阿甘

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壹、 選擇題：佔30分（共10題，每題3分）
一、單選題(每題 3 分，共 15 分) 
1. 將飽和NaOH(aq)逐滴加入含有H+、Mg2+ 和Al3+ 三種離子的無色水溶液中。若以此NaOH(aq)的消耗體積(X軸)與所產生的沉澱物質量(Y軸)作圖，則下圖何者正確？

2. 利用燃燒分析法檢驗某未知有機物的成份，取20毫克未知有機物完全反應後，Mg(ClO4)2重量增加18毫克，NaOH重量增加66毫克。同溫同壓下，未知有機物的氣體與氧氣的密度比值為3.75，若此未知有機物為芳香族化合物，關於此未知有機物的說明，哪些錯誤？
(A)該未知有機物的簡式為C3H4 
(B)該未知有機物的分子量為120 
(C)該未知有機物共有8種同分異構物
(D)該未知有機物與K2Cr2O7在酸性條件下反應生成的異構物有8種

3. 已知甲樣品為純的金屬鎂，乙樣品為鎂鋁合金。今有甲、乙兩質量相等樣品的金屬固體，分別將兩樣品與過量的4.0 M鹽酸反應，並收集其氣體產物，直到金屬固體完全溶解消失。實驗結果測得由乙樣品生成之氣體產物總體積，為同溫同壓下由甲樣品生成氣體總體積的1.25倍，則乙樣品之鋁元素重量百分比(Al%)多少？(原子量Mg：24；Al：27) 
(A) 12% 
(B) 25% 
(C) 33% 
(D) 75% 

4. 已知氫氣和石墨的莫耳燃燒熱分別為－286千焦/莫耳和－394千焦/莫耳，甲烷和乙烷莫耳生成熱分別為－75千焦/莫耳和－85千焦/莫耳。若將僅含甲烷和乙烷的天然氣24.4公克與氧氣完全燃燒後，共放熱1293千焦。請問下列有關此天然氣的敘述哪些正確？ 
(A)所含莫耳數甲烷：乙烷為3：2 
(B)反應後共生成二氧化碳1.4莫耳 
(C)乙烷莫耳燃燒熱為－1561千焦/莫耳 
(D)所含甲烷分子數為3.612×10－23個

5. 以苯為起始物，經過一系列有機反應合成消炎藥物—對胺基苯磺醯胺。下圖為反應途徑，其中甲~庚試劑的敘述何者正確？
(A)戊試劑為稀硫酸水溶液
(B)庚試劑為銨鹽水溶液
(C)甲試劑主要成分為濃硝酸
(D)乙試劑為酸性條件下反應的氧化劑

 

二、複選題(每題3分，共15分) 
6. 秒錶反應所使用的藥品如下：甲溶液：每公升含碘酸鉀4.28公克；乙溶液：每公升含亞硫酸氫鈉3.12公克(並含少量澱粉和硫酸)。下表為甲、乙兩溶液和水的反應劑量，請問哪些反應終點時會變藍色？(原子量Na：23；K：39；I：127)。

7. 濃度均為0.1 M的五種溶液：

請問下列關於甲~戊五種溶液的物理性質比較哪些正確？
(A)沸點：甲＞乙＞丙＞丁＞戊 (B)凝固點：丁＞戊＞丙＞乙＞甲
(C)蒸氣壓：丁＞戊＞丙＞乙＞甲 (D)滲透壓：甲＞乙＞丙＞丁＝戊 
(E)凝固點下降量：甲＞乙＞丙＞丁＞戊

8. 下表分別為X和Y元素的第一至第六之連續游離能，以千焦/莫耳為單位。當X和Y元素以最高氧化態和氧氣形成氧化物，此氧化物的可能實驗式為何？

9. 取不純NaHC2O4樣品2.0公克，加水配成50.0毫升溶液，取其中20.0毫升編號為甲溶液，剩餘的30.0毫升加入少量硫酸並編號為乙溶液。以0.25 M的NaOH(aq)滴定甲溶液，滴入NaOH(aq)為20.00毫升時，恰達滴定終點；另以未知濃度KMnO4(aq)滴定乙溶液，滴入KMnO4(aq)為10.00毫升時，恰達滴定終點。有關上述實驗的敘述，下列哪些正確？(原子量Na：23) 
(A)未知KMnO4(aq)的濃度為0.30 M 
(B)甲溶液中NaHC2O4的濃度為0.25 M 
(C)NaHC2O4樣品之純度百分率為70 % 
(D)HC2O4－與 MnO4－的離子平衡反應式中，反應式係數的總和為23 
(E)上述氧化還原滴定實驗中，達滴定終點時，溶液會從無色變成淡紫色。

10. 酸催化的丙酮碘化反應，其反應式為：

固定反應溫度改變[CH3COCH3]、[I3−]、[H+]，對於[I3−]的消耗速率影響如下表：則下列敘述哪些正確? 
(A)此反應總級數為3 
(B)此反應速率常數為1.9 × 10^−3   
(C)此反應速率常數為3.8 × 10^−3 
(D)此反應速率與丙酮的濃度平方成正比
(E)此反應速率與碘的濃度無關

