第1題
一有機化合物35 . 7 克溶於220 . 0 克之氯仿所形成溶液,測得沸點為64 . 5 °C,則此有機化合物 之分子量約為?( K b = 3 . 63 ,沸點:61 . 2 °C) 1. 120 2. 160 3. 140 4. 180 。
答案:(4) 180
民國102年 第3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。
一有機化合物35 . 7 克溶於220 . 0 克之氯仿所形成溶液,測得沸點為64 . 5 °C,則此有機化合物 之分子量約為?( K b = 3 . 63 ,沸點:61 . 2 °C) 1. 120 2. 160 3. 140 4. 180 。
答案:(4) 180
M g C O 的溶解度為1 . 8 x 10 m o l / L ,則其 為 1. 3 . 6 x 10 2. 3 . 2 x 10 3. 1 . 8 x 10 4. 1 . 3 x 10 。
答案:(2) 3 . 2 x 10
解析:MgC₂O₄(s) ⇌ Mg²⁺ + C₂O₄²⁻,溶解度 s = 1.8×10⁻?(題目漏指數,假設為 10⁻⁴)。Ksp = s² = (1.8×10⁻⁴)² = 3.24×10⁻⁸ ≈ 3.2×10⁻⁸。選項2符合。
下列何者在一般之紫外光區範圍 1. 780 n m 以上 2. 200 n m 以下 3. 200 ~380 n m 4. 380 ~780 n m。
答案:(3) 200 ~380 n m
下列有機溶劑何者對人體毒性危害較低 1. 四氯化碳 2. 二氯甲烷 3. 甲苯 4. 苯。
答案:(3) 甲苯
使用p H 計時,參考電極的K C l 液補充孔之橡皮塞必須 1. 視所測定溶液之p H 值而定 2. 打開或關閉均可 3. 打開 4. 關閉。
答案:(3) 打開
將若干沸石或毛細管加入欲蒸餾的液體中,主要是為了 1. 破壞共沸物 2. 形成共沸物 3. 加速蒸餾 4. 避免暴沸現象。
答案:(4) 避免暴沸現象
解析:蒸餾時加入沸石或毛細管,目的是提供成核點,使液體平穩沸騰,避免因過熱而突然劇烈沸騰(暴沸)造成噴濺或破裂。沸石不改變共沸物組成,也不主要用於加速蒸餾,故正確選項為避免暴沸現象。
鐵離子的存在可以用下列何試劑確認 1. C N 2. C l 3. S C N 4. 。
解析:鐵離子(Fe³⁺)與硫氰酸根離子(SCN⁻)反應生成血紅色的硫氰酸鐵錯合物(FeSCN²⁺),是確認鐵離子存在的經典定性分析試劑。其餘選項無法產生此特徵顏色反應。
醋酸酐與絕對酒精共熱製備乙酸乙酯之實驗中,從圓底瓶蒸餾出來的為 1. 醋酸與乙醇之混合物 2. 乙酸乙酯 3. 乙酸乙酯與乙醇之混合物 4. 乙酸乙酯與醋酸之混合物。
答案:(3) 乙酸乙酯與乙醇之混合物
急救箱內備用的殺菌用酒精,其乙醇濃度是多少% 1. 70 2. 50 3. 90 4. 100 。
答案:(1) 70
解析:急救箱備用之殺菌酒精為 70%(v/v)乙醇溶液。此濃度滲透力最強,能使細菌蛋白質凝固並滲透菌體達到殺菌;95% 或 100% 乙醇會使表面蛋白質迅速凝固形成保護層,反而阻礙深層滲透,殺菌效果較差。
當大氣壓力為780 m m H g 時,某壓力計測得某鋼筒壓力為4 . 41 p s i g ,若溫度不變,則大氣壓 力為750 m m H g 時,壓力計之讀數為多少p s i g 1. 4 . 09 2. 4 . 99 3. 4 . 41 4. 3 . 89 。
答案:(2) 4 . 99
解析:筒內絕對壓力不變。780 mmHg = 780/760×14.696 ≈15.08 psi,絕對壓力 =15.08+4.41=19.49 psi。750 mmHg = 750/760×14.696 ≈14.50 psi,表壓 =19.49−14.50 ≈4.99 psig。
下列化合物何者可生成最強的共軛鹼 1. H C O O H ( p K a =3 . 75 ) 2. H F ( p K a =3 . 45 ) 3. H C l O ( p K a =7 . 53 ) 4. H C N ( p K a =9 . 31 ) 。
答案:(4) H C N ( p K a =9 . 31 )
下列何者不具極性 1. N F 2. I F 3. P F 4. X e F 。
答案:(4) X e F
在電位滴定中,電位測量需在何種條件下進行 1. 在零電流下 2. 在零電壓下 3. 需在零電壓及零電流下 4. 在零電阻下。
答案:(1) 在零電流下
