第壹部分（占 60 分）
一、單選題（占 40 分）
說明：第 題至第 題，每題均計分，每題有 n 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 4 分；答錯、未作答或 畫記多於一個選項者，該題以零分計算。
已知元素 A 與 B 的相對原子量比為 2：1，而由這兩種元素所組成的某一化合物中，A 與 B 的質量比為 1：2，則該化合物可能的化學式為何？
AB AB2
AB4
A4B A2B
答案：
解析：根據定比定律
原子莫耳數比 A：B＝
2 1 ：
1
2 ＝1：4
故化學式為 AB4
今有兩種不同元素 A 及 B，化合成兩個含此兩種元素的化合物。第一個化合物是由 8.46 克 A 和 2.00 克 B 化合而成；而第二個化合物是由 4.23 克 A 和 3.00 克 B 化合而成。如果第一 個化合物的化學式是 AB，那麼第二個化合物的化學式可能為下列何者？
A2B AB2
A3B AB3
A2B2
答案：
解析：依倍比定律：當 A 質量一定時，B 元素之間的質量恆為簡單的整數比
A B A B
AB 8.46 2.00 _ AB 1
46 . 8
00 . 2
AmBn 4.23 3.00 ABR 1
23 . 4
00 . 3
1：R＝ 8.46 00 .
2 ：
23 . 4
00 .
3 _ R＝3 _ AB3
已知某溶質在特定溶劑中的溶解度（g∕100 g 溶劑）如下表所示。若現有定量溶質想利用溫 度與溶解度變化，分別以最低溶劑量來回收此溶質，則在何種溶劑中，溶質的回收率最好
？
溶 劑
溫 度 苯 水 酒精 二硫化碳 四氯化碳
10 ℃ 16 1 20 18 20
90 ℃ 20 80 60 19 24
答案：
解析：該溶質對水的溶解度高低溫相差最大，故以水為溶劑的回收率最高。
承第 題，該物質於此溶劑中的回收率約為多少？
50％ 65％ 75％
89％ 99％
答案：
解析： 80 1 80－
×100％＝99％
取 3.5 克 MnO2 於氫氣中受熱，失去部分的氧，質量減少 0.34 克，形成另一種氧化物，則 此氧化物之化學式為何？（原子量：O＝16，Mn＝55）
Mn2O MnO Mn2O3
Mn3O4 Mn3O2
答案：
解析：
MnO2
Mn ＝
32 55
55
＋ ＝3.5
x _ x＝2.2（克）
Mn：O 的莫耳數＝
55 2 . 2 ：
16
0.34 2.2
5 .
3 － － 16
34 . 0 2 . 2 5 .
3 － －
＝0.04：0.06＝2：3，化學式為 Mn2O3
X、Y 為電極，Z 為電解液，如圖 1 的裝置中，電流計發生偏轉，X 會變粗，Y 會變細，符 合此情況的為下列哪一個選項？
金屬 X Cu Zn Fe Ag Zn 金屬 Y Zn Cu Ag Zn Ag 電解液 Z H2SO4 CuSO4 AgNO3 AgNO3 H2SO4
答案：
解析：由題意「X 會變粗，Y 會變細」得知金屬 Y 的活性大於 X，故僅能選 或 ，又因 的電解液是 H2SO4，不可能產生金屬離子還原反應；而 的電解液是 AgNO3，會發生 Ag＋ 還原反應，故選 。
圖 1
承第 題，關於此化學反應的敘述，何者正確？
X 為陽極，外電路中電子由 X 流向 Y Y 為陽極，發生氧化反應
金屬 X 的活性大於 Y X 極有氣體產生
經過一段時間後，電解液顏色漸漸變淡
答案：
解析： X 為陰極，外電路中電子由 Y 流向 X。
金屬 X 的活性小於 Y。
X 極沒有氣體產生。
