第1題
奧士瓦粘度計( O s w a l d v i s c o s m e t e r ) 在操作時,其最適當的流下時間為多少 1. 30 ~50 秒 2. 1 ~3 分 3. 4 ~5 分 4. 5 ~10 分。
答案:(1) 30 ~50 秒
民國101年 第2梯次 12300 化工乙級 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。
奧士瓦粘度計( O s w a l d v i s c o s m e t e r ) 在操作時,其最適當的流下時間為多少 1. 30 ~50 秒 2. 1 ~3 分 3. 4 ~5 分 4. 5 ~10 分。
答案:(1) 30 ~50 秒
下列有關電鍍之敘述,何者是錯的 1. 需用直流電 2. 欲鍍上之純金屬作為陽極接於電源上之負極 3. 被鍍物置於陰極 4. 溫度會影響電鍍的品質。
答案:(2) 欲鍍上之純金屬作為陽極接於電源上之負極
解析:電鍍是利用直流電進行電解的過程:被鍍物接陰極(負極),欲鍍的金屬接陽極(正極),通電後陽極金屬氧化溶解成離子進入鍍液,陰極表面則還原析出金屬形成鍍層,故選項2把陽極接到負極是錯的。選項1需用直流電正確;選項3被鍍物置於陰極正確;選項4溫度會影響離子擴散、極化程度與結晶粗細,確實影響鍍層品質。本題問錯誤者,答案為2。
在化學工業上,當所處理的傳熱負載為較大量時,下列何者為其最常使用之熱交換器 1. 殼管式熱交換器 ( S h e l l - a n d - t u b e h e a t e x c h a n g e r ) 2. 板式熱交換器( P l a t e - t y p e h e a t e x c h a n g e r ) 3. 螺旋管式熱交換器( C o i l - t u b e h e a t e x c h a n g e r ) 4. 雙套管熱交換器( D o u b l e - p i p e h e a t e x c h a n g e r ) 。
答案:(1) 殼管式熱交換器 ( S h e l l - a n d - t u b e h e a t e x c h a n g e r )
解析:殼管式熱交換器把許多管束裝在圓筒殼內,單位體積可提供的傳熱面積大,能承受較高壓力與溫度,且可採多管程、加裝折流板提高殼側流速與熱傳係數,製作與維修技術成熟,因此化工廠處理大量傳熱負載時最常採用。板式熱交換器體積小、效率高,但受限於墊片耐壓耐溫;雙套管式傳熱面積小,僅適合小流量;螺旋管式多用於特殊或小規模場合。
下列那一種方法為正確求得反應級數的方法 1. 理論演算 2. 由方程式導出 3. 為該反應方程式的係數 4. 經由實驗。
答案:(4) 經由實驗
解析:反應級數是速率方程式中各濃度的指數,反映的是實際反應機構,無法由化學反應式的係數直接推得,必須經由實驗測定。常用方法包括初速率法(改變起始濃度測初速率)、積分法(以不同級數的積分式作圖看何者呈直線)、半衰期法與微分法等。只有基元反應(單一步驟反應)的級數才恰等於其方程式係數;理論演算或由方程式導出都不能取代實驗,故選項4正確。
混合物藉由溶劑送經L C 管柱( c o l u m n ) 分離,溶劑打入之前先將何者氣體通入去除水氣 1. H 2. A r 3. N 4. O 。
答案:(3) N
解析:液相層析(LC)管柱在注入移動相溶劑前,通常先以氮氣(N2)沖提管路。氮氣化學性質安定、不易與樣品或移動相反應,且取得容易、成本低,可有效置換管柱與管路中的空氣與水分,避免氣泡造成幫浦不穩、基線漂移或沖提體積誤差。氫氣(H2)易燃、氧氣(O2)具氧化性且會助燃,兩者都有安全顧慮;氬氣(Ar)雖為惰性氣體,但價格較高,一般僅用於對氧氣極敏感的場合。故以氮氣為最常用的除氣與沖洗氣體。
醱酵( F e r m e n t a t i o n ) 所使用的微生物包括酵母( Y e a s t ) 、細菌( B a c t e r i a ) 及黴菌( M o l d ) 三種, 有關它們三者的敘述何項錯誤 1. 大小順序是:黴菌>酵母>細菌 2. 細菌依形狀可分為球菌、 桿菌及螺旋菌,且是以分裂的方式繁殖 3. 酵母是以發芽的方式繁殖 4. 在製造啤酒時須要使用乳酸菌始能醱酵。
答案:(4) 在製造啤酒時須要使用乳酸菌始能醱酵
解析:啤酒釀造主要利用酵母(Saccharomyces cerevisiae)進行酒精醱酵,將麥汁中的葡萄糖轉為乙醇與二氧化碳,並非依靠乳酸菌;乳酸菌只在少數酸啤酒或乳酸醱酵製程中用來產酸調整風味,不是啤酒醱酵的必要菌種,故此敘述錯誤。其餘敘述正確:微生物大小一般為黴菌>酵母>細菌;細菌依形狀分球菌、桿菌、螺旋菌,以二分分裂繁殖;酵母則以出芽(發芽)方式繁殖。
固體顆粒堆積後顆粒間的空隙會影響其整體密度。若空隙度愈大,其影響為何 1. 粒子密度愈大 2. 整體密度愈大 3. 整體密度愈小 4. 粒子密度愈小。
答案:(3) 整體密度愈小