某純樣品經熱分析由175 . 0 m g 減少至83 . 3 m g ,此樣品可能為下列何種化合物?( M g =24 ) 1. M g C O 2. M g ( O H ) 3. M g O 4. M g C O 。
答案:(1) M g C O
解析:MgCO3熱分解生成MgO與CO2,理論失重比為CO2/MgCO3=44/84≈52.4%。175.0 mg減少至83.3 mg,失重91.7 mg,比例91.7/175.0≈52.4%,與MgCO3分解一致。
在吸光分析時,濾光片的使用,通常是把握兩個基本原則 1. 高峰透過率高,譜帶通過寬度窄 2. 高峰透過率低,譜帶通過寬度窄 3. 高峰透過率高,譜帶通過寬度寬 4. 高峰透過率低,譜帶通過寬度寬。
答案:(1) 高峰透過率高,譜帶通過寬度窄
解析:吸光分析中選用濾光片有兩大原則:「高峰透過率高」與「譜帶通過寬度窄」。高峰透過率高表示在最大穿透波長處光通量大,可提高訊號強度並降低雜訊;譜帶寬度窄(半高寬小)代表波長選擇性佳,能避免共存物質在鄰近波長的吸收干擾,使吸光度與濃度更符合比耳—朗伯定律。選項2、4透過率低會削弱訊號;選項3、4頻帶過寬則選擇性差,均不理想,故選1。
下列化合物中何者酸性最強 1. C C l C O O H 2. C H C l C O O H 3. C H C O O H 4. C H C l C O O H 。
答案:(1) C C l C O O H
解析:氯乙酸的酸性受氯原子之吸電子誘導效應影響。氯原子具強吸電子性,可穩定去質子化後的羧酸根負離子,使酸性增強;氯原子數目越多,吸電子效應越強,酸性越強。選項1含氯數最多(如三氯乙酸 CCl₃COOH),負電荷最穩定,故酸性最強。選項3無氯取代(乙酸)酸性最弱;選項2、4僅含較少氯原子,酸性居中。因此答案為1。
氟化鉛( P b F ) 對於水的溶解度是0 . 0021 m o l / L,則P b F 的K s p 最接近下列何值 1. 9 . 2 x 10 2. 3 . 7 x 10 3. 4 . 4 x 10 4. 2 . 2 x 10 。
答案:(2) 3 . 7 x 10
解析:鉛(II)氟化物為 PbF₂,溶度積 Ksp = [Pb²⁺][F⁻]²。設溶解度 s = 0.0021 mol/L,溶解時 [Pb²⁺] = s、[F⁻] = 2s。代入得 Ksp = s × (2s)² = 4s³ = 4 × (0.0021)³。計算:(0.0021)³ = 9.261×10⁻⁹,×4 = 3.7044×10⁻⁸ ≈ 3.7×10⁻⁸。故最接近選項2(3.7×10⁻⁸)。其餘選項數值均不符合此計算結果。
N O x 中毒性最強之紅棕色氣體為 1. 2. 3. 4. 。
下列何者非紅外線光譜分析法可獲得之資訊 1. 由取代同位素所產生的位移,可更加確定官能基的種類 2. 可獲得元素的定量分析 3. 有機物質官能基的鑑定 4. 由指紋區之資料,可直接鑑定。
答案:(2) 可獲得元素的定量分析
解析:紅外線光譜主要提供分子官能基資訊:可鑑定有機物官能基(選項3)、利用同位素取代造成的波數位移確認官能基(選項1),並可經指紋區比對輔助鑑定(選項4)。然而紅外光譜「無法」直接獲得元素組成的定量分析(如 C、H、N 百分比),元素定量須仰賴元素分析儀或原子吸收等方法。故非紅外線光譜可獲得者為選項2。
使用每刻度為一度的溫度計,測得某一物質的溫度在20 °C與30 °C之間,則所得測定值的有效 位數為 1. 一位 2. 四位 3. 二位 4. 三位。
答案:(4) 三位
何種火災可以泡沫滅火器滅火 1. 甲類 2. 乙類 3. 丙類 4. 丁類。
答案:(1) 甲類
解析:泡沫滅火器利用泡沫層覆蓋燃燒物表面以隔絕氧氣滅火,依我國火災分類適用於甲類(普通火災,如木材、紙張、布類等固體可燃物)與乙類(油類火災,如石油、溶劑等可燃液體)。本題選甲類(選項1)。丙類為電氣火災,泡沫具導電性不適用;丁類為金屬火災亦不適用,故選項3、4錯誤。泡沫對甲類確實有效,故選1。
下列有關分離法的敘述何者錯誤 1. 離心用於從液固混合物中分離出固體 2. 薄層層析法可用於分離氣體混合物 3. 蒸餾是靠液體的氣化達到分離的目的 4. 過濾可以從液固混合物中分離其中的固體。
答案:(2) 薄層層析法可用於分離氣體混合物
解析:薄層層析法(TLC)是以固體吸附劑塗佈於板面,利用樣品各成分在固定相與液體流動相間的分配或吸附差異來分離,適用於液體或溶解後的混合物,無法直接用於分離氣體混合物;氣體分離須用氣相層析法。故選項2敘述錯誤。選項1離心可沉降液固混合物中固體;選項3蒸餾藉液體氣化冷凝分離;選項4過濾可截留固體,均正確。
