阿甘

教育部受託辦理110學年度
公立高級中等學校教師甄選
化學科 試題

第一部分：選擇題（共40分）
一、單選題（每題2分，共26分）

1. 在25℃時，溶液中含[H2CO3]=0.10M，[Pb2+]=0.005M，則在不發生PbCO3沉澱的條件下，求溶液中最小的[H+]為若干M？[其中H2CO3的Ka1=4.4×10－7，Ka2=4.7×10－11，PbCO3的Ksp=1.5×10－15]
(A)2.6×10^－2
(B)2.6×10^－3
(C)2.6×10^－4
(D)2.6×10^－5。
 

2. 蔗糖水解之反應速率常數單位為s^－1，0.44M蔗糖水溶液在酸的催化下，經過8hr測得有25％發生水解，當溶液中三種糖的濃度均相同時，約需經過多少 hr？（log2＝0.30，log3＝0.48） (A)4 (B)16 (C)20 (D)32。
 

 3. 在未知濃度 KMnO4 溶液 20mL 中加入足量 KI 及少量硫酸，溶液呈棕褐色，加入數滴澱粉液為指示劑，以 0.1M Na2S2O3 溶液滴定，加入 Na2S2O3 50 mL 藍色消失，下列何者正確？ (A)過量的 KI 與澱粉呈藍色 (B)反應時 KI 為氧化劑 (C)原KMnO4 溶液的為 0.1 M (D)原 KMnO4 溶液的濃度為 0.05 M。
 

 4. 下表有關在 1 大氣壓及 20℃時，不同氣體的密度與溶解度。

下列敘述，何者不正確？
(A)甲氣體最適宜用來集氣法為
(B)乙氣體的分子量為 31.2 g/mol
(C)同溫同壓下，若將氣體在 1 升水中長時間的接觸，水中重量以丙氣體增加最多
(D)同溫下，若壓力變為 2 大氣壓時，在 100mL 的水中可溶解氣體丁 176mL。
 

5. 反應 2A(g)＋B(g) →C(g) 其反應速率式為 r＝k[A][B]。於體積可變之容器中，若取 A、B 以等莫耳數相混合，測得其反應速率為 R。若改以 A、B 莫耳數比為 1：2 比例混合，在溫度和壓力不變下，其反應速率將變為若干 R？
(A)3/8 (B)8/3 (C)8/9 (D)9/8。
 

6. 亞硝酸鈉(NaNO2)，可用於肉類的保鮮劑，在酸性溶液中，亞硝酸根離子與過錳酸根離子反應，其反應式如下：

取 100 克含有亞硝酸鈉的樣品，溶於稀硫酸中，以 0.01M 的過錳酸鉀溶液進行滴定，共用去 12mL。試求原樣品含 NaNO2 約多少 ppm？（式量 NaNO2＝69）
(A)207 (B)138 (C)69 (D)23。
 

7. 將相同質量的銅分別與相同體積過量的濃硝酸及過量的稀硝酸反應。下列敘述何者？ (A)反應所消耗硝酸的量：前者多，後者少 (B)反應所生成氣體的顏色：前者深，後者淺 (C)反應所生成氣體對水的溶解度：前者大，後者小 (D)反應中轉移的電子總數：前者多，後者少。
 

 8. 已知 27℃時 N2O4(g) 2 NO2(g) 的平衡常數 Kp＝2.0，在 27○C 下，24.6 升的 N2O4與 NO2 混合氣體平衡時，總壓力為 1.5 atm，若 x 為 NO2 與 N2O4 的莫耳數比值，則x 值為何？ (A)0.5 (B)1.0 (C)2.0 (D)4.0。
 

 9. 無水硫酸鈣(CaSO4，式量為 136)固體可作為除濕劑，在 300 K 其平衡反應式與平衡常數(Kp)如下： CaSO4(s)＋2 H2O(g) CaSO4．2 H2O(s)，Kp＝2500。已知 300K 時純水的飽和蒸氣壓為 0.040 atm。在 300K 時，將 1.8 克水及 4.08 克（即0.03 莫耳）的無水硫酸鈣固體一起放入 30 公升之乾燥密閉容器中，假設 CaSO4．2 H2O(s) 不釋放水蒸氣，則容器內之相對濕度可達多少%？ (A)41% (B)63%(C)82% (D)100%。
 