解析:整體密度(bulk density)定義為顆粒質量除以包含顆粒間空隙的總體積,即 ρb=ρp×(1-ε),其中 ρp 為粒子(真)密度、ε 為空隙度。空隙度愈大,(1-ε) 愈小,故整體密度愈小。粒子密度是顆粒材料本身的性質,與堆積方式及空隙多寡無關,不會因空隙變大而改變。因此空隙度增大只會使單位體積所含固體質量減少、整體密度下降,並使床層壓降與流體滯留量改變。
將100 g ,25 °C的水置於彈卡計中,並加入150 g ,40 °C之溫水,均勻混合後水溫變為32 °C, 則彈卡計之水當量約為若干克 1. 71 2. 68 3. 77 4. 81 。
答案:(1) 71
解析:以熱平衡計算:熱水放出的熱量=150×1×(40-32)=1200 cal;冷水吸收的熱量=100×1×(32-25)=700 cal。兩者差額 1200-700=500 cal 由彈卡計本身吸收,設水當量為 W,則 W×1×(32-25)=500,得 W=500/7≒71.4 g,約為 71 g。故選 1。此題關鍵是將卡計視為等效水量,並以混合後終溫與各初始水溫的差值列熱平衡式。
何種橡膠之硬度高、耐磨耗性佳,致廣用於車輛的實心胎、鞋底與鞋跟的製造 1. 矽氧橡膠 2. 氯丁二烯橡膠 3. 乙烯丙烯系橡膠 4. 聚胺基甲酸酯橡膠。
答案:(4) 聚胺基甲酸酯橡膠
解析:聚胺基甲酸酯橡膠(PU)由多元醇與異氰酸酯反應而成,分子間氫鍵與硬段、軟段結構使其硬度高、抗撕裂且耐磨耗性優異,因此廣泛用於車輛實心胎、鞋底與鞋跟、滾輪等承受摩擦的製品。矽氧橡膠耐高低溫與電絕緣性佳但強度與耐磨性較差;氯丁二烯橡膠耐油、耐候;乙烯丙烯系橡膠耐候、耐臭氧,多用於密封件與戶外製品,耐磨耗並非其最大特長。
原子吸收光譜儀通常低壓下,使用何種氣體 1. 氧氣 2. 氫氣 3. 氬氣 4. 氯氣。
答案:(3) 氬氣
化學品全球調和制度( G H S ) 在臺灣之施行日期為何 1. 民國97 年12 月1 日 2. 民國98 年1 月1 日 3. 民國97 年12 月31 日 4. 民國98 年12 月1 日。
答案:(3) 民國97 年12 月31 日
解析:我國配合聯合國化學品全球調和制度(GHS),由勞工委員會於民國97年12月31日公告危險物與有害物標示及通識相關規定,並自公告日起施行,要求危害性化學品依 GHS 格式標示圖示、警示語與危害警語,並提供安全資料表。因此施行日期為民國97年12月31日。其他日期如97年12月1日、98年1月1日或98年12月1日均與公告施行時點不符,屬常見的干擾選項。
下列化學藥品中,何者是乙烯合成製造的 1. 醋酸 2. 硝酸 3. 硫酸 4. 鹽酸。
答案:(1) 醋酸
解析:醋酸(乙酸)可由乙烯經瓦克法(Wacker process)先氧化為乙醛,再進一步氧化製得醋酸,因此乙烯是其重要原料。硝酸主要以氨的接觸氧化法(奧士華法)製造;硫酸以硫磺燃燒成二氧化硫再經觸媒氧化與吸收製得;鹽酸則由氫氣與氯氣直接合成氯化氫後溶於水,或由有機氯化製程副產回收。三者均不以乙烯為主要原料。
國家標準簡稱為下列何者 1. C N S 2. J I S 3. A S T M 4. D I N 。
答案:(1) C N S
解析:國家標準的英文為 National Standards,我國以「中華民國國家標準」CNS(Chinese National Standard)稱之,由標準檢驗機關制定公告。JIS 為日本工業標準(Japanese Industrial Standards);ASTM 為美國材料與試驗協會(American Society for Testing and Materials)所訂標準;DIN 為德國標準化協會(Deutsches Institut für Normung)標準。故國家標準簡稱應為 CNS。
下列何種輻射屬游離輻射 1. 微波 2. 紫外線 3. 中子射線 4. 紅外線。
答案:(3) 中子射線
解析:游離輻射是指能量足以使原子或分子游離的輻射,包括阿伐射線、貝他射線、加馬射線、X射線及中子射線。中子雖不帶電,但與原子核碰撞會引發核反應並產生游離,故屬游離輻射。微波、紅外線及一般紫外線的光子能量不足,無法打斷原子間鍵結,屬非游離輻射。
下列那一物質可與多倫試液( T o l l e n ' s r e a g e n t ) 產生銀鏡反應 1. 丙酮 2. 乙醛 3. 乙醚 4. 甲醇。
答案:(2) 乙醛
解析:多倫試液是硝酸銀的氨水溶液,主要含銀氨錯離子Ag(NH3)2+,具弱氧化性。醛類的醛基(-CHO)會被氧化成羧酸,同時Ag+還原成金屬銀,附著於器壁形成銀鏡。乙醛含醛基,故呈正反應。丙酮屬酮類,甲醇為一級醇,乙醚為醚類,三者皆無醛基,不產生銀鏡反應。
下列何者不是非晶體( 過冷液體) 1. 氯化鉀 2. 瀝青 3. 玻璃 4. 塑膠。
答案:(1) 氯化鉀
解析:非晶體又稱過冷液體,內部原子或分子排列不具規則週期性,沒有固定熔點,只有軟化溫度範圍,如玻璃、瀝青及塑膠(高分子)皆屬之。氯化鉀是離子化合物,凝固時形成規則晶格,具明確熔點,屬晶體,故不是非晶體。判斷關鍵在於是否有規則晶格與固定熔點。
工業上常先將異丙苯氧化後再水解,以製取何種產物 1. 酚與丙酮 2. 苯與異丙烷 3. 乙苯與乙烯 4. 酚與甘油。