一法拉第為 1. 1 莫耳電子的電量/ 秒 2. 96500 安培/ 秒 3. 1 莫耳電子的電量 4. 96500 庫侖/ 秒。
答案:(3) 1 莫耳電子的電量
解析:法拉第常數代表1莫耳電子所帶的電量,約96500庫侖,即1 F ≒ 96500 C/mol。電解或電鍍計算常用Q=nF,n是轉移的電子莫耳數。法拉第是電量,不是電流;安培才是庫侖/秒,所以「96500庫侖/秒」或「電量/秒」的說法都不對。故一法拉第為1莫耳電子的電量,選3。
高效能液相層析儀中裝有前置分離柱,其功用是 1. 濾去樣品中的雜質 2. 濾去溶劑中的雜質 3. 增加分析能力 4. 穩定溫度。
答案:(1) 濾去樣品中的雜質
解析:高效液相層析儀前端的保護柱(前置柱、guard column)主要功能是在樣品進入分析柱前,先吸附或濾除樣品中的微粒、雜質與強吸附物質,避免污染或損壞昂貴的分析柱、延長其壽命。它並非用來提升分離能力(選項3)或穩定溫度(選項4);雖也能擋下部分流動相雜質,但主要針對樣品,故答案為1。
普通乾粉滅火器裝填下列何種滅火劑 1. N a S O 2. N a H C O 3. N H H P O 4. N a S O 。
答案:(2) N a H C O
解析:普通乾粉滅火器主要裝填碳酸氫鈉(NaHCO3,俗稱小蘇打),受熱分解產生二氧化碳與水,可阻絕氧氣並抑制燃燒連鎖反應,適用於油類、氣體及電氣火災。選項3磷酸二氫銨(NH4H2PO4)屬強力(化學)乾粉滅火器,滅火效能更強但成本較高;選項1、4的硫酸鈉(Na2SO4)並非乾粉滅火器常用主劑。故答案為2。
下列何種標示之試藥等級最低 1. 光譜級 2. 試藥特級 3. G R 級 4. E P 級。
答案:(4) E P 級
解析:試藥等級由高至低一般為:光譜級(Spectroscopic,純度最高供光譜分析)>試藥特級(GR,Guaranteed Reagent)=GR級>一級(EP,Extra Pure)>二級(CP)>三級(LR)。題目四者中光譜級最高,特級與GR級居中且相同,EP級(一級)等級最低。故答案為4。
一般折射率以哪一種光源的波長測量 1. 汞燈 2. 鈉燈 3. 氫燈 4. 氖燈。
答案:(2) 鈉燈
解析:折射率測定以鈉燈的D線(波長589.3 nm黃光)為標準光源,國際統一以此波長定義nD,可消除光源差異造成的誤差。汞燈、氫燈、氖燈各有特徵譜線,但非折射率標準測定光源。故答案為2。
甲苯100 克加入0 . 85 克的某物質,其凝固點下降0 . 47 °C,則其分子量為何?( k =5 . 12 ) 1. 44 2. 81 . 8 3. 78 . 0 4. 92 . 6 。
答案:(4) 92 . 6
解析:依凝固點下降公式 ΔTf = Kf × m,m = (溶質重/分子量)/溶劑公斤數。代入:0.47 = 5.12 × (0.85/M)/0.1 = 5.12 × 8.5/M。5.12 × 8.5 = 43.52,故 M = 43.52/0.47 = 92.6。選項4為92.6與計算相符;選項1、2、3數值均不符。故答案為4。
下列物質沸點的高低順序,何者正確 1. H B r >H I 2. N H > P H 3. C H > S i H 4. C H > N a C l。
答案:(2) N H > P H
解析:比較沸點需考量分子間作用力。NH3含N-H鍵具氫鍵,沸點高於不具氫鍵的PH3,故NH3>PH3正確。HI分子量大於HBr、凡得瓦力較強,應HI>HBr(選項1錯);SiH4分子量大於CH4,應SiH4>CH4(選項3錯);NaCl為離子化合物沸點遠高於分子型CH4(選項4錯)。故答案為2。
下列物質何種在常溫空氣中會自燃 1. 硼 2. 硒 3. 硫黃 4. 黃磷。
答案:(4) 黃磷
解析:黃磷(白磷)著火點約40°C,在常溫空氣中即與氧緩慢氧化蓄熱而自燃,須貯存於水中以防危險。硼、硒、硫黃在常溫空氣中安定性高,不會自燃,須加熱方能燃燒。故答案為4。
大氣層中可有效吸收紫外線減少直接照射為何種氣體 1. C O 2. S O 3. N O 4. O 。
答案:(4) O
解析:平流層中的臭氧(O3)能強烈吸收波長約200~320 nm的紫外線(尤其UV-B、UV-C),保護地表生物,形成所謂臭氧層。CO、SO2、NOx均非吸收紫外線的主要氣體。故答案為4。
當鉛蓄電池充電時,下列敘述何者正確 1. 硫酸生成 2. P b O ( s ) 溶解 3. P b S O ( s ) 在陽極生成 4. P b S O ( s ) 在陰極生成。
答案:(1) 硫酸生成
