第1題
若某溶液含有0 . 4 M 醋酸及0 . 2 M 醋酸鈉,其氫離子莫耳濃度為若干?( K = 1 . 8 × 10 ) 1. 0 . 2 2. 4 . 2 × 10 3. 3 . 6 × 10 4. 0 . 4 。
答案:(3) 3 . 6 × 10
民國103年 第2梯次 03000 化學乙級 學科歷屆試題與答案,共 80 題可線上瀏覽,適合查詢考古題、題庫與解答。
若某溶液含有0 . 4 M 醋酸及0 . 2 M 醋酸鈉,其氫離子莫耳濃度為若干?( K = 1 . 8 × 10 ) 1. 0 . 2 2. 4 . 2 × 10 3. 3 . 6 × 10 4. 0 . 4 。
答案:(3) 3 . 6 × 10
使用泡沫滅火器要將噴射口對準火源何處? 1. 火焰基部 2. 火焰四周 3. 火焰兩側 4. 火焰上方。
答案:(1) 火焰基部
0 . 11 M 醋酸之[H]與10 M 之H C l 約相等,試求醋酸之K a 值為 1. 10 2. 10 3. 10 4. 10 。
答案:(2) 10
在精密的分析過程中,下列器皿何者較不宜使用? 1. 吸量管 2. 量筒 3. 滴定管 4. 量瓶。
答案:(2) 量筒
下列何者加入B r / C C l 溶液會褪色 1. 環己烷 2. 甲苯 3. 苯 4. 環己烯。
答案:(4) 環己烯
氮的氧化物6 克,經元素分析知氮含量為2 . 8 克,則此氮氧化物之實驗式為 1. N O 2. N O 3. 4. N O 。
下列藥劑中,那一種的去濕性最強? 1. 2. 無水芒硝 3. C a C l 4. 乾燥矽膠。
下列何者為吸熱變化 1. 2. 3. 4. 。
將200 毫升0 . 5 M H N O 與300 毫升0 . 5 M N a O H 混合後,其p H 值為 1. 10 2. 1 3. 13 4. 5 。
答案:(3) 13
解析:計算:HNO₃莫耳數 = 0.2 L × 0.5 M = 0.1 mol H⁺;NaOH莫耳數 = 0.3 L × 0.5 M = 0.15 mol OH⁻。混合後OH⁻過量 0.15 − 0.1 = 0.05 mol,總體積 0.2 + 0.3 = 0.5 L,故[OH⁻] = 0.05 / 0.5 = 0.1 M。pOH = −log(0.1) = 1,pH = 14 − 1 = 13。其餘選項數值不符此計算結果。
對離子性固體而言,下列特性何者最不易顯現 1. 打擊時變形 2. 高熔點 3. 易碎 4. 固態為結晶。
答案:(1) 打擊時變形
解析:離子性固體由陰陽離子以靜電引力堆疊成規則晶格,特性為高熔點、固態成結晶、受衝擊時因離子層滑動使同電荷相斥而破裂(易碎)。「打擊時變形」是金屬的延展性表現,離子晶體最不易顯現。故選1。選項2、3、4均為離子固體典型特性。
反應 ,通常在相當高的溫度( 250 °C) 下進行,其目的是什麼? 1. 使反應以合理的速率進行 2. 使平衡位置向右移動 3. 維持各物質成氣相 4. 使平衡位置向左移動。
答案:(1) 使反應以合理的速率進行
解析:此反應在250°C高溫下進行,主要目的是提供足夠熱能讓分子達到活化能,使反應以合理速率進行。升高溫度對平衡位置的影響取決於熱效應,並非為了移動平衡;維持氣相亦非主要目的。故選1。工業上常以提高溫度換取速率,即使會犧牲部分平衡轉化率。
下列元素,何者比重最小? 1. 鋁 2. 鈉 3. 鉀 4. 鋰。
答案:(4) 鋰
解析:比較各金屬密度(比重):鋰約0.53 g/cm³、鉀約0.86 g/cm³、鈉約0.97 g/cm³、鋁約2.70 g/cm³。鋰密度最小,故比重最小者為鋰。選項4正確。鋁的2.70大於其他三者;鉀0.86大於鋰0.53,故鋰確為最小。
受打擊後易裂成薄片狀者為 1. 金剛石 2. 石英 3. 矽晶 4. 雲母。
答案:(4) 雲母
真空蒸餾操作中,欲結束操作時,下列步驟:a . 解除真空、b . 停止加熱、c . 停止真空泵、d . 關閉冷卻水,其次序應為: 1. d a c b 2. c d a b 3. c a b d 4. b a c d 。
答案:(4) b a c d
解析:真空蒸餾結束時,應先停止加熱(b),待溫度下降後解除真空(a)使空氣進入,避免驟冷或倒吸,再停止真空泵(c),最後關閉冷卻水(d)。正確次序為b a c d。故選4。若先停泵再解除真空可能導致系統受壓不均或液體倒吸。
下列何者不影響反應速率的快慢 1. 反應熱 2. 催化劑 3. 溫度 4. 活化能。
答案:(1) 反應熱
解析:影響反應速率的因素有溫度、濃度、催化劑、表面積及活化能高低(能障)。反應熱為反應前後焓差,僅表示熱效應大小,與速率快慢無關。故選1。催化劑與溫度均直接改變速率;活化能越低速率越快。