若不考慮 AgNO3(aq) 分解，電解液為無色溶液。
20 ℃ 時，將等質量的甲、乙兩種固體物質，分別加入盛有 100 克水的燒杯中，充分攪拌後 現象如圖 2，加熱到 50 ℃ 時現象如圖 3，甲、乙兩種物質之溶解度曲線如圖 4。
升溫至
圖 2 圖 3 圖 4
下列敘述，何者？
圖 2 中甲溶液一定為飽和溶液
圖 2 中甲溶液的重量百分率濃度小於乙溶液 圖 3 中甲溶液的重量百分率濃度大於乙溶液 圖 3 中乙溶液一定為不飽和溶液
圖 4 表示乙的溶解度曲線是 N
答案：
解析： 甲溶液有固體未溶，表 100 克水所能溶解的溶質已達最大值，因此甲溶液為飽和溶液。
甲溶液有固體未溶，乙溶液固體全溶，表乙溶液中溶解的溶質較多，因此乙溶液的重量百分率濃度 較大。
甲、乙兩固體全部溶解，即 100 克水所溶解甲、乙的質量相等，因此兩者的重量百分率濃度相等。
因為 20 ℃ 時，100 克水已完全溶解乙固體，故在 50 ℃ 時，100 克水可溶解更多乙固體，題圖 3 中 乙溶液溶質的溶解量一定小於最大值，乙溶液一定為不飽和溶液。
20 ℃ 時，甲的溶解度小於乙的溶解度，因此乙的溶解度曲線是 N。
已知 25 ℃、1 atm 下，石墨、鑽石燃燒的熱化學反應式分別為：
C（石墨）＋O2(g) → CO2(g) ΔH＝－394 kJ ………
C（鑽石）＋O2(g) → CO2(g) ΔH＝－396 kJ ………
下列敘述，何者正確？
石墨燃燒的熱化學反應式亦可表示為 C（石墨）＋O2(g)＋394 kJ → CO2(g)
石墨加氧氣的位能比 CO2 的位能低 由石墨製造鑽石的反應為放熱反應
等莫耳數之石墨的熱含量比鑽石的熱含量低 CO2(g) 的莫耳生成熱等於鑽石的莫耳燃燒熱
答案：
解析： 石墨燃燒為放熱反應，石墨燃燒的熱化學反應式為 C（石墨）＋O2(g) → CO2(g)＋394 kJ
因ΔH＝－394 kJ＝（CO2 的位能）－（石墨加氧氣的位能），故石墨加氧氣的位能比 CO2 的位能高 394 kJ。
C（石墨）＋O2(g) → CO2(g) ΔH＝－394 kJ
＋）CO2(g) → C（鑽石）＋O2(g) ΔH＝＋396 kJ
C（石墨） → C（鑽石） ΔH＝＋396 kJ－394 kJ＝＋2 kJ（吸熱）
因 C（石墨）→ C（鑽石），ΔH＝＋2 kJ，鑽石的熱含量比石墨高。
因定石墨的莫耳生成熱為零，所以 CO2(g) 的莫耳生成熱等於石墨的莫耳燃燒熱。
2011 年 3 月 11 日下午，日本宮城縣發生芮氏 9.0 級大地震，引 發的海嘯導致福島核電廠發生重大核事故。圖 5 為核電廠爆炸 事故模擬圖。海嘯使冷卻水不能迴圈，核燃料產生的熱把水變 成水蒸氣，爐心中包裹核燃料的鋯合金無法被冷卻，暴露在水 蒸氣中，當溫度超過 1200 ℃ 時，鋯（Zr）與水蒸氣發生反應
，生成氧化鋯和氫氣。大量的高溫氫氣進入廠房，與廠房內的 空氣接觸發生了爆炸。在當時條件下，1.82 克鋯與水反應，可 生成 4.832 升氫氣，試問鋯（Zr）與水發生反應產生氫氣的化 學反應式為何？
（原子量：Zr＝91，1 atm、1200 ℃ 氫氣的莫耳體積為 120.8 升）
2Zr＋H2O → Zr2O＋H2 Zr＋H2O → ZrO＋H2
2Zr＋3H2O → Zr2O3＋3H2 Zr＋2H2O → ZrO2＋2H2
2Zr＋5H2O → Zr2O5＋5H2
答案：
解析：反應式的係數比＝物質反應的莫耳數比
∵鋯消耗的莫耳數：H2 生成的莫耳數＝
91 82 .
1 ：
8 . 120
832 .