解析:鉛蓄電池充電為放電逆反應:負極PbSO4還原為Pb,正極PbSO4氧化為PbO2,兩極PbSO4均被消耗(溶解),同時生成硫酸(H2SO4),故「硫酸生成」正確。充電時PbO2是生成而非溶解,PbSO4是消耗而非生成,故2、3、4均錯。故答案為1。
0 . 010 M H C N 溶液之H 濃度( K a = 6 . 2 x 10 ) 為多少M 1. 0 . 01 2. 4 . 5 x 10 3. 2 . 5 x 10 4. 4 . 9 x 10 。
答案:(3) 2 . 5 x 10
解析:HCN 是弱酸,在水中僅部分解離。依 Ka=[H⁺][CN⁻]/[HCN]=6.2×10⁻¹⁰,起始濃度為 0.010 M。由於解離度很小,可近似平衡時 [HCN]≈0.010 M,且 [H⁺]≈[CN⁻]。代入 Ka≈[H⁺]²/0.010,得 [H⁺]²=6.2×10⁻¹⁰×0.010=6.2×10⁻¹²,開根號後 [H⁺]≈2.49×10⁻⁶ M,約為 2.5×10⁻⁶ M,因此選 3。
下列何者是鹵烷類最常見的反應 1. 氯化 2. 氧化 3. 親核性取代 4. 還原。
答案:(3) 親核性取代
解析:鹵烷類(烷基鹵)分子中的 C-X 鍵因鹵素電負度較大而極化,使碳原子帶部分正電,容易受到帶孤對電子或負電荷的親核劑攻擊。親核劑可取代鹵素離子,形成醇、醚、胺或腈等產物,依反應條件可走 SN1 或 SN2 機構,因此親核性取代是最典型且最常見的反應;氯化、氧化、還原並非鹵烷類的通則。因此選 3。
下列何組為同素異形體 1. O 、O 2. C O 、C O 3. N O 、N O 4. S O 、S O 。
答案:(1) O 、O
解析:同素異形體是指同一種元素因原子排列或結合數不同而形成的不同單質。選項 1 的 O₂(氧氣)與 O₃(臭氧)都由氧元素組成,但分子結構不同,互為同素異形體。其餘各組如 CO 與 CO₂、NO 與 NO₂、SO₂ 與 SO₃,組成元素的種類或原子數比例已改變,屬於不同化合物,不是同素異形體。因此選 1。
下列何者加入B r / C C l 溶液會褪色 1. 甲苯 2. 環己烯 3. 苯 4. 環己烷。
答案:(2) 環己烯
解析:溴的四氯化碳溶液呈橙紅色,遇到碳碳雙鍵會進行加成反應,生成無色的二溴化物,使溶液褪色。環己烯含 C=C 不飽和鍵,故能使 Br₂/CCl₄ 褪色。甲苯與苯雖有芳香環,但在本實驗條件下不發生明顯加成;環己烷為飽和烷類,沒有可加成的雙鍵,也不會褪色。因此選 2。
實驗室中製備氯氣是用鹽酸和下列何者物質共熱而製得 1. 食鹽 2. 硝酸鈉 3. 硫酸鈉 4. 二氧化錳。
答案:(4) 二氧化錳
解析:實驗室製氯氣常用濃鹽酸與二氧化錳共熱,反應式為 MnO₂+4HCl→MnCl₂+Cl₂+2H₂O(需加熱)。MnO₂ 作為氧化劑,把 HCl 中的 Cl⁻ 氧化成 Cl₂。食鹽、硝酸鈉、硫酸鈉不能在此條件下有效氧化氯離子,故不適用。因此選 4。
下列何者為造成酸雨最主要的原因 1. S O 2. C O 3. H S 4. O 。
答案:(1) S O
解析:酸雨主要由燃燒含硫燃料產生的二氧化硫(SO₂)造成。SO₂ 排入大氣後可再氧化成 SO₃,溶於雨水形成亞硫酸或硫酸,使降水 pH 值下降;氮氧化物也是酸雨來源之一,但在本題選項中以 SO₂ 最具代表性。CO₂ 主要造成溫室效應,H₂S 與 O₂ 並非酸雨最主要成因。因此選 1。
再結晶時,若冰冷10 分鐘仍無結晶析出,下列後續操作何者不適當 1. 直接放入冰塊 2. 加入一些晶體 3. 重新加熱濃縮 4. 輕刮液面部分玻璃壁。
答案:(1) 直接放入冰塊
解析:再結晶冷卻後仍無晶體,可加入少量同種晶體作為晶種、重新加熱濃縮使溶液接近飽和,或輕刮玻璃壁提供成核表面,這些都能誘導結晶。直接投入冰塊並不適當,因為冰塊融化會稀釋溶液、降低過飽和度,且可能引入雜質或污染產物。因此不適當的操作是選項 1。
下列何者為強電解質 1. 氧 2. 硫酸 3. 水 4. 醋酸。
答案:(2) 硫酸
解析:強電解質是在水中能幾乎完全解離成離子的物質。硫酸(H₂SO₄)屬於強酸,在水中可大量解離出 H⁺ 與 SO₄²⁻(第一步完全解離),因此為強電解質。氧氣不導電,水僅極少部分解離,醋酸為弱酸、只部分解離,三者都不是強電解質。因此選 2。
電解熔融氯化鎂,在陽極及陰極可得的產物是 1. C l ( a q ) 及M g O ( l ) 2. C l ( g ) 及M g ( l ) 3. M g ( l ) 及O ( g ) 4. C l ( g ) 及M g O ( l ) 。
答案:(2) C l ( g ) 及M g ( l )