下列何者在一般之紫外光區範圍 1. 200 n m 以下 2. 780 n m 以上 3. 200 ~380 n m 4. 380 ~780 n m。
答案:(3) 200 ~380 n m
解析:電磁波譜中,紫外光(UV)波長約10~400 nm,一般分析化學所稱紫外光區為200~380 nm;380~780 nm為可見光區,780 nm以上為紅外光,200 nm以下為遠紫外(真空紫外)。故選3。
投入金屬鈉可能發火燃燒的液體是 1. 苯 2. 酒精 3. 丙酮 4. 汽油。
答案:(2) 酒精
解析:金屬鈉為強還原劑,極易與具活潑氫的質子性溶劑反應。乙醇(酒精)含有-OH基團,鈉與之反應生成乙醇鈉並釋出氫氣(2Na + 2C2H5OH → 2C2H5ONa + H2↑),反應放熱且產生的氫氣一旦達到可燃濃度極易引燃甚至爆炸。苯、丙酮為非質子性或無活潑氫的有機溶劑,較不易與鈉直接劇烈產氫燃燒;汽油雖可燃但在常溫下單純與塊狀鈉接觸,較酒精更不易立即引發大規模氫氣燃燒。
從事何種操作之人員較易受酸危害 1. 比色分析 2. 氣相層析儀及其前處理 3. 熱重分析 4. 原子吸光儀及其前處理。
答案:(4) 原子吸光儀及其前處理
解析:原子吸光光譜儀分析通常需將樣品以濃鹽酸、濃硝酸或王水進行濕式消化或溶樣前處理,過程中大量使用強酸且常需加熱,易產生酸霧、酸蒸氣,操作人員較易吸入或接觸酸害。比色分析多為稀溶液操作;氣相層析前處理以萃取、衍生化為主;熱重分析屬固體熱分析,無酸液操作風險。
傳統定性分析中要使各族離子明確分離,下列何項最重要? 1. 控制溫度 2. 控制壓力 3. 控制沈澱試劑濃度 4. 使用過量沈澱試劑。
答案:(3) 控制沈澱試劑濃度
解析:傳統定性分析陽離子分族沈澱的核心在於控制沈澱試劑濃度與溶液酸鹼度,利用各族離子硫化物、氫氧化物、碳酸鹽等溶度積差異,在特定條件下選擇性沈澱分離。控制溫度、壓力影響較小;使用過量試劑反而可能導致後族離子共沈或形成錯離子溶解,干擾分離。
下列何者之壓力損失最小? 1. 皮托管 2. 浮標流量計 3. 孔口流量計 4. 文氏流量計。
答案:(1) 皮托管
解析:皮托管為無阻流體測速元件,僅將動能轉換為壓力差,管內幾無流體通過,對流場干擾最小,壓力損失接近零。浮標流量計浮子懸浮需壓差平衡重力;孔口流量計與文氏管流量計均屬節流裝置,流體通過收縮斷面產生永久壓力損失,文氏管雖有擴壓段回收部分壓力,但損失仍顯著大於皮托管。
分光光度計的分光效率愈高,其在最高吸光波長所測得吸收度比分光效率低者為 1. 高低不一定 2. 低 3. 高 4. 不相上下。
答案:(3) 高
解析:分光效率指單色儀對雜散光的抑制能力。分光效率愈高,雜散光愈少,在吸收度較高(最大吸收波長)處,比耳-朗伯定律偏離愈小,測得吸收度愈接近真實值,故數值愈高。分光效率低時,雜散光導致透射率被高估,吸收度讀值偏低。
草酸氫鈉溶液30 m L,在硫酸溶液中以0 . 02 M K M n O 滴定時需60 m L,同一草酸氫鈉溶液30 m L ,以0 . 1 M N a O H 滴定時需要幾m L ? 1. 40 2. 30 3. 20 4. 10 。
答案:(2) 30
解析:草酸氫鈉同時具還原性(草酸根)與酸性(氫離子)。與KMnO4反應:5H2C2O4 + 2MnO4- + 6H+ → 10CO2 + 2Mn2+ + 8H2O,n因子=5。KMnO4物質量=0.02M×0.06L=1.2mmol,草酸氫鈉物質量=1.2×5/2=3.0mmol。與NaOH反應:HC2O4- + OH- → H2O + C2O4^2-,n因子=1。NaOH體積=3.0mmol/0.1M=30mL。
下列何者不能使溴的四氯化碳溶液褪色 1. 乙烷 2. 丁二烯 3. 乙烯 4. 乙炔。
答案:(1) 乙烷
解析:溴的四氯化碳溶液褪色反應為親電加成反應,僅不飽和烴(含碳碳雙鍵或三鍵)能反應。乙烷為飽和烷烴(單鍵),無加成反應,不能使溴液褪色。丁二烯(共軛雙烯)、乙烯(烯烴)、乙炔(炔烴)均含不飽和鍵,皆可迅速使溴液褪色。
某溶液加入A g N O 和稀 溶液均可得到白色沉澱,試問該溶液可能為 1. C a C l 2. B a ( O H ) 3. M g S 4. B a C l 。
答案:(4) B a C l
解析:白色沉澱同時符合:(1)遇AgNO3生成白色AgCl沉澱(Cl-特徵),稀HNO3中不溶;(2)遇稀H2SO4生成白色BaSO4沉澱(Ba2+特徵)。選項4 BaCl2同時提供Ba2+與Cl-,完美符合。CaCl2無Ba2+不生成BaSO4;Ba(OH)2無Cl-不生成AgCl;MgS遇酸釋放H2S氣體,遇AgNO3生成黑色Ag2S非白色。
醋酸酐即: 1. 醋酸經中和後的化合物 2. 醋酸還原後的化合物 3. 醋酸與醇類的化合物 4. 兩分子醋酸脫水而成者。