4 ＝0.02：0.04＝1：2
∴Zr 與 H2 的係數比＝1：2，故 符合
圖 5
二、多選題（占 20 分）
說明：第 題至第 題，每題均計分。每題有 n 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 k 個選項者，得該題（n－2k）∕n 的分數；但得分低於零分 或所有選項均未作答者，該題以零分計算。
進行減壓抽濾實驗，過濾未溶解的固體時，通常需要用到下列哪些實驗器材？（應選兩項
）
錐形瓶 吸濾瓶 分液漏斗
漏斗 布氏漏斗
答案：
解析：減壓抽濾實驗裝置使用吸濾瓶和布氏漏斗。
已知 A、B 兩元素的原子外圍電子排列方式分別為（2,8,2）及（2,8,7），則兩元素所形成 最穩定的化學式及化學鍵類型為何？（應選兩項）
AB A2B AB2 共價鍵 離子鍵
答案：
解析：「A」為 2A 族元素，「B」為 7A 族元素，形成穩定的 AB2 離子化合物。
將 50.0 mL、0.20 M 的 HCl 溶液加於 2.10 g 的 NaHCO3 固體，會產生氣泡。下列關於此反 應的敘述，哪些正確？（原子量：H＝1，C＝12，O＝16，Na＝23；應選兩項）
此反應的平衡反應式：NaHCO3＋HCl → NaCl＋H2O＋CO2
若反應完全，則可產生 1.10 g CO2
反應後，會剩餘 0.015 mol NaHCO3
此反應的限量試劑為 NaHCO3
此反應為氧化還原反應
答案：
解析： 反應式正確。
可產生 CO2＝0.20×0.05×44＝0.44（g）
剩餘 NaHCO3＝ 84
10 .
2 －0.01＝0.015（mol）
限量試劑為 HCl。
此反應不是氧化還原反應。
下列所示實驗設計，哪些能達到目的？（應選兩項）
答案：
解析： 酚酞在 HCl 溶液中呈無色，酚酞在 NaCl 溶液中呈無色，因此使用酚酞無法鑑別 HCl 溶液與 NaCl 溶液。
硝酸銀可與氯化鈉反應生成白色氯化銀沉澱，硝酸銀與葡萄糖不反應，因此可使用硝酸銀鑑別氯化 鈉溶液與葡萄糖溶液。
因氯化氫易溶於水且比空氣重，可使用向上排氣法收集氯化氫。
因金與銅的活性均小於氫，純金與金銅合金皆不與稀鹽酸反應，所以使用稀鹽酸無法鑑別純金與金 銅合金。
因丙酮可與水互溶，所以不能用丙酮萃取茶水中的咖啡因。
X、Y、Z 三元素均在週期表的前三週期，其中 X、Y 位於同一族，Y、Z 位於同一週期。X 原子的最外層電子數是其電子層數的 3 倍，Z 原子的核外電子總數比 Y 原子少 1。下列有關 X、Y、Z 三元素的敘述，何者正確？（應選兩項）
原子半徑：Y＞Z＞X 非金屬性：X＞Y＞Z
Y 位於第三週期，其路易斯電子點式為
最高價數氧化物水溶液的酸性：Z＞Y X、Y、Z 三元素的價電子數總和為 17
答案：
解析：○ ∵X 原子的最外層電子數是其電子層數的 3 倍
∴若有 2 層電子層，X 原子的電子排列為（2,6），X 為氧原子
若有 3 層電子層，X 原子的電子排列為（2,8,9），因第 3 層電子數超過 8，不合理，因第三週期 元素的第 3 層電子數最多填 8 個。
○ ∵X、Y 位於同一族
∴Y 原子的電子排列為（2,8,6），Y 為硫原子
○ ∵Z 原子的核外電子總數比 Y 原子少 1
∴Z 原子的電子排列為（2,8,5），Z 為磷原子
∵同族元素由上而下，原子半徑漸增（S＞O）；同週期元素由左到右，原子半徑漸減（P＞S）
∴原子半徑：P＞S＞O
∵同族元素由上而下，非金屬性漸減（O＞S），同週期元素由左到右，非金屬性漸增（S＞P）
∴非金屬性：O＞S＞P