答案:(1) 酚與丙酮
解析:工業上採異丙苯法(枯烯法)製酚:先將苯與丙烯烷化得異丙苯,再經空氣氧化生成異丙苯過氧化氫,最後以酸催化水解(裂解),同時得到酚與丙酮兩種產物。此法是酚的主要來源,副產的丙酮亦具工業價值。其餘選項的產物組合不符此反應路徑。
晶體產生結塊的原因,下列敘述何者不正確 1. 晶體含有結晶水 2. 空氣中濕度有變化 3. 晶體的純度太高 4. 貯存的時間過久。
答案:(3) 晶體的純度太高
解析:晶體結塊是顆粒表面溶解後再結晶,形成晶橋而黏結。常見原因包括晶體含結晶水、空氣濕度變化(吸濕或乾燥)、雜質存在、堆壓及貯存時間過久。純度太高並非結塊原因,反而雜質常促進結塊,故「純度太高」的敘述不正確。可藉防潮包裝、控制濕度與避免重壓來防止。
若一乾燥器每小時處理100 公斤含水71 w t %之濕紙漿,乾燥後除去60 %之水,則乾燥後紙 漿中水之含量為多少w t % 1. 49 . 5 2. 53 . 5 3. 28 . 4 4. 45 . 5 。
答案:(1) 49 . 5
解析:入料100 kg,含水71 wt%,故水71 kg、絕乾紙漿29 kg。除去60%的水,即71×0.6=42.6 kg,剩餘水為71-42.6=28.4 kg。乾燥後總質量=28.4+29=57.4 kg。含水率=28.4÷57.4×100%≒49.5 wt%。注意乾基固形物在乾燥前後不變,是解此題的關鍵。
有關蒸餾的敘述,下列何者錯誤 1. 一般實驗室玻璃瓶的蒸餾,是一種微分蒸餾 2. 可以用精餾塔來分餾石油 3. 香茅草可用水蒸氣蒸餾來提取香精 4. 相對揮發度 = 1,可以用普通蒸餾來分離。
答案:(4) 相對揮發度 = 1,可以用普通蒸餾來分離
解析:相對揮發度α=1表示兩成分的揮發能力相同,汽液平衡時蒸氣組成與液體組成一致,無法以普通蒸餾或精餾分離,須改用萃取蒸餾、共沸蒸餾等特殊方法,故選項4的敘述錯誤。實驗室玻璃瓶蒸餾屬微分(逐批)蒸餾;精餾塔可分餾石油;水蒸氣蒸餾可提取香茅油等精油,三項均正確。
在化學紙漿的製造法中,何種方法所製的紙漿品質最優良 1. 亞硫酸法 2. 硫酸鹽法 3. 氯化法 4. 蘇打法。
答案:(1) 亞硫酸法
解析:亞硫酸法以亞硫酸氫鈣(或鎂、鈉)為蒸解藥液,蒸解條件較溫和,對纖維素損傷較小,所得紙漿純度高、色澤較白、易於漂白,品質較優良。硫酸鹽法(牛皮法)紙漿纖維強度高,但色澤深、需多段漂白。氯化法與蘇打法並非化學紙漿的主要製法,故選亞硫酸法。
浮子流量計常作為流體流量之計量器,下列敘述何者正確 1. 流體之流量與浮子之高度幾乎成線性關係 2. 浮子流量計之準確性,易受到裝置處上下游流體速度變化之干擾 3. 浮子流量計主要是量測流體之流速 4. 同一浮子流量計可適用於各種流體,毋需重新校正。
答案:(1) 流體之流量與浮子之高度幾乎成線性關係
解析:浮子流量計由下往上漸縮(上寬下窄)的錐形管與浮子組成,流體由下往上流動,浮子上升到浮力、重力與流體曳力三者平衡為止。因錐管截面積隨高度呈線性增加,通過環隙的體積流量 Q=C·A·√(2gV(ρf-ρ)/A²) 中環隙面積 A 與高度成正比,故流量與浮子高度近似呈線性關係,可直接在管壁刻度讀出流量。它量測的是體積流量而非流速;且流量係數受流體密度、黏度影響,換用不同流體時必須重新校正,因此同一流量計不能通用於各種流體。
,其中是以32 g 的甲烷與32 g 的氧作用。請問反應中的限制反應物( L i m i t i n g r e a c t a n t ) 為何者 1. O 2. C O 3. H O 4. C H 。
答案:(1) O
解析:反應式 CH₄+2O₂→CO₂+2H₂O。甲烷莫耳數=32/16=2 mol,氧莫耳數=32/32=1 mol。依化學計量比,1 mol CH₄ 需 2 mol O₂,故 2 mol CH₄ 共需 4 mol O₂,實際僅有 1 mol,氧明顯不足;反之 1 mol O₂ 僅能消耗 0.5 mol CH₄。以「可供給量÷計量係數」比較:CH₄ 為 2/1=2,O₂ 為 1/2=0.5,數值較小者為限制反應物,故限制反應物為 O₂,甲烷為過量反應物。
下列何者不屬於溶液的依數性質( C o l l i g a t i v e p r o p e r t y ) 1. 沸點上升 2. 蒸氣壓下降 3. 解離度 4. 凝固點下降。
答案:(3) 解離度
解析:依數性質是指稀薄溶液中,性質的改變量只取決於溶質粒子總數(濃度),而與溶質的種類、大小、電荷無關者,包括蒸氣壓下降、沸點上升、凝固點下降與滲透壓四項。解離度表示電解質在溶液中解離成離子的比例,是溶質本身的特性,會隨電解質種類、濃度與溫度而變,並非只由粒子數決定,因此不屬於依數性質。附帶一提,解離度會透過凡特荷夫因子 i 影響依數性質的大小,但它本身不是依數性質。
濃溶液之沸點為同壓下純水沸點之線性函數,稱為 1. 亨利定律( H e n r y ' s l a w ) 2. 費克定律( F i c k ' s l a w ) 3. 勞特定律( R a o u l t ' s l a w ) 4. 杜林法則( D u h r i n g ' s r u l e ) 。