答案:(4) 兩分子醋酸脫水而成者
解析:醋酸酐(酐)系統命名為乙酸酐,結構式為(CH3CO)2O。由兩分子醋酸(CH3COOH)在脫水劑(如P2O5或濃H2SO4)作用下脫去一分子水縮合而成:2CH3COOH → (CH3CO)2O + H2O。屬羧酸衍生物,非中和產物(鹽)、非還原產物(醛/醇)、非酯類(酸+醇)。
儀器室著火時,宜以何種滅火器滅火? 1. 四氯化碳 2. 泡沫 3. 二氧化碳 4. 乾粉。
答案:(3) 二氧化碳
解析:儀器室多為電器設備著火,屬於帶電電氣火災。二氧化碳(CO₂)滅火器不具導電性,且噴出後會汽化成氣體,覆蓋火焰並降低氧氣濃度,亦不會在精密儀器上留下導電性殘渣,故最適宜用於儀器室。四氯化碳因毒性高已極少使用,泡沫多用於油類火災且對帶電設備不夠安全,乾粉雖具泛用性卻易在精密儀器內留下粉末殘渣,清理較不適當。
電解熔融氯化鎂,在陽極及陰極可得的產物是 1. C l 及M g O 2. C l 及M g 3. C l 及M g O 4. M g 及O 。
答案:(2) C l 及M g
解析:電解熔融氯化鎂(MgCl₂)時,離子在熔融狀態下自由移動。陰極(還原極)帶負電,吸引陽離子 Mg²⁺,發生還原反應:Mg²⁺ + 2e⁻ → Mg(金屬鎂)。陽極(氧化極)帶正電,吸引陰離子 Cl⁻,發生氧化反應:2Cl⁻ → Cl₂↑ + 2e⁻(氯氣)。全反應為 MgCl₂(l) → Mg(l) + Cl₂(g),故在陽極得氯氣,在陰極得金屬鎂。
在常溫下,下列反應何者最劇烈? 1. 銀與濃硫酸 2. 鈉與水 3. 鋅與鹽酸 4. 銅與濃鹽酸。
答案:(2) 鈉與水
解析:金屬與水的反應劇烈程度與金屬活性有關。在常溫下,活性最高的鈉屬於鹼金屬,與水反應極為劇烈:2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑,並常伴隨氫氣燃燒或爆鳴。相較之下,鋅與鹽酸需較久才產生氫氣,銀、銅在常溫下與濃硫酸或濃鹽酸的反應遠不如鹼金屬與水來得劇烈,因此以鈉與水的反應最為劇烈。
常用作紫外光/ 可見光光譜儀樣品槽之材質為 1. 石英 2. 水晶 3. 玻璃 4. 溴化鉀。
答案:(1) 石英
解析:紫外光/可見光光譜儀(UV/Vis)樣品槽需能讓紫外光與可見光穿透。石英(SiO2,選項1)在約190 nm起的紫外區至可見光區均有良好透光性,是UV/Vis常見樣品槽材質。普通玻璃會吸收波長低於約340 nm的紫外光,不適用於紫外區;水晶本質仍為石英晶體但成本高且非標準稱呼;溴化鉀(KBr)用於紅外光譜壓片,極易吸濕且不適於水溶液,不適用。故答案為石英。
下列物質中,那一種不是聚合物 1. 核酸 2. 蛋白質 3. 澱粉 4. 脂肪酸。
答案:(4) 脂肪酸
解析:聚合物係由許多單體經聚合反應連結而成的高分子化合物。核酸(如 DNA、RNA)由核苷酸聚合而成、蛋白質由胺基酸聚合而成、澱粉由葡萄糖聚合而成,皆屬高分子聚合物。脂肪酸則多為 C4~C24 的中小分子羧酸,通常不以重複單體長鏈聚合的方式構成高分子聚合物,故不是聚合物。
一般常以下列何種金屬加入鹽酸中,用以製造氫氣? 1. 銀 2. 鋅 3. 鉑 4. 銅。
答案:(2) 鋅
解析:實驗室製備氫氣常利用金屬與稀酸反應。依金屬活動性順序,位於氫(H)以上的金屬較易被氧化而置換出氫氣。鋅(Zn)位於氫以上,與鹽酸反應:Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑,反應適中、產氣穩定且操作較安全。銀、銅、鉑位於氫以下,在一般濃度的鹽酸下不易置換出氫氣,不適合作為此法製備氫氣的常用金屬。
;則全反應 的 電動勢在標準狀態下為多少V ? 1. - 1 . 24 2. + 0 . 06 3. 1 . 24 4. - 0 . 06 。
答案:(4) - 0 . 06
實驗室中可用金屬鈉脫除苯中的水分,操作時通常均將金屬鈉在石油中切成小塊,再將鈉用 已乾燥的苯沖洗掉表面的油質,沖洗過油質的苯應如何處理? 1. 加入水中使之與鈉之碎屑起反應後,再倒入廢液儲存桶中 2. 倒入廢液儲存桶中 3. 加入異丙醇使之與鈉之碎屑起反應後, 再倒入廢液儲存桶中 4. 倒入水糟中以大量的水處理。
答案:(3) 加入異丙醇使之與鈉之碎屑起反應後, 再倒入廢液儲存桶中
解析:金屬鈉極具活性,遇水會劇烈反應產生氫氣並釋放熱量,甚至引起燃燒或爆炸。實驗中雖先將鈉存於石油、以乾燥苯沖洗除油,但沖洗後的苯中仍可能夾帶極微量鈉碎屑。此類廢液絕對不可直接倒入水槽或一般廢液桶。正確作法應先加入異丙醇等低活性醇,讓殘留的鈉與醇緩和反應(生成醇鈉及氫氣,反應較鈉與水緩和可控),待反應完全、不再產氣後,再依實驗室廢液分類規則妥善倒入指定廢液儲存桶。
下列何者為照相之定影劑 1. 2. 3. 4. 。