Y 有 6 個價電子，其路易斯電子點式為 。 ∵同週期元素由左到右，氧化物酸性增強
∴最高價數氧化物水溶液的酸性：SO3＞P4O10
X、Y、Z 三元素的價電子數總和＝6＋6＋5＝17
第貳部分（占 40 分）
說明：第 題至第 題，每題 4 分。單選題答錯、未作答或畫記多於一個選項者，該題以 零分計算；多選題每題有 n 個選項，答錯 k 個選項者，得該題（n－2k）∕n 的分數
；但得分低於零分或所有選項均未作答者，該題以零分計算。
2015 年臺灣南部爆發登革熱疫情，防蚊液成為家家戶戶必備保健藥品，
常見的防蚊成分之一為待乙妥（DEET），是一種淡黃色的液油狀物質，
結構如圖 6。下列有關 DEET 的敘述，哪一項正確？
DEET 是強鹼
將數滴 DEET 試液滴入酚酞指示劑後，溶液呈粉紅色 DEET 分子中，含有羥基與胺基等官能基
DEET 分子式為 C12H17NO
DEET 與水的溶解度佳，通常擦在皮膚上應儘量避免與水接觸，以防效果減弱
答案：
解析： DEET 為醯胺類化合物，故為中性。
酚酞指示劑呈無色。
含有醯胺基。
圖 6
分子式正確。
含苯環，與水溶解度差。
已知 DEET 的製備反應如下：
＋(C2H5)2NH → ＋HCl
則上列反應式的原子使用效率最接近下列哪一數值？（原子量：H＝1，C＝12，N＝14，
O＝16，Cl＝35.5）
61％ 72％ 78％
84％ 92％
答案：
解析：產物 DEET 的分子量為 191 HCl 的分子量為 36.5 故原子使用效率為
5 . 36 191
191
＋ ＝84％
喧騰一時的「八仙樂園粉塵爆炸事件」，導火線為二氧化碳鋼瓶噴出大量可燃性彩色玉米 澱粉，遇熱源引發爆炸所致，澱粉的化學式可表示如圖 7。下列有關此事件的化學反應以 及澱粉的敘述，哪些是正確的？（應選兩項）
圖 7
澱粉含有許多羥基，故易溶於冷水 澱粉是由葡萄糖聚合而成的純物質
碘遇澱粉溶液呈深藍色，此為檢驗碘的方法之一 相同質量的玉米澱粉，顆粒愈小，反應速率愈快 澱粉和纖維素是同分異構物
答案：
解析： 澱粉不易溶於冷水。
澱粉是混合物。
顆粒愈小，接觸面積愈大，故反應速率愈快。
澱粉和纖維素分子式不同，不是同分異構物。
依路易斯鍵結理論，下列各組中粒子接近時，哪些可能形成化學鍵？（應選三項）
NH3 與 H OH 與 CH3
He 與 He BF3 與 NH3
H2O 與 H＋
答案：
解析： 價電子偶數，．H 價電子奇數，無法形成鍵結。
→ ，可形成化學鍵。
He：和 He：均為第一週期填滿，無法形成鍵結。
→ ，可形成配位共價鍵。
→ ，可形成配位共價鍵。
圖 8 為某鹽類結晶格子， 代表陰離子， 代表陽離子，有關此晶體的敘 述哪些正確？（應選兩項）
每一個陽離子周圍最靠近的陰離子有 4 個 每一個陽離子周圍最靠近的陽離子有 12 個 若邊長為 L，則陽離子與陽離子最接近的距離是
2 1 L
若此晶體由 A 和 B 兩種元素所組成，則其化學式可表示為 AB2
此晶體的化學式可以簡式表示
答案：
解析： 每一個陽離子周圍最靠近的陰離子有 6 個。
每一個陽離子周圍最靠近的陽離子有 12 個。
若邊長為 L，則陽離子與陽離子最接近的距離是
22 L。
單位晶格中含有：
陰離子數目：6×
2 1 ＋8×
8 1＝4
陽離子數目：1＋12×
4 1 ＝4 故原子數 A：B＝1：1 化學式可表示為 AB。
AB 為簡式。
將 0.1 M 的 AgNO3 溶液 10 mL 與 0.1 M 的 FeCl3 溶液 15 mL 混合，產生白色沉澱。沉澱過
圖 8
濾後所得的濾液中，下列哪一種離子的濃度最大？
Ag＋ NO3－ Fe3＋