答案:(4) 杜林法則( D u h r i n g ' s r u l e )
解析:杜林法則(Duhring's rule)指出:在固定壓力下,某溶液沸點與同壓下純水沸點間呈線性關係,可繪製平行直線圖估算多效蒸發等操作溫度。亨利定律描述氣液平衡溶解度,費克定律為擴散速率,勞特定律為理想溶液蒸氣壓,皆非沸點線性關係,故選4。
非電解質稀薄溶液中之擴散度與下列何者無關 1. 分子量 2. 壓力 3. 黏度 4. 溫度。
答案:(2) 壓力
解析:非電解質稀薄溶液的擴散屬於分子擴散,可用斯托克斯-愛因斯坦式描述:D=kT/(6πηr),其中 k 為波茲曼常數、T 為絕對溫度、η 為溶劑黏度、r 為擴散粒子半徑。由式可知擴散度與溫度成正比,與黏度及粒子大小(分子量)成反比,故分子量、黏度、溫度皆有關。液體可視為近似不可壓縮,壓力改變對 D 的影響極小,一般不列入考慮,因此與擴散度無關者為壓力。氣體擴散才對壓力較敏感,本題限定稀薄溶液。
下列那一類化合物和斐林試劑( F e h l i n g ' s r e a g e n t ) 共熱可產生紅色沈澱 1. 醇類 2. 醛類 3. 羧酸 4. 醚類。
答案:(2) 醛類
解析:斐林試劑含Cu²⁺(酒石酸鉀鈉銅錯鹽),與醛類共熱時醛被氧化為羧酸,Cu²⁺被還原為紅色氧化亞銅(Cu2O)沉澱。醇類、羧酸、醚類一般無還原性,不產生紅色沉澱(特殊α-羥基酮除外)。因此與斐林試劑共熱生成紅色沉澱者為醛類。
最高容許濃度是指一般勞工不得超過的濃度,其限制之暴露時間為 1. 任何時間皆不允許 2. 八小時 3. 一小時 4. 五小時。
答案:(1) 任何時間皆不允許
解析:依「勞工作業場所空氣中有害物容許濃度標準」,容許濃度分為八小時日時量平均容許濃度、短時間時量平均容許濃度與最高容許濃度(ceiling)三種。最高容許濃度係指作業環境空氣中有害物濃度在任何時間、任何瞬間都不得超過的上限值,即使暴露時間極短亦不允許觸及,用以防範具急性刺激性、腐蝕性或快速致毒之物質。八小時為日時量平均容許濃度的計算基準,屬長期平均概念,與最高容許濃度「任何時間皆不允許」的意義不同。
泰勒標準篩若網號100 ,表示 1. 每平方公寸有100 目 2. 每邊長1 公寸有100 目 3. 每平方吋有 100 目 4. 每邊長1 吋有100 目。
答案:(4) 每邊長1 吋有100 目
解析:泰勒標準篩(Tyler standard sieve)的網號(mesh)定義為每一吋長度上所開的篩孔數,故網號 100 表示每邊長 1 吋的長度內排列 100 個篩孔,篩孔淨寬約為 0.149 mm(150 μm)。網號越大,單位長度內孔數越多,孔徑越小、可通過的粒子越細。常見誤解是把網號當成每平方吋或每平方公寸的孔數,或以公制長度計算,這些都不符合定義;公制篩則以孔徑毫米數直接標示,兩者不可混用。
已知卡諾循環( C a r n o t c y c l e ) 在100 °C與200 °C之間操作,若其在高溫處吸熱100 k J,則功( W o r k ) 為 1. 50 k J 2. - 50 k J 3. - 21 k J 4. 21 k J 。
答案:(4) 21 k J
解析:卡諾循環的熱效率只與高低溫熱源的絕對溫度有關:η=1-T_C/T_H。先換算絕對溫度,T_H=200+273=473 K,T_C=100+273=373 K,故 η=1-373/473=100/473≈0.2114,即約 21.1%。高溫處吸熱 Q_H=100 kJ,對外所作淨功 W=η×Q_H=0.2114×100≈21 kJ。若誤用攝氏溫度直接相除會得到 1-100/200=0.5,因而錯答 50 kJ,這是本題最常見的陷阱;熱機對外作功為正值,故取 21 kJ。
化工廠為控管製程與品質,採用I S O 系統,何者為環境管理系統 1. I S O 27001 2. I S O 14000 3. I S O 22000 4. I S O 13485 。
答案:(3) I S O 22000
檢測有機化合物物質分子內的官能基(F u n c t i o n a l g r o u p ),最常用的光譜儀為何者 1. L C 2. G C 3. I R 4. U V 。
答案:(3) I R
解析:紅外線光譜(IR)專門偵測分子中鍵結的伸縮與彎曲振動,不同官能基(如羥基、羰基、胺基)有特徵吸收波數,是鑑定官能基最常用、最直接的手段。LC 與 GC 屬分離技術,需搭配檢測器;UV 主偵渭共軛雙鍵系統,無法全面涵蓋各類官能基。
吾人從莫第圖( M o o d y c h a r t ) 上可以找到的數據為 1. 摩擦係數 2. 放洩係數 3. 形狀因數 4. 流動指數。
答案:(1) 摩擦係數
解析:莫第圖(Moody chart)以雷諾數與相對粗糙度為座標,作圖呈現達西-懷斯巴赫摩擦係數(f),供管路壓降計算查用。放洩係數屬安全閥設計參數,形狀因數用於開放渠道或壓力容器,流動指數屬非牛頓流體參數,均不在莫第圖範疇。
引火性液體遇到火源和適當之空氣,表面會閃爍起火之溫度,稱為 1. 燃點 2. 沸點 3. 熔點 4. 閃火點。