解析:熔融氯化鎂中沒有水,解離出的 Mg2+ 在陰極獲得電子被還原,生成液態鎂 Mg(l);Cl− 在陽極失去電子被氧化,生成氯氣 Cl2(g)。因此兩極產物為 Cl2(g) 與 Mg(l)。選項 1、4 的 MgO 需要氧參與,與熔融電解體系不符;選項 3 把陽極產物誤認為氧氣,實際上放電的是氯離子。
關於海水的敘述,下列何者有誤 1. 凝固點比純水的凝固點低 2. 部分結冰後剩餘的海水凝固點更低 3. 沸點比純水沸點低 4. 比純水容易導電。
答案:(3) 沸點比純水沸點低
解析:海水溶有大量鹽類,屬於電解質溶液;凝固點下降與沸點上升都是溶液依數性質。溶質會使蒸氣壓下降,因此海水凝固點比純水低、沸點比純水高,且離子可導電。部分結冰時純水優先析出,剩下海水鹽度更高,凝固點會再下降。選項 3 說沸點較低,與沸點上升相反,所以有誤。
下列何者原子之第二游離能最大 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. 13 2. 10 3. 1 4. 5 。
答案:(1) 13
解析:HNO3 提供 H+:0.200 L × 0.5 M = 0.100 mol;NaOH 提供 OH−:0.300 L × 0.5 M = 0.150 mol。中和後 OH− 過量 0.050 mol,總體積 0.500 L,[OH−] = 0.050 ÷ 0.500 = 0.10 M。pOH = −log(0.10) = 1,pH = 14 − 1 = 13,故選 1。
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。
下列氧化還原之敘述,何者為正確 1. 還原劑易被氧化,反應後氧化數增加 2. 氧化劑易被還原, 反應後氧化數增加 3. 氧化劑易被氧化,反應後氧化數減少 4. 還原劑易被還原,反應後氧化數減少。
答案:(1) 還原劑易被氧化,反應後氧化數增加
解析:氧化還原反應中,還原劑本身被氧化,失去電子,氧化數增加;氧化劑本身被還原,得到電子,氧化數減少。選項 1 完全符合。選項 2 說氧化劑氧化數增加,方向相反;選項 3 把氧化劑說成易被氧化且氧化數減少,前後矛盾;選項 4 說還原劑被還原且氧化數減少,也不正確。
下列元素何者具有最高之游離能 1. H 2. H e 3. F 4. X e 。
答案:(2) H e
解析:游離能是氣態原子移除一個電子所需能量。同一週期由左向右增大,同族由上向下減小。氦為 1s2 閉殼層,核電荷較氫大且電子緊密,第一游離能最高;氟雖電負度大,游離能仍低於氦;氫只有一個質子,游離能低於氦;氙電子層多、屏蔽效應大,游離能更低。故選 He。
若知反應N H C l ( s ) N H ( g ) +H C l ( g ) 之平衡常數在25 °C及300 °C時分別為1 . 1 × 10 及6 . 5 × 10 ,則對此反應下列敘述何者正確 1. 在高溫度為自發反應 2. 在任何溫度都是自發反應 3. 為放熱反應 4. 在任何溫度都是非自發反應。
答案:(1) 在高溫度為自發反應
解析:由固體分解成兩種氣體,氣體莫耳數增加,熵變 ΔS > 0。平衡常數隨溫度升高而增大,表示正反應為吸熱,ΔH > 0。依 ΔG = ΔH − TΔS,低溫時 ΔH 占優勢,反應非自發;高溫時 TΔS 超過 ΔH,ΔG < 0,反應自發。因此只有「在高溫為自發反應」正確,並非任何溫度都自發,也不是放熱。
下列何者具有雙股螺旋結構 1. 蛋白質 2. 纖維素 3. 澱粉 4. D N A 。
答案:(4) D N A
解析:DNA 由兩條互補的核苷酸鏈以氫鍵配對,並共同盤旋形成雙股螺旋。蛋白質的 α-螺旋是單一胜肽鏈的二級結構;纖維素與澱粉都是葡萄糖聚合物,纖維素形成直鏈間氫鍵的微纖維,澱粉多為螺旋或分支結構,並非雙股螺旋。故選 DNA。
調整本生燈的火焰至理想火焰,其內焰應呈 1. 紫紅色 2. 淺藍色 3. 黃色 4. 無色。
答案:(2) 淺藍色
解析:本生燈的空氣孔調整適當、瓦斯與空氣比例良好時,火焰分為內焰、外焰。內焰為瓦斯尚未完全燃燒的區域,呈淺藍色或藍綠色;外焰接觸空氣較多、燃燒完全,溫度最高。若空氣不足,火焰會呈黃色且易產生煤煙;無色或紫紅色不是理想火焰的內焰顏色。故選淺藍色。
派來克斯玻璃質硬,熔點高,膨脹係數小,可製優良化學儀器是因含有 1. 硼 2. 砷 3. 鐵 4. 鉛。
答案:(1) 硼
解析:派來克斯(Pyrex)玻璃屬於硼矽酸鹽玻璃(borosilicate glass),其組成中加入硼(B)可降低熱膨脹係數並提高耐熱性與硬度,因此適合製作化學儀器。其他如砷、鐵、鉛並非其關鍵添加成分。
