性質如下表所示:
化學式 CO2 CS2 COS 名 稱 二氧化碳 二硫化碳 羰基硫、硫化
羰或氧硫化碳 結構式 O=C=O S=C=S O=C=S
分子形狀 直線形 直線形 直線形
鍵的極性 極性鍵 極性鍵 極性鍵
分子的極性 非極性分子 非極性分子 極性分子 同種分子間作用力 分散力 分散力 偶極-偶極力
與分散力 A 三個分子中,COS為極性分子。
B 三個分子中,CS2無法與水分子形成氫鍵。
C 不同原子間(電負度不同)形成的共價鍵原則上為極性鍵,均具有
f 托里切利水銀氣壓計可以量測大氣壓力,也 可以用來量測揮發性液體的蒸氣壓。其方式 如圖8所示:在固定溫度的情況下,用針筒 將液體慢慢地從汞柱下方注入,每次僅注入 少量的液體,並且要在注射完後,等待液體 蒸發達到平衡。不斷重複此步驟,直到在汞 柱表面看到一層薄薄的液體後,即可藉由汞
柱下降高度測得此液體在此溫度下的飽和蒸氣壓。已知25 nC時,水的飽和蒸
氣壓為 24 torr,乙醚的飽和蒸氣壓為545 torr。下列相關的敘述,哪些正確?
A 若汞柱表面有液體出現,則注入液體為水時,汞柱下降程度比注入乙醚時大 B 若分別注入等莫耳數的水與乙醚,但汞柱表面尚未有液體出現,則後者的汞
柱下降程度比較大
C 若汞柱表面有液體出現,則注入飽和食鹽水時,汞柱下降程度比注入純水時 小
D 在25nC且有乙醚液體出現時,其汞柱的高度為 545 mm
E 有乙醚液體出現的汞柱,當實驗溫度改為0nC 時,其汞柱比25nC 時高
答 案 CE
命題出處 基礎化學(三) 第1章 氣體
選修化學(上) 第3章 液體與溶液
測驗目標 測驗考生是否具備飽和蒸氣壓、拉午耳定律的觀念,以及托里切利實驗 的意義
難 易 度 中
詳 解 由液體蒸氣壓(或氣體壓力)+汞柱高度=大氣壓(定值),則:
A 25nC時,水的飽和蒸氣壓(24 torr)<乙醚的飽和蒸氣壓(545 torr), 故若汞柱表面有液體出現,則注入液體為水時,汞柱下降程度比注 入乙醚時小。
B 若分別注入等莫耳數的水與乙醚,但汞柱表面尚未有液體出現,表 示兩者皆完全汽化成氣體,在同溫、同體積、同莫耳數時,由理想 氣體方程式 PV=nRT 可知兩者的壓力相等,故兩者的汞柱下降程 度相同。
C 由拉午耳定律可知,非揮發性溶質會使蒸氣壓降低,故飽和食鹽水 的飽和蒸氣壓較水為低,則汞柱下降程度比注入純水時小。
D 在25nC且有乙醚液體出現時,由545+汞柱高度=760,可求得汞 柱的高度為215 mm。
E 溫度愈低,液體的飽和蒸汽壓愈小,故有乙醚液體出現的汞柱,當 圖8
第貳部分:非選擇題(占 20 分)
說明: 本部分共有三大題,答案必須寫在「答案卷」上,並於題號欄標明大題號
(一、二、三)與子題號(1、2、……),作答時不必抄題,若因字跡潦 草、未標示題號、標錯題號等原因,致評閱人員無法清楚辨識,其後果由考 生自行承擔。計算題必須寫出計算過程,最後答案應連同單位劃線標出。作 答使用筆尖較粗之黑色墨水的筆書寫,且不得使用鉛筆。每一子題配分標於 題末。
一、乙醇加入固體催化劑,在高溫進行反應,可經由脫水產生乙烯,反應設置如圖 9所示。根據資料,回答下列問題:(每一子題2分,共 8分)
1 欲收集產生的氣體,最佳的收集方法為何?