答案:(4) 閃火點
氣相層析儀中最常使用的載氣( C a r r i e r g a s ) 為 1. 氧氣 2. 空氣 3. 氮氣 4. 二氧化氮。
答案:(3) 氮氣
工廠製造程序中,流程圖基本符號何者代表檢驗 1. ○ 2. □ 3. 4. ▽。
通1 . 0 A 電流於硫酸銅溶液( C u = 63 . 5 ) 中,經過5 分鐘後,於陰極析出之銅之質量為多少克? 已知1 F = 96500 C 。 1. 0 . 066 2. 0 . 197 3. 0 . 99 4. 0 . 024 。
答案:(3) 0 . 99
鍋爐發生汽水共騰(沸)現象,是由於水中含有 1. 酸 2. 油脂及有機物 3. 苛性鈉 4. 鹼。
答案:(2) 油脂及有機物
解析:鍋爐水含油脂、有機物或表面活性劑,會在水面形成穩定泡沫膜,阻礙汽泡破裂,導致汽水混合物被帶入汽管,即汽水共騰(沸)。酸、苛性鈉、鹼主要造成腐蝕或水垢,非直接誘發共騰主因。
10 w t % 蔗糖水溶液以10 噸/ 小時的速率進入蒸發器,如欲產生50 w t % 的蔗糖水溶液,則每小 時需移除多少噸的水蒸氣 1. 2 2. 8 3. 4 4. 6 。
答案:(2) 8
出口標示燈設置亮度規定,應在距直線距離多少米處能看出其標示之文字與圖形 1. 10 m 2. 20 m 3. 30 m 4. 40 m 。
答案:(3) 30 m
在金屬中,銀、銅及鋁三者的導電及導熱性質,其強度依次為 1. 銀>銅>鋁 2. 銅>銀>鋁 3. 鋁>銀>銅 4. 銀>鋁>銅。
答案:(1) 銀>銅>鋁
解析:室溫下金屬導電率/導熱率排序:銀(6.30×10⁷ S/m)> 銅(5.96×10⁷)> 鋁(3.50×10⁷)。銀最佳但成本高,銅次之廣泛用於電纜,鋁較輕且廉價用於架空線。選項 1 符合物理數據。
除了溫度校正外,下列那一項不是福庭氣壓計所必須做的校正 1. 毛細管 2. 重力加速度 3. 水銀蒸氣壓 4. 溼度。
答案:(4) 溼度
解析:福庭氣壓計的讀數需要校正毛細管下降、重力加速度、水銀蒸氣壓與溫度。毛細管校正是因水銀表面張力使液面下降;重力校正源於各地緯度、海拔不同;水銀蒸氣壓校正則因真空端仍存在汞蒸氣。溼度只改變外界空氣密度,對玻璃管內水銀柱的靜力平衡無直接影響,因此不是必要校正。答案選4。
紅外線光譜有三個吸收峰在波數3000 c m ,1350 c m ,1100 c m ,試問何者相對應之振 動能較高 1. 1100 c m 2. 1350 c m 3. 3000 c m 4. 三者相同。
答案:(3) 3000 c m
解析:紅外光吸收峰的能量與波數成正比,公式為 E = hcν̄,其中 h、c 為常數,所以波數愈大,振動能愈高。比較 3000、1350、1100 cm⁻¹,以 3000 cm⁻¹ 最大,故其對應振動能最高;1350 與 1100 cm⁻¹ 的能量較低,三者也不相同。答案選3。
有關壓縮因子( C o m p r e s s i o n f a c t o r ,Z ) 的敘述,下列敘述何者正確 1. 壓縮因子>1 ,表示氣體分子間的排斥力佔優勢 2. 壓力上升,所有氣體的壓縮因子變大 3. 壓縮因子>1,表示氣體分子間的吸引力佔優勢 4. 氣體越接近理想,壓縮因子越接近0 。
答案:(1) 壓縮因子>1 ,表示氣體分子間的排斥力佔優勢
解析:壓縮因子定義為 Z = PV/RT。Z > 1 表示實際氣體的莫耳體積大於同溫同壓下的理想氣體,分子間排斥力較占優勢;Z < 1 才是吸引力占優勢。壓力上升時,不同氣體的 Z 可能先降後升,並非所有氣體都變大;理想氣體 Z = 1,不是 0。故選1。
絲在25 °C下,與相對濕度為50 %的空氣接觸時,平衡水分為8 . 5 [ k g H O / 100 k g 乾性物質] 。 今有一樣品絲,含10 [ k g H O / 100 k g 乾性物質]。請問在這種情況下,可移去的自由水分為多 少 1. 10 [ k g H O / 100 k g 乾性物質] 2. 0 [ k g H O / 100 k g 乾性物質] 3. 8 . 5 [ k g H O / 100 k g 乾性物質] 4. 1 . 5 [ k g H O / 100 k g 乾性物質] 。
答案:(4) 1 . 5 [ k g H O / 100 k g 乾性物質]
解析:自由水分是超過平衡水分、在該空氣條件下可被移除的水分。樣品含水 10 kg H₂O/100 kg 乾物,25°C、50% RH 下的平衡水分為 8.5,故自由水分 = 10 − 8.5 = 1.5 kg H₂O/100 kg 乾物。8.5 是平衡水分(束縛水),10 是總水分,皆非可移去的自由水。答案選4。
A B S 塑膠是由那三種單體組成的共聚物 1. 丙烯酸、丁二烯、苯乙烯 2. 丙烯 、丁二烯、苯乙烯 3. 丙烯 、正丁烯、苯乙烯 4. 丙烯酸、氯乙烯、苯乙烯。
答案:(2) 丙烯 、丁二烯、苯乙烯
化工廠室外設備最適當的防災設備為 1. 泡沫噴灑系統 2. 二氧化碳滅火系統 3. 自動噴水霧系統 4. 乾粉滅火劑。