測量化合物的分子量,下列何種儀器最佳 1. 質譜儀 2. 原子吸收光譜儀 3. 紫外光光譜儀 4. 紅外光光譜儀。
答案:(1) 質譜儀
解析:質譜儀(mass spectrometer)可測定分子離子的質荷比(m/z),直接推算化合物的分子量,精準度高。原子吸收光譜儀測元素濃度,紫外與紅外光譜儀主要用於結構與官能基分析,不直接測分子量。
欲彎曲玻璃管時,先將玻璃管燒軟,接者將玻璃管兩端 1. 無所謂 2. 向上彎 3. 平彎 4. 向下彎。
答案:(2) 向上彎
欲去除空氣中的H S 最好採用 1. 萃取 2. 吸收 3. 蒸發 4. 過濾。
答案:(2) 吸收
解析:去除空氣中H2S常用吸收法,讓氣體通過吸收液(如NaOH或FeCl3溶液)將H2S溶於液相或反應去除。萃取適用液-液分離,蒸發用於液體濃縮,過濾用於固液分離,均不適合氣體中H2S的去除。
燃燒廢電線或電纜會產生被稱為世紀之毒的下列何種化合物 1. 戴奧辛 2. 臭氧 3. 硫化氫 4. 一氧化碳。
答案:(1) 戴奧辛
蛋白質是由以下何者聚合而成 1. 單糖 2. 胺基酸 3. 飽和脂肪酸 4. 醯酯鍵。
答案:(2) 胺基酸
解析:蛋白質是由胺基酸(amino acids)透過肽鍵(peptide bond)聚合而成的高分子。單糖組成碳水化合物,飽和脂肪酸組成脂質,醯酯鍵則是酯類的鍵結,均非蛋白質的基本單體。
對0 . 10 M 的弱酸溶液( H A ) ,其p K a =10 時,下列敘述何者正確 1. [ H A ] =0 . 01 M 2. [ H A ] =0 . 001 M 3. [ H A ] =0 . 10 M 4. [ H A ] =[ H O ] 。
答案:(3) [ H A ] =0 . 10 M
解析:弱酸HA的pKa=10, Ka=10^-10,初濃度0.10 M。因Ka極小,解離量[H+]=sqrt(Ka*C)=sqrt(10^-10*0.10)=3.16×10^-6 M,遠小於0.10 M,故[HA]≈0.10 M幾乎不變。選項1、2的濃度過低,選項4在弱酸溶液中不成立。
下列何者不能使K M n O 酸性溶液褪色 1. C H 2. S O 3. H S 4. C H 。
答案:(4) C H
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. N i 3. C u 4. F e 。
答案:(2) N i
解析:第三族陽離子在(NH₄)₂S系統中分為IIIA族(氫氧化物沈澱)及IIIB族(硫化物沈澱)。Ni²⁺在氨水中會生成可溶的六氨鎳錯離子[Ni(NH₃)₆]²⁺,故可溶於含氨的溶液。再加入H₂S於鹼性氨性溶液中時,Ni²⁺與S²⁻生成黑色NiS沈澱。NiS屬於過渡金屬硫化物,具有較高的晶格能,雖可溶於王水,但在1 M稀鹽酸中幾乎不溶。相較之下,Al³⁺在氨水中即生成Al(OH)₃沈澱,不符「可溶於含氨的溶液」;Cu²⁺雖可生成[Cu(NH₃)₄]²⁺但其CuS極難溶且性質不同;Fe³⁺在氨性環境多以氫氧化物形式存在。故正確答案為Ni²⁺。
下列何者上游不需有固定長度之直管 1. 文氏流量計 2. 孔口流量計 3. 皮托管 4. 浮標流量計。
答案:(4) 浮標流量計
解析:差壓式流量計如文氏流量計(1)及孔口流量計(2)須依據伯努利原理測量壓差,流體需在測量處達到充分發展之層流或紊流速度分佈,故上游多需10~30倍管徑之直管段。皮托管(3)雖較不敏感,但為精確量測點速度,仍建議安裝於流速分佈較穩定之直管段。浮標流量計(4)即轉子流量計(變面積流量計),流體由下而上通過錐形管使浮標上升,平衡時浮標位置即對應流量。其測量原理與流速剖面關係較差,結構上對上游流動擾動耐受性較高,一般僅需極短直管或甚至可直接安裝,故不需固定長度之長直管段。
p H 為0 表示溶液中 1. [ O H ] = 0 2. [ O H ] = 1 M 3. [ H ] = 0 4. [ H ] = 1 M 。
答案:(4) [ H ] = 1 M
解析:pH定義為pH = -log₁₀[H⁺](在稀水溶液中近似)。當pH = 0時,-log₁₀[H⁺] = 0,故log₁₀[H⁺] = 0,解得[H⁺] = 10⁰ = 1 M。水的離子積Kw = [H⁺][OH⁻] = 1.0×10⁻¹⁴(25℃),因此[OH⁻] = 1.0×10⁻¹⁴ M,並非0或1 M。選項1、2、3皆錯誤,只有[H⁺]=1 M正確。
下列何者之沸點最高 1. 氪氣 2. 一氯甲烷 3. 氯氣 4. 甲烷。