下列有關折射率的說法何者錯誤 1. 兩種液體物質混合物的折射率有加成性 2. 測定所用光的波長不同則測定值不同 3. 測定值與溫度有關 4. 折射率大小與物質分子量大小成正比。
答案:(4) 折射率大小與物質分子量大小成正比
解析:折射率(n)主要與物質的極化率、密度、分子間作用力及光在介質中的傳播速度有關,並非單純隨分子量線性正比。即使分子量較大的物質,若結構為非極性、堆積較鬆散,其折射率也不一定較分子量小且極性較強的物質為大。相反地,折射率常隨溫度升高而略有下降、隨測定光波長不同而改變(色散現象),且兩種液體混合物的折射率在多數情況下可近似視為組成的加成性關係,故選項 4 的說法錯誤。
下列何種酸不宜以玻璃瓶盛裝? 1. 王水 2. 濃硝酸 3. 過氯酸 4. 氫氟酸。
答案:(4) 氫氟酸
解析:氫氟酸(HF)具有強烈的侵蝕性,會與玻璃的主要成分二氧化矽(SiO₂)反應,生成四氟化矽(SiF₄)或氟矽酸鹽等可溶或揮發性產物,致使玻璃容器遭到蝕刻甚至破損。因此氫氟酸不宜以玻璃瓶盛裝,應改用聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等對氟化氫穩定的塑膠容器盛裝。
以U型管測壓計用於孔口流量計測定水在管內之流率時,水銀( 比重13 . 6 ) 讀數為R = 12 mm, 如改用不溶於水之某液體(比重1 . 6 )時,其讀數( R ) 應為多少m m 1. 252 2. 152 3. 122 4. 103 。
答案:(1) 252
解析:在孔口流量計配合U型差壓計的情況下,兩側流體為水時,差壓計所顯示的壓力差與壓力計液柱高度 R 及(壓力計液體比重-被測流體比重)成正比。公式可表示為:ΔP ∝ R₁(S_m-S_f)= R₂(S_x-S_f)。已知 S_m=13.6(水銀)、S_f=1(水)、R₁=12 mm;改用 S_x=1.6 之液體時,代入:(13.6-1)×12=(1.6-1)×R₂,得 12.6×12=0.6×R₂,R₂=(151.2)/0.6=252 mm,故應為252 mm。
下列氧化還原之敘述,何者為正確 1. 氧化劑易被氧化,反應後氧化數減少 2. 還原劑易被還原, 反應後氧化數減少 3. 氧化劑易被還原,反應後氧化數增加 4. 還原劑易被氧化,反應後氧化數增加。
答案:(4) 還原劑易被氧化,反應後氧化數增加
解析:氧化還原反應中,還原劑會失去電子而被氧化,其氧化數會增加;氧化劑則會獲得電子而被還原,其氧化數會減少。故選項4正確:還原劑易被氧化,反應後氧化數增加。氧化劑的本質是「易被還原」(非易被氧化),且還原劑並非易被還原,故其他選項皆與此觀念相違背。
用草酸晶體( 分子量=126 ) 配製1 M 草酸溶液之最佳方法為 1. 先用適量水使126 克晶體溶解後,再加水至1 升 2. 將126 克晶體溶液於適量水中,使成飽和溶液 3. 取126 克晶體溶於水874 克 4. 將126 克晶體溶於水1 升中。
答案:(1) 先用適量水使126 克晶體溶解後,再加水至1 升
解析:配製莫耳濃度(M)溶液時,須採用「定容」方式:先稱取所需莫耳數對應的克數(草酸晶體分子量126,欲配製1 M 即需126 g),在燒杯中以適量蒸餾水將其完全溶解後,將溶液定量轉移至適當容量的容量瓶中,再以蒸餾水加至容量瓶的刻度線,最後混勻即可。若直接將126 g 晶體加入1 L 水中,溶解後體積會略有變化,無法精確配得1 M 溶液。
某有機酸的甲苯對水之分配係數為0 . 4 ,現以甲苯萃取100 m L 含有0 . 3 克之有機酸溶液,欲 萃取出0 . 27 克的有機酸,則需使用多少m L 的甲苯 1. 2300 2. 2000 3. 2250 4. 2350 。
答案:(3) 2250
解析:分配係數 K=C(有機相)/C(水相)=0.4。設以體積 V mL 甲苯單次萃取,水相體積 V_w=100 mL,初始總量 W=0.3 g,欲萃取出0.27 g,則水相殘留 W_w=0.03 g。單次萃取平衡時:W_w/W= V_w/(V_w+K×V),代入數值:0.03/0.3=100/(100+0.4×V)。化簡得 0.1=100/(100+0.4×V),故 100+0.4×V=1000,0.4×V=900,V=2250 mL。因此需使用2250 mL 甲苯。
氣相層析分析充填式管柱溫度大都比樣品平均沸點 1. 很低 2. 很高 3. 高低不一,隨便怎麼樣都可以 4. 約略相同。
答案:(4) 約略相同
解析:在填充式氣相層析(Packed GC)中,為使樣品能在適當時間內揮發並達到良好的分離與尖銳峰形,管柱溫度多選擇在樣品各成分平均沸點附近或略高的範圍操作。若溫度過低,揮發不易導致滯留過久且峰形拖尾;若溫度過高,則成分揮發過快,保留差異減小而不易分離。故最適當的說法為「約略相同」。