答案:(3) 自動噴水霧系統
解析:室外化工設備範圍大且受風影響明顯,最適合設置自動噴水霧(水霧/灑水)系統,利用水霧冷卻設備、降低輻射熱並防止火勢擴大。二氧化碳與乾粉滅火劑在戶外容易被風吹散,難以維持滅火濃度;泡沫主要用於可燃液體覆蓋滅火。故選3。
在一可逆化學反應平衡系統中,下列敘述何者正確 1. 溫度固定下,平衡常數值固定 2. 平衡常數沒有單位 3. 任何因素的改變,都不破壞化學平衡 4. 都可以用濃度、壓力和莫耳分率表示平衡常數。
答案:(1) 溫度固定下,平衡常數值固定
解析:一定溫度下,特定反應的平衡常數為定值;改變濃度或壓力只會使平衡移動,不會改變 K,只有溫度改變才會改變 K。平衡常數是否帶單位取決於所用定義,Kc、Kp 可能有單位,不能一概說沒有單位;以莫耳分率表示的 Kx 也常隨總壓改變。故選1。
對於天然物、油脂、香料等的增濃操作,工業上通常採用下列何種單元操作 1. 萃取 2. 蒸餾 3. 吸收 4. 吸附。
答案:(1) 萃取
解析:天然物、油脂與香料常含熱敏感性成分,工業上多用溶劑萃取(浸出),依溶解度差異將有效成分或油脂從原料溶出,再回收溶劑以達到增濃。蒸餾雖可分離,但加熱可能使香料變質;吸收主要處理氣體,吸附多用於純化或回收。故選1。
圓管中流體流動型態常利用雷諾數( R e y n o l d s n u m b e r ) 判別,雷諾數的定義為 ,其中為 圓管直徑( m ) μ 為平均速度( m / s );ρ 為流體密度( k g / m ),試問μ 之單位為何 1. k g / m · s 2. k g · m / s 3. k g / m 4. k g / s 。
答案:(1) k g / m · s
解析:雷諾數定義為 Re = D·u·ρ/μ,其中 D 為管徑(m)、u 為平均流速(m/s)、ρ 為密度(kg/m³)、μ 為黏度。因 Re 為無因次量,故 μ 的單位必須使分子 D·u·ρ 的單位被完全抵消:μ = D·u·ρ/Re,代入單位得 (m)(m/s)(kg/m³) = kg/(m·s),即 Pa·s,正是動力黏度的單位。選項 2 的 kg·m/s 為動量單位,選項 3 的 kg/m 為線密度,選項 4 的 kg/s 為質量流率,均無法使 Re 無因次化。
將玻璃纖維摻入何種樹脂中,可製成玻璃纖維強化熱塑性塑膠( F R T P ) 1. 聚氯乙烯 2. 耐綸 3. 聚醋酸乙烯酯 4. 聚乙烯。
答案:(2) 耐綸
解析:玻璃纖維強化熱塑性塑膠(FRTP)係以熱塑性樹脂為基材,其中耐綸(尼龍,Nylon)熔融黏度低、流動性佳,對玻璃纖維的浸潤與界面接著良好,是最早且最常被用來製造 FRTP 的樹脂之一,常見如尼龍 6、尼龍 66 添加短玻璃纖維。聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯雖屬熱塑性,但加工時熱穩定性與流動性較不利,較少作為玻纖強化基材;聚乙烯雖亦可用,但與纖維的界面相容性差,須另行改質,並非本題所指的典型材料。
0 . 20 m 之K C l 其凝固點為-0 . 680 °C(水之 ),則其凡特荷夫因子( V a n h o f f ' s f a c t o r ) 為多少 1. i = 0 . 91 2. i = 3 . 66 3. i = 1 . 83 4. i = 2 . 0 。
答案:(3) i = 1 . 83
解析:凝固點下降公式為 ΔTf = i·Kf·m,水之 Kf = 1.86 °C/m。已知 ΔTf = 0.680 °C、m = 0.20 m,代入得 0.680 = i × 1.86 × 0.20 = i × 0.372,故 i = 0.680/0.372 ≒ 1.83。KCl 解離成 K⁺ 與 Cl⁻,理論上 i 最大為 2,實測因離子間靜電吸引而略低於 2,故 1.83 合理。選項 1 的 0.91 約為正確值的一半,選項 2 的 3.66 為正確值的兩倍,選項 4 的 2.0 則是未考慮離子締合的理論上限。
某流體沿水平套管中流動,已知內管半徑與外管半徑分別為R 與R 。若依據水力半徑( h y d r a u l i c r a d i u s ) = 且不計入內外管管壁厚度,則套管中流動的水力半徑為 1. 2. 3. 4. 。
下列有關壓力表示方式的敘述,何者錯誤 1. 負壓力表示真實壓力為負值 2. 絕對壓力為真實壓力 3. 表壓力= 絕對壓力-大氣壓力 4. 真空度= 大氣壓力-絕對壓力。
答案:(1) 負壓力表示真實壓力為負值
解析:絕對壓力是以完全真空為零點的真實壓力,其值最小為零,不可能為負;當表壓力為負值時,只表示該處壓力低於當地大氣壓,屬於真空狀態,真實(絕對)壓力仍是正值。表壓力 = 絕對壓力 − 大氣壓力,真空度 = 大氣壓力 − 絕對壓力,兩式互為表裡,故選項 2、3、4 敘述皆正確。本題問錯誤者,答案為 1。
化工廠為進行產品生產品質管控,何者為最優先順序 1. 原材料 2. 成品檢驗 3. 生產過程檢驗 4. 制定品檢標準。
答案:(4) 制定品檢標準