答案:(2) 一氯甲烷
解析:沸點高低主要取決於分子間作用力強度及分子量。甲烷CH₄(4)與氪氣Kr(1)均為非極性分子,僅具倫敦分散力,沸點極低。氯氣Cl₂(3)亦為非極性雙原子分子,分子量較Kr、CH₄大,倫敦力略強但仍僅此一種作用力。氯甲烷CH₃Cl(2)分子為極性,除倫敦分散力外尚有偶極-偶極作用力。分子間作用力中偶極-偶極強於單純倫敦力,因此在相近分子量下,極性分子沸點明顯較高。綜合比較,CH₃Cl的分子間作用力最強,故沸點最高。
甘油是黏性液體,可由下列何種理由說明之 1. 易溶於水 2. 分子間之凡得瓦力 3. 具有電偶極性 4. 分子間之氫鍵。
答案:(4) 分子間之氫鍵
解析:甘油(丙三醇,HOCH₂-CHOH-CH₂OH)結構中每個分子含有三個羥基(-OH)。羥基中的氫可與鄰近分子羥基的氧形成氫鍵。氫鍵屬於分子間較強的作用力,能使分子彼此緊密結合,造成流動阻力大,表現為高黏度。雖然甘油易溶於水(1)與具電偶極性(3)亦屬事實,但這些性質與「黏性」最直接相關的主因是分子間氫鍵網絡。凡得瓦力(2)雖普遍存在,強度遠不及甘油分子間廣泛形成的氫鍵。故正確答案為分子間之氫鍵。
氨與氯化氫作用生成氯化銨的反應為一放熱反應時,下列何條件對生成氯化銨有利 1. 高溫高壓 2. 低溫高壓 3. 高溫低壓 4. 低溫低壓。
答案:(2) 低溫高壓
解析:反應式:NH₃(g) + HCl(g) ⇌ NH₄Cl(s) △H < 0(放熱反應)。根據勒沙特列原理:降低溫度有利於放熱反應向產物方向移動;升高壓力則有利於總莫耳數較少的一方。反應物為2莫耳氣體,產物為固體(體積幾乎歸零),故高壓有利於生成NH₄Cl。綜合而言,低溫配合高壓最有利於產物生成。選項1高溫不利於放熱反應,選項3、4壓力過低均不利,故正確答案為低溫高壓。
欲除去氯氣時,下列何物做吸收劑最有效 1. C a ( O H ) 溶液 2. N a S O 溶液 3. C a C l 溶液 4. 水。
答案:(2) N a S O 溶液
以下的分析物與分析法組合中,哪一組最不恰當 1. 多苯環芳香族化合物:離子層析法 2. 多氯聯苯:毛細管氣相層析法 3. 聚乙烯:大小排除層析法 4. 類固醇:逆相層析法。
答案:(1) 多苯環芳香族化合物:離子層析法
解析:多苯環芳香族化合物(PAHs)多為中性、非極性或弱極性之多環烴類,分子量較大且無可離子化官能基,不適合以離子層析法(Ion Chromatography)分離。離子層析主要針對陰、陽離子或可離子化物質。聚氯聯苯PCBs(2)性質穩定、揮發性適中,常以毛細管氣相層析法(GC)配合ECD或MS分析。聚乙烯等高分子(3)分子量分佈分析常用凝膠滲透層析或大小排除層析法(SEC/GPC)。類固醇(4)多具中等極性官能基,採用逆相層析法(RP-HPLC)最為常用且效果良好。因此最不恰當的組合為多苯環芳香族化合物與離子層析法。
下列何者為照相之定影劑 1. 2. 3. 4. 。
電功( W )、電壓( V )、電阻( R ) 及電流( I ) 的關係何者正確 1. I V R = W 2. I R = W 3. W I = V R 4. I R = W。
答案:(4) I R = W
下列物質何者的晶格能最小 1. L i F 2. L i B r 3. L i C l 4. L i I 。
答案:(4) L i I
解析:晶格能的大小主要受離子電荷與離子半徑影響。在相同正離子Li+下,陰離子電荷皆為-1,故關鍵為離子半徑。陰離子半徑順序為F-<Cl-<Br-<I-,因此離子間距隨之增大,庫倫吸引力減弱,晶格能也隨之減小。LiF晶格能最大,LiI的Li+與I-間距最遠,吸引力最弱,故晶格能最小,正確答案為4。
物質A 與B 在25 . 0 cm的管柱中的滯留時間分別為15 . 40 與16 . 63 分鐘;A 與B 的波峰寬分 別為1 . 11 及1 . 21 分鐘,則管柱解析度為 1. 1 . 06 2. 0 . 53 3. 2 . 65 4. 2 . 12 。
答案:(1) 1 . 06
解析:管柱解析度R的計算公式為R=2(tR2-tR1)/(w1+w2),其中tR為滯留時間、w為波峰寬(底寬)。代入數值:tR2-tR1=16.63-15.40=1.23分鐘,w1+w2=1.11+1.21=2.32分鐘。則R=2×1.23/2.32=2.46/2.32≈1.060。此值代表兩波峰已達到基線分離程度,故正確答案為1。
下列何者之水溶液p H 值小於7 1. 酚 2. 醋酸鈉 3. 乙醇 4. 乙酸乙酯。
答案:(1) 酚
