• Tidak ada hasil yang ditemukan

108 指考

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2023

Membagikan "108 指考"

Copied!
32
0
0

Teks penuh

(1)

1 2

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∕70248 臺南市新樂路 76 號 總編輯∕汪崇愛 編輯部∕70252 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

(2)

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

(3)

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

(4)

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

(5)

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

(6)

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

(7)

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  

(8)

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

(9)

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。

(10)

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

(11)

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 K1 mol1=8.31 J K1 mol1

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

(12)

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

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

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)

(13)

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

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。

(14)

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

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

(15)

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

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

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。

(16)

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

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

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

(17)

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

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

(18)

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

圖2 光催化水分解示意圖

P Q X Y

水溶液

(19)

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

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

(20)

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

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。

(21)

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

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

(22)

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

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

(23)

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

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

(24)

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

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

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

(25)

  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

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

(26)

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

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

(27)

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

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

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

(28)

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

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

(29)

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

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

(30)

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

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

(31)

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

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

(32)

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

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

Referensi

Dokumen terkait

1 可消化之多醣類: 澱粉 澱粉是由許多葡萄糖分子連結而成的多醣類,又分為 直鏈澱粉Amylose,係由葡萄糖分子以α-1,4結合; 及支鏈澱粉Amylopectin,係由葡萄糖分子以α-1,6 結合。為植物貯存能量之物質,多存於五穀根莖類及 種子類中,水果中的未成熟香蕉也含量豐富,澱粉溶 於熱水,不能溶於冷水中,經過消化後變成葡萄糖,

答案 C 概念中心 原始大氣的除碳作用 解析 原始大氣中含有大量的二氧化碳,在地球長久 的歷史中持續減少。二氧化碳大多溶於海水中,由 於岩石受到風化作用分解後被水流帶入海中,鈣離 子與二氧化碳結合,形成碳酸鈣(CaCO3)沉澱, 這是現今陸地含有大量石灰岩的原因。 2.. 答案 D 概念中心 化石群對比地層 解析