Cl－ OH－
答案：
解析：混合後：
AgNO3：0.1×
25
10 ＝0.04（M）
_ Ag＋：0.04 M，NO3－：0.04 M FeCl3：0.1×
25
15 ＝0.06（M）
_ Fe3＋：0.06 M，Cl－：0.18 M 又 Ag＋(aq) ＋Cl－(aq) → AgCl(s)
原來 0.04 M 0.18 M 反應後 0 0.14 M
∴[Cl－]＞[Fe3＋]＞[NO3－]＞[Ag＋]
取 0.3 M 的 HCl(aq) 滴定未知濃度的 Ca(OH)2(aq) 30 mL，並以酚酞為指示劑，加入 HCl(aq) 50 mL 時過量，此時再以 0.15 M 的 NaOH(aq) 反滴定，共用去 8 mL 恰完全反應至滴定終點，
則 Ca(OH)2(aq) 的濃度約為多少？
0.46 M 0.23 M 0.50 M 0.25 M 0.44 M
答案：
解析：H＋ 莫耳數為 0.3×50（mmol）
OH－ 莫耳數為 X×2×30＋0.15×8（mmol）
酸鹼滴定達當量點時，H＋ 莫耳數＝OH－ 莫耳數 故 0.3×50×1＝X×2×30＋0.15×8×1
_ X＝0.23（M）
圖 9 為週期表第 1 ～ 3 週期元素的排列圖示，其中標示有甲至己 6 種元素，回答 、 題：
圖 9
哪兩個元素能形成路易斯電子點式為 的化合物？（X、Y 各代表甲 ～ 己其中之一
）
甲乙 乙丙 乙丁 乙戊 甲丙
答案：
解析：依路易斯電子點式判斷 ，X 有 6 個價電子，為 6A 族元素，Y 有 7 個價電子，為 7A 族元素
，
因此 符合。
有三種物質之基本性質如表 1（熔點、沸點為 1 大氣壓時之測量值），物質 、 、 三 種物質分別由圖 9 何種元素所組成？（應選三項）
表 1
物 質 熔點（℃） 沸點（℃） 對水溶解度 導電性
固 態 液 態 水溶液
993 1700 易溶 不導電 導電 導電
1650 2230 難溶 不導電 不導電 ──
－83.4 19.5 易溶 不導電 不導電 導電 物質 由乙與己化合形成 物質 由丙與丁化合形成
物質 由乙與己化合形成 物質 由丙與戊化合形成 物質 由甲與丁化合形成 物質 由甲與丙化合形成
答案：
解析： 物質 具有高熔點，易溶於水，固態不能導電，熔融態時能導電，故物質 為離子晶體。乙與 己形成共價網狀固體 SiO2，丁與丙形成離子晶體 NaF。
物質 具有極高熔點，難溶於水，固態與熔融態皆不易導電，故物質 為共價網狀固體。乙與 己形成共價網狀固體 SiO2，丙與戊形成離子晶體 MgF2。
物質 具有低熔點，易溶於水，固態與熔融態皆不易導電，水溶液能導電，故物質 為分子晶 體，且為電解質。甲與丁形成離子晶體 NaH，甲與丙形成分子晶體 HF。
下列有關常見有機化合物的敘述，何者正確？（應選兩項）
新裝潢所用的木製品，使用樹脂材料為黏著劑，常會有無色具刺激臭味的甲醛釋出 乙醚具有麻醉性，乙醚的分子式為 C4H10O，與 1-丁醇互為同分異構物
螞蟻分泌液和蜜蜂的分泌液中含有乙二酸，乙二酸俗稱蟻酸 水果表面塗一層石蠟，可以抑制水分蒸發，石蠟為多碳數的烯烴 甲苯為工業上常用之溶劑，因可能誘發白血病，已漸為苯所取代
答案：
解析： 壓製木產品大都以尿素甲醛樹脂為黏著劑，會有甲醛釋出。
乙醚（CH3CH2OCH2CH3）的分子式為 C4H10O，1-丁醇（CH3CH2CH2CH2OH）的分子式為 C4H10O，
兩者互為同分異構物。
螞蟻分泌液和蜜蜂的分泌液中含有甲酸，甲酸俗稱蟻酸。
石蠟為多碳數的「烷」烴。
「苯」為工業上常用之溶劑，因可能誘發白血病，已漸為「甲苯」所取代。