解析:品質管制的第一步是先「制定品檢標準」,即依產品規格訂出檢驗項目、方法、抽樣計畫與允收水準,有了共同依據,原材料檢驗、生產過程檢驗與成品檢驗才有判定的準則,也才能回饋修正製程。若未先建立標準,後續各項檢驗將無所適從、結果無法比較。因此最優先者為制定品檢標準,其次才是依標準執行原材料、製程中與成品檢驗,形成事前預防、事中控制、事後確認的完整品管體系。
一般家庭用的液化石油氣,其主要成分為 1. 乙烷及乙炔 2. 甲烷及乙烷 3. 乙烯及丙烯 4. 丙烷及丁烷。
答案:(4) 丙烷及丁烷
解析:液化石油氣(LPG)是煉油與天然氣處理過程所得的副產物,室溫加壓即可液化裝瓶,主要成分為丙烷(C₃H₈)與丁烷(C₄H₁₀),並含少量丙烯、丁烯。丙烷沸點約 −42 °C、丁烷約 −0.5 °C,兩者混合可調整蒸氣壓以適應不同氣候。甲烷及乙烷沸點極低,常溫加壓難以液化,屬天然氣(CNG/LNG)主要成分;乙烯、丙烯為石化原料,乙炔則用於焊接,均非家用液化石油氣之主成分。
吉卜氏相律( G i b b s p h a s e r u l e ) 中;f = c + 2 -p 其中各符號所代表的意義,下列敘述何者是錯 的 1. p 表示固定的壓力 2. f 表示自由度 3. c 表示成分數 4. 2 表示壓力和溫度兩變數。
答案:(1) p 表示固定的壓力
解析:吉卜氏相律表示為 f = c + 2 − p,其中 f 為自由度(可獨立變動的強度性質數目)、c 為成分數、p 為相數(平衡共存之相的個數),常數 2 代表系統只受溫度與壓力兩個強度變數影響。因此 p 是「相數」而非「固定的壓力」;若壓力固定,相律應改寫為 f = c + 1 − p。選項 2、3、4 的意義均正確,本題問錯誤者,答案為 1。
下列哪一種情況,會使精餾塔之蒸餾液濃度增高 1. 增加進料濃度 2. 增加理想板數 3. 增加塔內壓力 4. 增高塔內溫度。
答案:(2) 增加理想板數
解析:精餾塔的分離能力取決於理論板數(理想板數)。板數增加,等於提供更多氣液平衡接觸級,在相同回流比下可完成更完全的質傳,餾出液(蒸餾液)濃度隨之提高。塔內壓力升高會使各成分蒸氣壓差距縮小、相對揮發度下降,分離反而變差;塔內溫度升高同樣使相對揮發度減小,不利於提高純度。故就提升分離效果而言,增加理想板數為正確方向。
將高沸點的原油餾分加熱至500 ~650 °C時,可使其分解而獲得低沸點的餾分,此項操作稱為 1. 烷化 2. 異構化 3. 重組 4. 裂解。
答案:(4) 裂解
解析:此項操作稱為裂解(cracking)。石油裂解是在高溫 500~650 °C 下,使高沸點的大分子烴類碳鏈斷裂,分解生成低沸點的餾分(如汽油、烯烴)。選項 1 烷化是將烯烴與異烷烴結合成異辛烷;選項 2 異構化只改變碳骨架不改分子式;選項 3 重組(reforming)是將直鏈石腦油轉為芳香烴與高辛烷值異構物,目的在改質而非降沸點分解。故正確為 4。
利用何種物質來分解有機性污染物的廢水處理方式,稱為生物處理法 1. 活性污泥 2. 凝集劑 3. 二鉻酸鉀 4. 鹼石灰。
答案:(1) 活性污泥
解析:生物處理法是利用微生物(細菌、原生動物等)的代謝作用分解廢水中的有機污染物。活性污泥法即靠懸浮生長的微生物菌膠團吸附並氧化有機物,屬典型生物處理。選項 2 凝集劑(如明礬、PAC)是物理化學混凝法,靠電中和與架橋沉降懸浮物;選項 3 二鉻酸鉀是強氧化劑,用於化學氧化或 COD 檢測;選項 4 鹼石灰是化學吸收劑。三者皆非生物分解,故選 1。
關於往復泵( r e c i p r o c a t i n g p u m p ),下列敘述何者錯誤 1. 當活塞在一個泵缸內往返一次,吸液和排液各進行一次,稱為單缸單動泵 2. 可用於輸送含有顆粒的液體 3. 當泵內的流量不均勻時,可藉裝置空氣室( a i r c h a m b e r ) 改善 4. 主要由泵缸、活塞和單向活門組成。
答案:(2) 可用於輸送含有顆粒的液體
解析:往復泵(活塞泵)有精密間隙與單向活門(閥),若液體含固體顆粒會磨損缸體、卡住閥門,故不適合輸送含顆粒液體,此敘述錯誤。選項 1 正確:單缸單動泵活塞往返一次,吸液與排液各一次。選項 3 正確:加裝空氣室可吸收脈動、平穩流量。選項 4 正確:主要構造即泵缸、活塞與單向活門。輸送含顆粒液體宜用離心泵或無閥式泵,故選 2。
下列敘述何者不是物料倉儲中發生粉塵爆炸的原因 1. 粉塵微粒散佈 2. 場地潮濕 3. 使用乾式集塵器 4. 密閉空間。
答案:(2) 場地潮濕
解析:粉塵爆炸三要素為可燃粉塵、懸浮於空氣(選項 1 散佈)及密閉空間(選項 4),並需點火源;乾式集塵器(選項 3)內粉塵濃度若達爆炸範圍且有火源極易引爆。場地潮濕(選項 2)會使粉塵結塊、不易懸浮擴散,反而降低爆炸風險,因此不是爆炸發生的原因,故選 2。
甲苯在工業上最大的用途,是製造P U 的原料,下列何者是甲苯的產物 1. 鄰苯二甲酸二辛酯( D O P ) 2. 對苯二甲酸二甲酯( D M T ) 3. 對苯二甲酸( T P A ) 4. 甲苯二異酸鹽( T D I ) 。
答案:(4) 甲苯二異酸鹽( T D I )