10. 在 25°C、1atm 之下 CO2 對水的溶解度為 0.32 克/100 克水。今取 3.24 克 CO2 與 200克水放入 445 毫升真空容器內，於 25°C 達飽和狀態，此時大約 x 克的 CO2 溶於水中，容器內二氧化碳的平衡壓力為 y atm，試求 x+y 最接近下列哪一個數值？（假設水之比重為 1，原子量︰C＝12、O＝16）
(A)3.2 (B)4.9 (C)5.8 (D)2.2。
 

11. 下列敘述何者錯誤？(A)1 莫耳的五氯化磷溶於足量的水中，需要 4 莫耳的氫氧化鋇才能完全中和 (B)1 莫耳的氮化鎂溶於足量的水中，需要 8 莫耳的氯化氫才能完全中和 (C)將等莫耳數的鋁金屬分別加入足量的稀鹽酸和氫氧化鈉水溶液中，若分別產生 a 和 b 莫耳的氣體，則 a：b＝1：1 (D)Cu(NH3)4SO4·H2O 溶於適量的水中形成深藍色的水溶液，若再加入大量的水，溶液會被稀釋成淡藍色水溶液。
 

12. 用 200 毫升的蒸餾水洗滌 1.66 克的鉻酸銀，若可能損失的最大百分率約為 0.4％，試推算鉻酸銀的 Ksp＝？(原子量：Ag＝108，Cr＝52)
(A)4.0 ×10－12 (B)4.0 ×10－10 (C)3.0 ×10－12 (D)3.0 ×10－10。
 

13. 一容器內裝理想氣體，以能自由滑動之活塞構成左、右兩室，在27 ℃ 平衡時，左、右兩室體積為 V 及 2V（如圖），今將左室緩慢加熱至 127 ℃，右室保持原溫，當兩室再一次達平衡時，試問新平衡狀態的壓力約為原平衡狀態壓力的幾倍？ (A)1.11(B)2.33 (C)3.67 (D)2.67。
 

二、複選題（全對才給分，每題2分，共14分）
14. 將 0.2 莫耳弱酸 HA 和 0.08 莫耳 NaOH，混合後，加水稀釋至 1 升。則下列敘述哪些正確？（log2＝0.3） (A)假如此溶液之 pH＝5.0，則此弱酸的 Ka＝6.7 × 10－6
(B)此溶液為 HA 與 NaA 之緩衝溶液 (C)若繼續加入 NaOH 至當量點，則溶液的 pH 值變為 7 (D)再加入 0.02 莫耳 NaOH，可得最佳之緩衝效果。

 

15. 一容積可變的容器內，在 27 ℃ 量得水蒸氣壓變化如附圖所示。在 1 升時，容器中再裝入 N2 氣體 600 mmHg，則下列哪些為正確的敘述？
 (A)容器中水總量約為 0.26 克 (B) 15 升時總壓力為 58 mmHg (C) 3 升時總壓力為227 mmHg (D) 3 升時液體水重約 0.18 克。

16. 在 25°C 時，平衡系 N2O4(g) ↹ 2NO2(g)之總壓為 latm，體積為 l.0L，在同溫下若此平衡系之體積擴大為 2.0L 時，下列何項敘述錯誤？ (A)混合氣體之平均分子量增加(B)平衡系之 PV 值變大 (C)平衡系之氣體總壓介於 latm～0.5atm 之間 (D)平衡系中之紅棕色加深。
 

 17. 影響反應速率常數(k)、平衡常數(K)的因素，整理如下表：

某反應 A2(g)＋熱 2A(g)，其中 k 正、k 逆依次表示正、逆反應之速率常數，而 K 為平衡常數，若施予下列操作時，k 正、k 逆、K 將成為 pk 正、qk 逆、rK，下列結果哪些正確？

 

18. A、B 為兩種常見的金屬，依據下列流程加入不同的試劑，會產生以下反應：

依據此流程回答下列敘述，哪些正確？ (A)Z 的中心原子的混成軌域為 SP3，形狀為正四面體 (B)①～⑥的反應屬於氧化還原的有 3 種，分別是①②③ (C)B 的基態電子組態為[Ar]3d94s2(D)⑤為加入 K4[Fe(CN)6]產生的反應。
 