藉各種物質在二不互溶之溶劑中溶解度的不同,以達到分離目的,此種方法為 1. 結晶法 2. 蒸餾法 3. 萃取法 4. 沈澱法。
答案:(3) 萃取法
解析:萃取法(液-液萃取)是利用物質在兩種互不相溶溶劑中分配係數的差異,使欲分離的成分優先分配至其中一相,藉此達到分離或純化的目的。結晶法著重溶解度隨溫度改變,蒸餾法著重沸點差異,沈澱法則著重溶解度積產生固體沈澱,皆與兩不互溶溶劑間的分配差異不同。
不需要介質即可進行之熱傳導方式為: 1. 熱擴散 2. 輻射 3. 傳導 4. 對流。
答案:(2) 輻射
解析:熱傳遞方式主要有傳導(Conduction)、對流(Convection)及輻射(Radiation)。傳導與對流皆需介質(固體、液體或氣體)才能傳遞熱量;輻射則是以電磁波形式傳遞能量,不需任何介質即可在真空中進行,例如太陽輻射傳至地球即屬此種方式。
真空表上的指針指在66 cm- H g 之刻度上時,表示其絕對壓力為多少cm- H g ? 1. 142 2. 10 3. - 66 4. 66 。
答案:(2) 10
解析:真空表測得的是「真空度」(低於大氣壓的壓力差)。標準大氣壓約為 76 cm-Hg,絕對壓力=大氣壓-真空度=76-66=10 cm-Hg。故絕對壓力為 10 cm-Hg。選項1的142為76+66,是表壓力誤用加法;選項3的-66是將真空度當成絕對壓力帶負號,觀念錯誤;選項4的66則直接取真空度,未扣除。
下列何者不受催化劑之影響? 1. 活化能 2. 反應熱 3. 反應速率 4. 有效碰撞分率。
答案:(2) 反應熱
解析:催化劑的作用是提供另一條活化能較低的反應途徑,使活化能下降、有效碰撞分率提高,因此反應速率加快,達到平衡的時間縮短。但催化劑在反應前後不被消耗,也不改變反應物與生成物的焓,所以反應熱(ΔH)不受影響;平衡常數與平衡位置同樣不變。故選反應熱。
將濃度為0 . 01 M 的鹽酸溶液以純水稀釋10 倍,其p H 值約為多少? 1. 7 2. 8 3. 6 4. 9 。
答案:(1) 7
解析:強酸稀釋到極稀薄時,不能忽略水的自解離:由電荷平衡得 [H⁺]=C+Kw/[H⁺],即 [H⁺]=(C+√(C²+4Kw))/2。以 C=10⁻⁷ M 代入,[H⁺]≈1.6×10⁻⁷ M,pH≈6.8,約為 7。稀釋只會讓酸性溶液的 pH 趨近 7,不會大於 7;若誤以為稀釋後可變成鹼性而選 8 或 9 便錯了。若按題幹字面 0.01 M 稀釋 10 倍得 0.001 M,pH 應為 3,選項中無此值,故依選項判斷題意為極稀薄酸液。
某第三族陽離子可溶於含氨的溶液,加入H S 時產生沈澱。此沈澱不溶於1 M H C l ,則此離 子為 1. A l 2. F e 3. C u 4. N i 。
答案:(4) N i
解析:第三族(硫化銨組)陽離子中,Ni²⁺ 可與過量氨形成可溶的六氨鎳錯離子 [Ni(NH₃)₆]²⁺,故能溶於含氨溶液;再通入 H₂S 會生成黑色 NiS 沉澱,其溶度積極小,不溶於 1 M HCl。Al³⁺、Fe³⁺ 的氫氧化物不溶於氨水,也不會形成可溶性氨錯合物;Cu²⁺ 屬第二族(銅組),在酸性溶液中即生成硫化物沉澱。故選 Ni。
醋酸與下列何種物質反應時最危險? 1. K 2. M g 3. A l 4. 。
解析:醋酸與鉀的反應式為 2CH₃COOH+2K → 2CH₃COOK+H₂↑。鉀屬鹼金族,活性遠大於鎂、鋁,與酸反應劇烈且大量放熱,同時放出氫氣,氫氣被反應熱點燃時容易引起燃燒甚至爆炸,因此最危險。鎂與鋁活性較低,與醋酸反應較和緩,危險性相對較小。
二鉻酸鉀溶液中若加入氫氧化鈉溶液,則該溶液顏色的變化是由 1. 黃色變為橘紅色 2. 橘紅色變為無色 3. 無色變為橘紅色 4. 橘紅色變為黃色。
答案:(4) 橘紅色變為黃色
解析:二鉻酸鉀(K₂Cr₂O₇)溶液中的 Cr₂O₇²⁻ 呈橘紅色。加入氫氧化鈉使溶液呈鹼性,發生 Cr₂O₇²⁻+2OH⁻ → 2CrO₄²⁻+H₂O,二鉻酸根轉變為鉻酸根 CrO₄²⁻,溶液由橘紅色變為黃色。反之,加入酸使溶液呈酸性,平衡向左移動,黃色又會變回橘紅色。
下列物質沸點的高低順序,何者正確 1. C H > N a C l 2. H B r >H I 3. N H > P H 4. C H > S i H 。
答案:(3) N H > P H
解析:沸點取決於粒子間作用力。NH₃ 可形成分子間氫鍵,沸點約 −33 ℃,高於僅有偶極與分散力的 PH₃(約 −88 ℃),故 NH₃>PH₃ 正確。HBr 沸點約 −67 ℃,低於分子較大、極化率較高的 HI(約 −35 ℃);SiH₄ 分子大於 CH₄,沸點較高;NaCl 為離子化合物,沸點約 1413 ℃,遠高於 CH₄。故只有第 3 項正確。