(2分)
2 寫出乙醇脫水產生乙烯的平衡化學反應式。
(不需寫出物質狀態;2分)
3 此反應在1大氣壓、25nC下可收集0.6升的氣體,若此氣體與溴完全反應,
可使多少克的溴褪色?(2分)
4 寫出乙烯與溴反應的產物之中文系統命名名稱。(2分)
答 案 1 排水集氣法
2 C2H5OH→ C2H4+H2O 3 3.92
4 1,2-二溴乙烷
命題出處 基礎化學(一) 第 3章 化學反應 實驗一 物質的分離 選修化學(下) 第7章 有機化學
測驗目標 測驗考生是否具備氣體收集的觀念、常見的有機反應,以及化學計量的 能力
難 易 度 中
詳 解 1、2 乙醇在催化劑的作用下,在高溫時,可進行分子內脫水而產生 乙烯:C2H5OH → C2H4+H2O,因乙烯難溶於水,故可用排水 集氣法收集。
3、4 設0.6升的乙烯可使w克的溴褪色
莫耳數(n)=1大氣壓、25 nC氣體體積(升)
24.5(升∕莫耳) = 質量(克)
莫耳質量(克∕莫耳)
反應式:C2H4(g)+Br2(l) → CH2BrCH2Br(l),可得 圖9
二、石灰是生石灰的俗稱,可以由加熱分解貝殼得到。石灰和水混合的產物是熟石 灰,因其會吸收空氣中的二氧化碳,而逐漸硬化,是人類最早使用於建築的材 料。張老師為了要同學活用化學知識,施展創造思維與綜合能力,以石灰與二 氧化碳為例,講解物質的轉化以及循環,設計了下列實驗。
五種無機化合物,代號分別為甲、乙、丙、丁、戊,其互相轉化的關係如圖 10所示。其中甲是不溶於水的固體,高溫分解產生固體乙與氣體丙;乙與液 體X化合,產生丁;丙與Y(含鈉化合物)反應,產生戊;甲又是丁與戊反應 的產物之一。
根據這些敘述,用化學符號寫出完整且平衡的化學反應式,回答下列問題。反 應式中不需要標示物質的狀態:(每一子題2分,共 6分)
1 寫出「乙+X→丁」的平衡化學反應式。(2分)
2 寫出「丙+Y→戊」的平衡化學反應式。(2分)
3 寫出平衡化學反應式,並解釋熟石灰能成為昔時重要建築材料的原因。(2分)
答 案 1 CaO+H2O→ Ca(OH)2
2 CO2+2NaOH→ Na2CO3+H2O
3 Ca(OH)2+CO2→ CaCO3+H2O,熟石灰能吸收空氣中的二氧化碳變 成堅固的碳酸鈣
命題出處 選修化學(下) 第6章 無機化合物
測驗目標 測驗考生是否具備鈣的化合物之性質與反應的知識,以及生活中的應用
難 易 度 中
詳 解 貝殼的主要成分為碳酸鈣,碳酸鈣不溶於水,且強熱會分解,故可知甲 為碳酸鈣,本題組所發生的反應如下:
CaCO3(s)→CaO(s)+CO2(g) CaO(s)+H2O(l)→Ca(OH)2(s)
CO2(g)+2NaOH(aq)→Na2CO3(aq)+H2O(l)
Ca(OH)2(s)+Na2CO3(aq)→CaCO3(s)+2NaOH(aq)
甲為碳酸鈣 CaCO3,乙為氧化鈣CaO,丙為二氧化碳CO2,丁為氫氧化 鈣Ca(OH)2,戊為碳酸鈉Na2CO3,X為水H2O,Y為氫氧化鈉NaOH。
圖10
三、榮獲2018年諾貝爾化學獎的創新研究,是運用定向演化的方式,製造出新穎 的酵素,現已被用來生產藥物和生質燃料等。化學家將一個天然的「枯草桿菌 蛋白酶」酵素,改變為能在有機溶劑中進行化學反應。其策略是刻意的在酵素 之基因密碼中,製造隨機的突變,然後將這些突變的基因引入細菌,因此產出 數千種變體的枯草桿菌蛋白酶。再從這些眾多的不同變體中,挑出在有機溶 劑:二甲基甲醯胺(簡稱DMF)中運作效率最高的那些酵素。重複進行,在 第三代的枯草桿菌蛋白酶中,就找到了一個變體,在DMF中的運作效率,比 原始的酵素要高256倍之多。
根據這些敘述,回答下列問題:(每一子題2分,共6分)
1 在枯草桿菌蛋白酶參與進行的化學反應中,此蛋白酶的作用是什麼?(2分)
2 枯草桿菌蛋白酶是由某些單體聚合而成,這些單體的化學名稱為何?以通 用取代基(-R)的形式,畫出單體的化學結構。(各1分)
3 枯草桿菌蛋白酶由這些單體聚合而成時,新生成的化學鍵名稱為何?畫出 此化學鍵的化學結構。(各1分)
答 案 1 增快反應速率 2 胺基酸,
3 醯胺鍵,
命題出處 基礎化學(二) 第3章 有機化合物
選修化學(下) 第8章 化學的應用與發展
測驗目標 測驗考生是否具備胺基酸與蛋白質的觀念
難 易 度 中
詳 解 生物體內許多複雜的反應之所以能夠順利地進行,不得不歸功於各種 酶(酵素)的催化作用,酶的主要成分為蛋白質,而蛋白質則是以 α-胺基酸為單體經縮合聚合而形成的聚合物,一個胺基酸分子的羧基可 與另一分子的胺基反應,脫去一分子的水形成醯胺鍵或肽鍵(peptide
bond)。 F