19. 25℃下，有五種混合溶液：

，其各是以 0.1 M、50 mL 的兩種溶液混合，下列有關此五種溶液的敘述，哪些正確？（
log 2= 0.3  ，log3 =0.48 ，

(A)④可做為緩衝溶液，其 pH 值約為 4.74 (B)反應產物屬於鹼式鹽且為鹼性的為③
(C)反應產物屬於酸式鹽且為酸性的為⑤ (D)②可作為緩衝溶液。
 

 20. 下表為物質甲～戊，在不同溫度時之飽和蒸氣壓（單位：mmHg）。甲~戊皆為共價
分子，下列敘述何者正確？

(A)乙的正常沸點介於 60~80 C 之間 (B)80 C 時，若外壓為 1atm，代表乙、丙已經沸騰 (C)分子間作用力最大者為丙 (D)在正常沸點之下，飽和蒸氣壓的大小關係為：丙＞乙＞戊＞甲＞丁。
 

第二部分：綜合題（共60分）
一、填充題（1-4題，每格1分，第5題3分，共23分）
1.下列五個圖之橫坐標為某溶液中加入某物質的量，縱坐標為產物沉澱量。從(A)～(E)中選擇符合表中各題要求的序號，並填在表中。


 

2.下面五圖(甲)～(戊)縱軸表Z之體積百分率，橫軸表溫度，氣相反應的平衡系：

aX＋bY ↹ cZ＋dW（a、b、c、d表係數，X、Y、Z、W表氣體分子式），則：
(1) ___ 圖表示a＋b＞c＋d，且為吸熱反應？
(2)____圖表示a＋b＜c＋d，且為放熱反應？
(3) ___ 圖表示a＋b＝c＋d，且為吸熱反應？

 

3.某一元弱酸溶液100 mL，以0.20 M之NaOH溶液進行滴定，滴定結果部分如下：
(Ⅰ)當NaOH滴入50 mL時，測得溶液pH＝4.70。
(Ⅱ)當NaOH滴入100 mL時，得知剛好達當量點。
（已知對數值：log2＝0.30，log3＝0.48，pH值計算到小數點後第二位）
(1)該酸在滴定前的濃度為若干M？ 
(2)該酸之Ka值為何？
(3)未滴定前該溶液的pH值為何？
(4)當NaOH滴入25 mL時，溶液pH值為何？
(5)當量點時溶液之pH值為何？
 

(2)2.70(3) 4.22 (4)8.85 

4.以下為有機化合物的製造流程：
○1 將CH3Br與NaOH(aq)共熱反應產生有機物（甲）。
○2 將C2H5OH與酸性之KMnO4(aq)反應產生有機物（乙）。
○3 將有機物（甲）與有機物（乙）混合，再加入濃硫酸反應產生有機物（丙）。
○4 將CH3CH=CH2與HI(aq)混合反應產生主要產物有機物（丁）。
○5 將有機物（丁）與NH3反應產生有機物（戊）。
○6 將有機物（丙）與有機物（戊）反應產生有機物（己）和有機物（甲）。
試寫出甲～己有機物的示性式或結構式為何？
(1)甲為_______(2)乙為_______ (3)丙為____________
(4)丁為__________ (5)戊為___________ (6)己為___________
5.於10L、100℃的容器中充入某氣體及水18g，測得總壓為P atm。若於溫度不變下，將此容器體積擴大為3倍時，容器內測得之總壓為______atm。
 

二、問答與計算（共37分）
1.已知某酯類甲含碳、氫、氧三種元素。若取甲 5.7 克完全燃燒後，得 13.2 克的 CO2 以及 4.5 克的 H2O。若將甲在 NaOH(aq)中加熱，使甲完全反應後，將溶液酸化，得兩種主要產物乙及丙。將乙加入 KMnO4(aq)中完全反應後得化合物丁。將丙在鉑黑的催化下做加壓的氫化反應，亦可得同樣的產物丁。已知丁的分子量為 74。甲、乙、丙、丁為不相同的化合物。試求：（各 1 分）
(1)甲的結構式為何? (2)乙的結構式為何 ? 
(3)丙的結構式為何? (4)丁的結構式為何 ?
 