金屬鋰、鈉等引起之火災係屬於 1. 甲類 2. 乙類 3. 丁類 4. 丙類。
答案:(3) 丁類
解析:火災依燃燒物質分為四類:甲類為木材、紙張、棉布等普通可燃物;乙類為汽油、油脂、有機溶劑等易燃液體;丙類為通電中的電氣設備;丁類為鉀、鈉、鋰、鎂等活性金屬。金屬鋰、鈉燃燒屬金屬火災,故為丁類,需用乾粉(如石墨、氯化鈉系)滅火劑,不可用水或二氧化碳滅火。
直徑8 mm的玻璃管,表示其 1. 公稱管徑為8 mm,實際內徑與外徑由對照表可以查出 2. 內外徑 平均為8 mm 3. 外徑為8 mm 4. 內徑為8 mm。
答案:(3) 外徑為8 mm
蛋白質呈螺旋結構,其螺距之間有 1. 金屬鍵 2. 共價鍵 3. 氫鍵 4. 離子鍵。
答案:(3) 氫鍵
解析:蛋白質的 α-螺旋屬於二級結構,主要由主鏈上胺基酸的 C=O(羰基氧)與相隔數個殘基的 N–H 之間形成氫鍵,把螺旋一圈一圈固定住;每圈約含 3.6 個胺基酸殘基,螺距約 0.54 nm。肽鍵本身雖是共價鍵,但它是同一條鏈內的鍵結,並非「螺距之間」的作用力;金屬鍵與離子鍵也不是維持螺旋結構的主要力量。因此維繫螺旋圈與圈之間的是氫鍵。
加入下列何元素可使矽形成p 型半導體? 1. P 2. B 3. A s 4. C 。
答案:(2) B
解析:矽為 IVA 族(價電子 4),摻入 IIIA 族、價電子只有 3 的雜質原子(如硼 B、鋁、鎵)時,會少一個電子而形成電洞,由電洞導電,稱為 p 型半導體。選項中的 P(磷)與 As(砷)為 VA 族,比矽多一個電子,提供自由電子而成為 n 型;C(碳)同為 IVA 族,不會產生額外載子。故使矽形成 p 型者為硼。
以下有關化石燃料之敘述何者錯誤? 1. 汽油比打火機用之燃料易揮發 2. 將煤隔絕空氣加熱乾餾可得煤焦、煤塔與煤氣 3. 柴油比汽油沸點高且難氣化 4. 天然氣主要成分是甲烷。
答案:(1) 汽油比打火機用之燃料易揮發
解析:打火機燃料主要成分為丁烷,碳數少、分子量小,沸點約 -0.5 ℃,常溫加壓即可液化,減壓便迅速氣化,揮發性比汽油(沸點約 30~200 ℃ 的混合物)更高,所以「汽油比打火機燃料易揮發」的敘述正好相反,為錯誤者。煤隔絕空氣乾餾可得焦炭、煤焦油與煤氣;柴油餾分較重,沸點約 180~360 ℃,比汽油高且較難氣化;天然氣主成分為甲烷,三者敘述皆正確。
溶劑萃取係利用以下物質的何種特性來進行分離操作 1. 沸點高低 2. 熱容量大小 3. 揮發性大小 4. 溶解性。
答案:(4) 溶解性
解析:溶劑萃取(液-液萃取)是利用溶質在兩種互不相溶(或微溶)溶劑中溶解度不同,即分配係數的差異,使溶質自原溶劑相轉移到另一溶劑相而達成分離,常以「相似者互溶」原則選擇萃取劑。沸點高低差異是蒸餾分離的依據;揮發性大小用於蒸發、濃縮或乾燥;熱容量大小與分離機制無關。故選溶解性。
以下何法較不適於水中鈣之分析? 1. E D T A 滴定法 2. A A S 法 3. 火焰光度法 4. I C P 法。
答案:(3) 火焰光度法
解析:火焰光度法是將樣品霧化送入火焰,使原子受激發後發射特定波長光,主要適用於激發能低、在可見光區有強發射的鹼金屬(鋰、鈉、鉀)等,鈣的激發效率較差且易受其他元素干擾,故較不適於水中鈣的分析。EDTA 配位滴定法、原子吸收光譜法(AAS)與感應耦合電漿原子發射光譜法(ICP-AES)皆為測定水中鈣的常用且可靠方法。
以火焰加熱白金坩堝時 1. 火焰大小才成問題 2. 不可用還原焰部分 3. 不可用氧化焰部分 4. 用那一種火焰部分都無所謂。
答案:(2) 不可用還原焰部分
解析:白金(鉑)坩堝在高溫下若接觸還原焰,火焰中的碳粒與一氧化碳會使鉑形成碳化鉑,或與被加熱物中的金屬生成合金,導致坩堝變脆、穿孔而損壞,因此不可用還原焰部位加熱,應使用氧化焰。火焰大小只要足以達到所需溫度即可,並非關鍵問題;說「用哪一種火焰部分都無所謂」則忽略了鉑在高溫還原氣氛下易受損的化學性質,並不正確。
下列何種物質中,氯的氧化數為最高? 1. H C l O 2. C a C l 3. H C l 4. H C l O 。
答案:(4) H C l O
解析:氧化數規則:氫為 +1、氧為 -2、單原子離子等於其電荷。過氯酸 HClO4 中,(+1) + x + 4×(-2) = 0,得 x = +7,是氯的最高氧化數(VIIA 族最高可達 +7)。次氯酸 HClO 中氯為 +1;HCl 中氯為 -1;CaCl2 中氯亦為 -1。故氯氧化數最高者為含 HClO4 的選項。
下列何者是單質子酸 1. 2. 3. 4. 。
下列有關化學反應之速率常數( k ) 與絕對溫度( T ) 之關係式中何者正確?(其中a 與b 為正值 之常數) 1. 2. 3. 4. 。
下列何者具有雙股螺旋結構 1. 澱粉 2. 蛋白質 3. 纖維素 4. D N A 。