解析:酚(C6H5OH)的羥基氫可部分游離,雖然酸性比醋酸弱,但水溶液仍呈弱酸性,pH 值小於 7。醋酸鈉是強鹼與弱酸形成的鹽,水解後生成氫氧根,溶液呈鹼性,pH 值大於 7;乙醇是中性分子,溶於水後 pH 值接近 7;乙酸乙酯難解離、不具明顯酸鹼性,pH 值也接近中性。因此只有酚的水溶液 pH 值小於 7。
路易士鹼是 1. 質子提供者 2. 電子提供者 3. 質子接受者 4. 電子接受者。
答案:(2) 電子提供者
解析:依據路易士酸鹼理論,路易士鹼定義為能提供一對非鍵電子的物質;路易士酸則為能接受一對非鍵電子的物質。選項1、3屬於布忍斯特(Brønsted)酸鹼定義(質子提供者、質子接受者),選項4為路易士酸的定義,僅選項2符合路易士鹼定義,故正確答案為2。
醣類易溶於水是因為 1. 容易水解 2. 具甜味 3. 與水產生氫鍵 4. 分子量大。
答案:(3) 與水產生氫鍵
解析:醣類分子具有大量羥基(-OH)與氧原子,可與水分子形成氫鍵,屬於極性分子且能與水產生強烈水合作用,因此容易溶解。水解是與水反應斷鍵,並非溶解的原因;甜味屬感官性質,與溶解度無關;分子量大通常反而降低溶解度,且高分子澱粉、纖維素並不溶於水,故選氫鍵。
於相同溫度,下列何離子於水溶液之莫耳電導率最小 1. K 2. H 3. N a 4. L i 。
答案:(4) L i
解析:在無限稀釋水溶液中,離子的莫耳電導率主要與離子遷移速率有關。影響因素包括離子電荷、離子半徑及水合作用。雖然Li+本身離子半徑最小,但其電荷密度最高,會吸引最多水分子形成較大的水合離子,實際在溶液中移動的有效水動力半徑反而最大,遷移速率最慢。相較K+、Na+及H+(H+藉由質子跳躍機制遷移最快),Li+的莫耳電導率最小,故正確答案為4。
下列何分子無紅外光之吸收 1. O 2. C C l 3. C O 4. C H C l 。
答案:(1) O
解析:分子要在紅外光區產生吸收,必須在振動過程中產生偶極矩的改變(振動偶極矩變化)。O2為同核雙原子分子,分子本身無永久偶極矩,且其伸縮振動過程中兩原子對稱運動,電荷分佈仍對稱,偶極矩始終為零,故不會吸收紅外光。CCl4雖具對稱性但個別鍵振動在某些簡正振動模式中仍可能產生淨偶極矩變化,CO及CHCl3亦因鍵極性而在振動時產生偶極矩變化,均可產生紅外吸收,故正確答案為1。
下列射線何者具有最強之穿透力 1. 紅外線 2. γ 3. α 4. β 。
答案:(2) γ
解析:各種射線的穿透力與其性質密切相關。α粒子為帶正電的氦核,質量大且易與物質作用,穿透力最弱;β粒子為高速電子,穿透力次之;γ射線為高能電磁波(光子),不帶電、質量極小,與物質作用機率最低,穿透力最強。紅外線亦屬電磁波但能量遠低於γ射線,穿透力遠不如γ射線。故穿透力最強者為γ射線,正確答案為2。
配製硫代硫酸鈉之標準溶液時,為保持硫代硫酸鈉溶液之不被氧化,所需之水以下列何種方 法處理為最恰當 1. 煮沸殺菌並調整p H 值至微鹼性 2. 煮沸即可,p H 值並不影響 3. 煮沸殺菌並調p H 值至微酸性 4. 直接使用蒸餾水即可。
答案:(1) 煮沸殺菌並調整p H 值至微鹼性
解析:硫代硫酸鈉(Na2S2O3)標準溶液極易受空氣中二氧化碳及微生物作用而分解,並會因酸性環境而加速分解。配製時通常以新鮮煮沸的蒸餾水(除去溶解CO2及殺菌)配製,並調整溶液至微鹼性,以抑制S2O3^2-在H+存在下分解。此外加入少量碳酸鈉也常用來維持微鹼性環境。選項1同時兼顧「煮沸殺菌」與「調整pH值至微鹼性」,最符合實際配製需求,故正確答案為1。
甲烷中,C 和H 的結合鍵屬於 1. 氫鍵 2. 雙鍵 3. 離子鍵 4. 共價鍵。
答案:(4) 共價鍵
解析:甲烷CH4中碳與氫的非金屬原子間以共用電子對結合,形成共價單鍵。碳與氫的電負度接近(碳約2.5、氫約2.1),故C-H鍵極性很小。氫鍵須氫與氟、氧、氮相連才可能發生;離子鍵是金屬與非金屬間電子轉移;雙鍵是共用兩對電子,而甲烷只有單鍵。
熱偶計測定溫度之原理是溫度越高則 1. 電壓越高 2. 電流越高 3. 電壓越低 4. 電流越低。
答案:(1) 電壓越高
解析:熱偶計是利用塞貝克效應(Seebeck effect)測溫。當兩種不同金屬或合金的兩接點處於不同溫度時,迴路中會產生熱電勢(電壓)。在一定溫度範圍內,熱電勢的大小隨兩接點溫差(或測溫端溫度)升高而增大,故溫度越高,所產生的電壓越高。熱偶計測量的是此熱電壓,再換算成溫度,故正確答案為1。
飽和食鹽水溶液在大氣中煮沸,使部分水分蒸發逸出則蒸發過程中 1. 沸點變化不規則 2. 沸點始終不變 3. 開始沸點低,然後慢慢升高 4. 開始沸點高,然後慢慢降低。
答案:(2) 沸點始終不變