2.酸鹼中和可應用於測定油品的酸價（AV，acid value），酸價愈高代表油脂的游離脂肪酸含量愈高，代表油脂酸敗程度愈高。測定油品酸價的實驗步驟如下：
○1 精稱 0.204 g 之鄰苯二甲酸氫鉀（KHP，分子量 204）固體，以容器 X 配製成 100.0 mL 的標準溶液。
○2 取 10.0 mL KOH 水溶液，加入丙酮稀釋至 100.0 mL，攪拌均勻後取 50.0 mL 填滿容器 Y。
○3 取 KHP 溶液 20.0 mL 於容器 Z 中，並滴入數滴百里酚藍（變色範圍 pH1.2（紅）～2.8（黃），pH8.0（黃）～9.6（藍））。
○4 開始滴定直到終點，共消耗 KOH 25.0 mL。
○5 取 2.0 mL 油品樣品（密度為 0.7g/mL）放在容器 Z 中加入 50.0 mL 丙酮稀釋。
○6 滴入百里酚藍，重新補充容器 Y 內的稀釋後 KOH 丙酮溶液後開始滴定。
○7 達到滴定終點，共消耗 KOH 體積 20.0 mL。
請問：
(1)X、Y、Z 分別是何種容器？（1 分）
(2)如何判定已達滴定終點？（1 分）
(3)為何此實驗使用到丙酮？（1 分）
(4)請計算稀釋後的 KOH 濃度？（1 分）
(5)請計算油品樣品的酸價？（1 分）

3.化學實驗課時陳老師發給學生五種水溶液：BaS、AgNO3、K CrO 2 4、NaOH、H SO2 4；與一小瓶某純金屬粉末，請學生以實驗結果表示這些物質之間的關係。學生交了一份報告，如附圖。

圖中的每一連線兩端的物質兩兩相加，均會有化學反應發生，陳老師從學生的實驗結果做了以下的提示：
○1 甲原子反應後的離子，會具有與氖氣相同的電子組態。
○2 連線 1 與連線 2 均會產生氫氣。
○3 除了連線 1、2、4、6 以外，其他連線均會產生沉澱；連線 6 雖無沉澱，但有明顯的顏色變化。
試回答下列問題：
(1)寫出丙、戊、己的中文名稱。（3 分）
(2)寫出連線 1 與連線 2 反應的離子方程式。（2 分）
(3)寫出連線 6 反應的離子反應式，並註明各物質的狀態，並判斷是否為氧化還原反應？（1 分）
(4)寫出連線 8 的沉澱物化學式及顏色。（1 分）
 

4.氫氧化鋇溶液於 1M NaOH 中製成飽和溶液後，取其澄清液然後與等體積 4M NaOH 溶液相混合時，試問（註：氫氧化鋇之 Ksp = 5.4×10－3）
(1)是否產生氫氧化鋇沉澱，請證明。（1 分）
(2)達平衡時鋇離子濃度為何？（2 分）
 

5.已知

試求 Fe2+自身氧化還原之電位等於多少？（3 分）
 

6.已知

 鋅－銀電池在 25℃時， 試求
(1)當[ Zn2+ ] = 1M , [ Ag+] =0.1M 的狀態下，電池的電壓＝？（3 分）
(2)電池反應達平衡時，平衡常數＝？（3 分）
 

7.打斷冰內的每一個氫鍵需要 3.5×10-20 J。冰的熔化熱為 334 J/g。本質上所有的熔化熱是用來打斷氫鍵，請回答下列問題？
(1)當冰變成水時有多少%的氫鍵被打斷？（3 分）
(2)還需要多少能量(J/g)來打破其餘氫鍵？（3 分）
8.某溶液含 HCl 與 HCN，經檢測得知溶液中[CN－]=3×10^-9 M，則溶液中 HCl 與 HCN 濃度的比值為若干？[HCN Ka=3.9×10^-10]（3 分）

參考答案

BCDDC  ADCCB

DAA

14.ABD  15.ABCD

16.AD  17.AC

18.BD  19.AC

20.AB

綜合題

1

BCADE

2.甲丁戊

3.0.2  2*10^-5  2.7  4.22  8.85  

4.

5.(P+2)/3