答案:(4) D N A
解析:DNA 由兩條方向相反(反向平行)的多核苷酸鏈互相纏繞,鹼基向內,以 A–T、G–C 間的氫鍵配對,形成典型的雙股螺旋。蛋白質的 α-螺旋雖也是螺旋,但為單一條多肽鏈盤繞,並非雙股;澱粉與纖維素都是葡萄糖的聚合物,分別呈螺旋狀與直鏈(微纖維)排列,不具雙股螺旋構造。故具雙股螺旋結構者為 DNA。
有關晶體下列各項敘述,何者正確? 1. 固態離子晶體可以導電 2. 分子晶體必是非電解質 3. 離子晶體未必是電解質 4. 金屬晶體僅藉金屬鍵維繫。
答案:(4) 金屬晶體僅藉金屬鍵維繫
解析:固態離子晶體中,陰陽離子被固定在晶格點上無法自由移動,故不導電,熔融或溶於水後離子可移動才導電,選項1錯誤。分子晶體如HCl、HBr等極性分子溶於水會電離成離子而為強電解質,故「分子晶體必是非電解質」不盡然,選項2錯誤。離子晶體溶於水或熔融即能導電,必為電解質,選項3錯誤。金屬晶體由金屬陽離子沉浸在自由電子海中所構成,完全由金屬鍵維繫其結構,故選項4正確。
某單質子酸之K a 為1 . 0 × 10 ,此酸50 m L 0 . 1 M 溶液加入25 m L 0 . 1 M N a O H 時,p H 值約為: 1. 7 2. 3 3. 8 4. 5 。
答案:(4) 5
解析:單質子酸HA與NaOH反應:n(HA)=50mL×0.1M=5mmol,n(NaOH)=25mL×0.1M=2.5mmol。反應後剩餘HA=5−2.5=2.5mmol,生成A⁻=2.5mmol,形成[HA]=[A⁻]的緩衝溶液。依Henderson-Hasselbalch公式pH=pKa+log([A⁻]/[HA]),當兩者濃度相等時pH=pKa。由Ka=1.0×10⁻⁵得pKa=−log(1.0×10⁻⁵)=5,故pH≈5。選項4正確;若誤算成完全中和會得pH=7,但此處僅中和一半。
下列何者非紅外線光譜分析法可獲得之資訊 1. 可獲得元素的定量分析 2. 由指紋區之資料,可直接鑑定 3. 由取代同位素所產生的位移,可更加確定官能基的種類 4. 有機物質官能基的鑑定。
答案:(1) 可獲得元素的定量分析
解析:紅外線光譜(IR)依據分子振動吸收特定頻率,主要用於有機物官能基鑑定(選項4可獲得)、由指紋區(約1500~400 cm⁻¹)比對直接鑑定化合物(選項2可獲得)、並可藉同位素取代造成吸收位移確認官能基(選項3可獲得)。但元素的定量分析(如含多少% C、H、N)屬元素分析或原子光譜(AAS、ICP)範疇,IR無法提供元素組成與含量資訊,故選項1「可獲得元素的定量分析」非IR所能獲得,為正確答案。
紫外可見光譜儀測定液態樣品時所使用之樣品槽,其材質最理想的是 1. 鉀玻璃 2. P Y R E X 玻璃 3. 鈉玻璃 4. 石英。
答案:(4) 石英
解析:紫外可見光譜儀在紫外光區(約200~400 nm)測定時,普通玻璃(鉀玻璃、鈉玻璃、PYREX硼矽玻璃)會強烈吸收紫外光而無法透光,造成訊號喪失。石英(SiO₂)在紫外光區透光率極佳,從紫外到可見光範圍皆透明,是最理想的樣品槽材質。因此測液態樣品時應選用石英樣品槽(cuvette)。選項4正確;各類玻璃僅適用於可見光區,不適用於紫外區。
乙炔為下列何項設備之燃料? 1. M S 2. A A S 3. G C 4. I R 。
答案:(2) A A S
解析:乙炔(C₂H₂)是高熱值氣體燃料,在原子吸收光譜儀(AAS)中,乙炔與空氣或一氧化二氮(N₂O)混合燃燒形成高溫火焰(約2100~2900°C),用來將樣品原子化並使基態原子吸收特徵波長光。質譜儀(MS)、氣相層析儀(GC)、紅外光譜儀(IR)均不使用乙炔作為燃料。故選項2(AAS)正確。
斜方硫、單斜硫和彈性硫是 1. 同分異構物 2. 同素異形體 3. 同位素 4. 立體異構物。
答案:(2) 同素異形體
解析:同素異形體指由同一元素組成、但原子排列方式或分子結構不同的單質。硫有多種同素異形體:常溫穩定的斜方硫(菱形硫,S₈環狀)、加熱轉變的單斜硫、以及急速冷卻形成的彈性硫(塑性硫,長鏈狀),三者皆為硫元素的不同形態,屬同素異形體。同分異構物與立體異構物指化合物間的異構關係,同位素指同元素不同中子數,均不適用。故選項2正確。
下列何者是甲醚的異構物 1. 乙醇 2. 甲醇 3. 乙醛 4. 丙酮。
答案:(1) 乙醇
解析:甲醚(CH₃OCH₃,二甲醚)的分子式為C₂H₆O。異構物須具有相同分子式但不同結構。乙醇(CH₃CH₂OH)分子式同為C₂H₆O,但屬醇類,與甲醚結構不同,二者互為官能基異構物。甲醇(CH₃OH)為CH₄O,乙醛(CH₃CHO)為C₂H₄O,丙酮(CH₃COCH₃)為C₃H₆O,分子式皆與甲醚不同,非其異構物。故選項1正確。
可以直接法配製滴定用標準溶液的物質是 1. 2. 3. 4. K O H 。