貳、 非選擇題：佔70分（共7題）
1. 聚苯乙烯的製造工業中，以聯吡啶(bipyridine)和氯化亞銅形成之錯合物為催化劑，催化苯乙烯單體進行聚合反應，形成聚苯乙烯。請回答下列問題：

(1)畫出聚苯乙烯的結構式。(2分) 
(2)已知聯吡啶有6種同分異構物，其中2種同分異構物的結構與中文系統命名如下圖，請寫出聯吡啶其他4種同分異構物的中文系統命名。(4分) 
 

(3)已知氯化亞銅與2,2’-聯吡啶形成的錯合物結構如下圖，請問亞銅離子的配位數為多少？四個氮原子是否共平面？(4分) 

2. 甲溶液為1.0莫耳的HF溶於1000公克的水中；乙溶液為1.0莫耳的HCl溶於1000公克的水中。經測量甲溶液凝固點為－2.0 ℃，而乙溶液為－3.7 ℃。回答下列問題(水的Kf ＝1.86 ℃/m)：
(1)在甲溶液中HF的凡特何夫因子(i值)為多少？ (2分) 
(2)假設甲溶液體積為1.0公升，在－2.0 ℃時HF的酸解離常數(Ka)為多少？ (2分) 
(3)在溶液中HF的解離度為多少百分比？ (2分) 
(4)將甲、乙兩溶液混合後，此混合溶液的凝固點變為多少℃？(2分) 

3. 在一固定體積的真空密閉容器內注入氟氣(F2)，於27 ºC時壓力為1.5大氣壓；再加入足量的M元素粉末與氟氣反應 (加入M元素粉末的體積可忽略不計)。當氟氣完全反應耗盡後，生成MFx氣體，溫度升高至327 ºC，壓力為1.0大氣壓，密度為2.97公克/公升。(原子量F：19) 
(1)化學式MFx中的x值是多少？(2分) 
(2)MFx氣體的分子量是多少？(2分) 
(3)M元素的原子量是多少？可能是哪一種元素？(2分) 

4. 在石化工業中，常以乙烯來製造一系列的大宗化工原物料，例如下圖反應流程，乙烯和HCl反應得到化合物甲。化合物甲分別和主要試劑乙、丙反應，得到產物乙醇(C2H5OH)和乙胺(C2H5NH2)。化合物乙醇和乙胺又可再進行下圖中之反應，分別得到化合物丁、戊 (酸類)及化合物已、庚 (醇類)。請寫出甲到庚的化學結構。(每化合物各2分) 

5. 有一Cu-Ag+之電化電池：Ag棒浸於AgNO3(aq)中，Cu棒浸於Cu(NO3)2(aq)中，鹽橋內為KNO3(aq)，並連接伏特計。
回答下列問題：(原子量Cu：63.5；Ag：108) 
(1)寫出此電池的全反應式。(2分) 
(2)若Cu用去6.35公克，則Ag析出多少公克？(2分) 
(3)將Ag棒換成石墨棒，電壓如何改變？並說明其原因。(2分) 
(4)將Cu棒換成石墨棒，電壓如何改變？並說明其原因。(2分) 
(5)若在陰極加入少量的飽和NaCl水溶液，電壓如何改變？並說明其原因。(2分) 
(6)若兩半電池加入等量的水，電壓如何改變？並說明其原因。(2分)

6. 小杉進行實驗測定Ca(IO3)2的溶度積常數(Ksp)及KIO3水溶液的濃度：

測定微溶 Ca(IO3)2(aq)的溶度積常數(Ksp)的步驟如下：
Ⅰ. 溶液A是過濾後的Ca(IO3)2飽和溶液。
Ⅱ. 取2.00毫升溶液A加入錐形瓶中，再加入1.0 M KI(aq) 2毫升和2 M HCl(aq) 2毫升，輕輕搖晃約1分鐘後，加入1~2滴澱粉溶液為指示劑。
Ⅲ. 用0.08 M的Na2S2O3(aq)滴定上述溶液，至溶液變成無色，Na2S2O3(aq)用去的體積為1.95毫升。

KIO3 溶液濃度的測定步驟如下：
Ⅳ. 將固體碘酸鈣溶於未知濃度的碘酸鉀溶液，過濾後得到濾液B。
Ⅴ. 吸取2.00毫升溶液 B 加入錐形瓶中，再加入1.0 M KI(aq) 2毫升和2 M HCl(aq) 2毫升，輕輕搖晃約1分鐘後，加入1~2 滴澱粉溶液為指示劑。
Ⅵ. 用0.08 M的Na2S2O3(aq)滴定上述溶液，至溶液變成無色，Na2S2O3(aq)用去的體積為3.10毫升。

請回答下列問題：
(1)平衡相關化學反應式 (每個反應式1分，共2分)。 

(2)計算溶液A中 IO3－的濃度 (寫到小數點後第4位)。(2分) 
(3)計算Ca(IO3)2的溶度積常數 (Ksp) (3位有效數字)。(2分) 
(4)計算未知KIO3溶液的濃度 (寫到小數點後第4位數)。(2分) 

參考答案