下列何種化合物的氫鍵最為顯著? 1. H I 2. H C l 3. H S 4. N H 。
答案:(4) N H
解析:氫鍵形成的必要條件是氫原子直接鍵結在電負度大、原子半徑小的F、O、N三種原子上。NH₃中的N-H鍵因氮電負度大,可形成顯著氫鍵;而HI、HCl、H₂S中分別為I、Cl、S,其中Cl雖電負度大但半徑較大,S、I則電負度與半徑均不利於氫鍵,這些分子間僅有凡得瓦力,幾無氫鍵。因此四者中以NH₃(選項4)的氫鍵最為顯著。
下列何種金屬與鐵連接後可防止鐵的生銹 1. 錫 2. 鋅 3. 銅 4. 銀。
答案:(2) 鋅
解析:鋅的標準氧化還原電位(-0.76 V)比鐵(-0.44 V)更負,具有較強的失去電子趨勢。當鋅與鐵連接構成原電池時,鋅作為陽極發生氧化(Zn → Zn²⁺ + 2e⁻),犧牲自己保護鐵(陰極)不被氧化生鏽,這就是犧牲陽極保護法。錫、銅、銀的電位均比鐵正,連接後反而會加速鐵的腐蝕。
在大氣層中吸收太陽輻射中的紅外線以及地面長波輻射而造成「溫室效應」的主要化合物是 1. C O 2. O 3. N O 4. C O 。
答案:(4) C O
解析:溫室效應主要由大氣中的溫室氣體吸收地面釋放的長波紅外輻射造成。二氧化碳(CO₂)是含量最高、貢獻最大的溫室氣體;一氧化碳(CO)、氧氣(O₂)、氮氧化物(NO)或在大氣中濃度極低,或不具備吸收紅外線的雙原子分子結構特徵(O₂、N₂、CO、NO 均為雙原子分子,無凈偶極矩變化,吸收紅外能力極弱)。
鈉的原子序為11 ,則其基態電子組態為 1. 2. 3. 4. 。
下列何組為同素異形體 1. S O 、S O 2. C O 、C O 3. O 、O 4. N O 、N O 。
答案:(3) O 、O
解析:同素異形體指同一元素單質因原子排列或分子結構不同而呈現不同性質的物質。O₂(氧氣)與 O₃(臭氧)均僅由氧元素組成,分子結構不同,屬於典型同素異形體。SO₂、SO₃、CO、CO₂、NO、NO₂ 皆為不同化合物,含氧量或氧化數不同,不屬同素異形體關係。
將0 . 1110 克的碘酸鉀( 分子量= 214 . 0 ) 溶於水中,加入過量的碘化鉀,並以鹽酸酸化。將此溶 液標定硫代硫酸鈉溶液,共需41 . 64 m L 的硫代硫酸鈉溶液,則硫代硫酸鈉溶液的濃度為多少 M ?( 已知在滴定過程中之計量關係如下: ) 1. 1 . 75 2. 3 . 11 3. 0 . 00882 4. 0 . 0747 。
答案:(4) 0 . 0747
解析:反應計量關係:IO₃⁻ + 5I⁻ + 6H⁺ → 3I₂ + 3H₂O;I₂ + 2S₂O₃²⁻ → 2I⁻ + S₄O₆²⁻。綜合得 1 mol KIO₃ ≡ 6 mol Na₂S₂O₃。KIO₃ 物質量 = 0.1110 g / 214.0 g·mol⁻¹ = 5.187×10⁻⁴ mol。Na₂S₂O₃ 物質量 = 6 × 5.187×10⁻⁴ = 3.112×10⁻³ mol。濃度 = 3.112×10⁻³ mol / 0.04164 L = 0.0747 M。
L i C o O 化合物中,C o 之氧化數為多少 1. 1 2. 4 3. 3 4. 2 。
答案:(3) 3
解析:LiCoO₂ 為層狀岩鹽結構正極材料。Li 族元素氧化數固定為 +1,O 通常為 -2。設 Co 氧化數為 x,由電中性:(+1) + x + 2×(-2) = 0 → x = +3。故 Co 氧化數為 +3。
下列何者不能與斐林試液作用產生紅色C u O 沉澱? 1. 果糖 2. 葡萄糖 3. 蔗糖 4. 麥芽糖。
答案:(3) 蔗糖
解析:斐林試液(Cu²⁺ 氨錯合物)能氧化具游離醛基或能異構化為醛基的還原性糖。葡萄糖、果糖(可異構化為葡萄糖/甘露糖)、麥芽糖(含半縮醛基)均屬還原糖,可產生紅色 Cu₂O 沉澱。蔗糖為雙醣且糖苷鍵連接兩個半縮醛碳,無游離半縮醛基,不具還原性,不發生反應。
多侖試液是硝酸銀之氨水溶液,能與下列何種化合物產生銀鏡反應 1. 醚 2. 醇 3. 酯 4. 醛。
答案:(4) 醛
解析:多侖試液(Tollens' reagent,Ag(NH₃)₂⁺)屬溫和氧化劑,專門氧化醛基(-CHO)生成羧酸鹽,自身還原析出金屬銀形成銀鏡。醚、醇(非α-羥基醛醇)、酯在溫和條件下不被多侖試液氧化,故無銀鏡反應。
p H 為0 表示溶液中 1. [ O H ] = 1 M 2. [ O H ] = 0 3. [ H ] = 0 4. [ H ] = 1 M 。
答案:(4) [ H ] = 1 M
解析:pH = -log[H⁺]。pH = 0 時,[H⁺] = 10⁰ = 1 M。此時 [OH⁻] = Kw / [H⁺] = 1×10⁻¹⁴ M,非 0 或 1 M。選項 4 正確描述氫離子濃度為 1 M。