解析:甲苯工業上最大用途之一是製造甲苯二異氰酸酯(TDI,甲苯二異氰酸鹽),TDI 是聚胺基甲酸酯(PU)泡棉的重要原料。選項 1 DOP(鄰苯二甲酸二辛酯)由鄰苯二甲酸酐(來自萘或 o-二甲苯)酯化而來,作 PVC 增塑劑;選項 2 DMT 與選項 3 TPA(對苯二甲酸)皆由對二甲苯(p-xylene)氧化製得,用於 PET。故選 4。
以麥泰( M c C a b e - T h i e l e ) 圖解法來分析蒸餾操作時,下列敘述何者正確 1. 在全回流時,操作線和對角線重合 2. 在最小回流比時,理想板數為最少 3. 在全回流時,操作線和平衡曲線會相交 4. 在最小回流比時,操作線和對角線重合。
答案:(1) 在全回流時,操作線和對角線重合
解析:McCabe-Thiele 圖解法中,全回流(total reflux,R=∞)時精餾段與提餾段操作線皆與對角線 y=x 重合,此時所需理論板數最少(Nmin)。選項 2 錯誤:最小回流比 Rmin 時兩操作線交於平衡曲線,所需理論板數趨於無限多(最多),而非最少。選項 3 錯誤:全回流時操作線與對角線重合而非與平衡曲線相交。選項 4 錯誤:Rmin 時操作線不與對角線重合。故選 1。
在酒精中加入金屬鈉,會放出什麼氣體 1. 2. 3. C O 4. 。
下列何者非為熱的單位 1. k g ‧ m / s 2. k g ‧ m / s 3. N ‧ m 4. J 。
答案:(1) k g ‧ m / s
取尿素 及葡萄糖 分別溶於等重的水中欲使兩溶 液的沸點相同,則葡萄糖的重量須為尿素的幾倍 1. 2 2. 30 3. 3 4. 1 / 3 。
答案:(3) 3
解析:沸點上升 ΔTb = Kb·m,m 為重量莫耳濃度(溶質莫耳數/溶劑 kg)。兩溶液溶劑等重且沸點相同,故 ΔTb 相同、m 相同,即溶質莫耳數相同。尿素 CO(NH2)2 分子量 = 12+16+2×(14+2) = 60;葡萄糖 C6H12O6 分子量 = 6×12+12×1+6×16 = 180。設尿素重 W,則葡萄糖重須為 W×(180/60) = 3W,即葡萄糖重量須為尿素 3 倍,故選 3。
混合物藉由載流氣體( c a r r i e r g a s ) 送經G C 管柱( c o l u m n ) 分離,注射口溫度須大於樣品沸點 高約 1. 20 °C 2. 10 °C 3. 40 °C 4. 60 °C 以利於瞬間氣化。
答案:(1) 20 °C
解析:GC 注射口(汽化室)的溫度必須高於樣品沸點,使樣品進入管柱前能瞬間汽化,否則汽化不完全會造成波峰拖尾、感度下降。一般設定約比樣品沸點高 20°C,既能確保汽化,又可避免熱不穩定成分分解。10°C 溫差偏小,汽化可能不完全;40°C、60°C 對熱敏感樣品而言分解風險較高,因此以 20°C 最適當。
有機化合物的酮類,它的結構內含C ─H ,當紅外光在何處會出現了一個波峰 1. 2000 ~2800 2. 2800 ~3000 3. 1600 ~2000 4. 3000 ~3500 。
答案:(2) 2800 ~3000
解析:酮類分子中,與羰基相鄰碳上的 C─H 屬於 sp3 混成之碳氫伸縮振動,吸收波峰落在 2800~3000 cm⁻¹(約 2850~2960 cm⁻¹)。1600~2000 cm⁻¹ 主要為 C=O、C=C 及累積雙鍵的吸收區;3000~3500 cm⁻¹ 則為 O─H、N─H 伸縮振動;2000~2800 cm⁻¹ 多為三鍵或累積雙鍵。故選 2。
下列何者不屬於除濕的方法 1. 減壓法 2. 冷卻法 3. 乾燥劑法 4. 吸附法。
答案:(1) 減壓法
解析:除濕常用冷卻法(降溫使水氣凝結析出)、乾燥劑法(矽膠、氯化鈣等吸濕)及吸附法(分子篩、活性氧化鋁吸附水氣)。減壓法主要用於降低系統壓力、真空蒸餾或真空乾燥,並非以移除氣流中水分為目的的除濕單元操作,故不屬於除濕方法。
固體原子最密堆積的方式為下列何者 1. 四方 2. 簡單 3. 體心 4. 六方。
答案:(4) 六方
解析:固體最密堆積有面心立方(ABCABC 排列)與六方最密堆積(ABAB 排列)兩種,配位數均為 12,堆積率約 74%。選項中的「六方」即六方最密堆積,屬最密堆積方式。簡單立方堆積率約 52%,體心立方約 68%,四方堆積亦非最密堆積,故選 4。
下列流體輸送裝置,何者最適合高黏度液體之輸送 1. 真空泵 2. 迴轉泵 3. 離心泵 4. 往復泵。
答案:(2) 迴轉泵
兩個電池 其標準電動勢各為1 . 5 V 與0 . 5 V 。若反向串聯,則雙 電池的標準電動勢為多少 1. 2 . 0 V 2. 1 . 0 V 3. 1 . 5 V 4. 0 . 5 V 。
答案:(2) 1 . 0 V
解析:電池串聯時電動勢相加,但反向串聯(極性相反)則相互抵消,須相減:E = 1.5 − 0.5 = 1.0 V,極性由電動勢較大者決定。若為順向串聯才是 1.5 + 0.5 = 2.0 V。本題為反向串聯,故標準電動勢為 1.0 V,選 2。
水蒸氣表中,焓值的參考溫度為 1. 0 °C 2. 25 °C 3. 0 °F 4. 0 K 。
答案:(1) 0 °C
解析:水蒸氣表通常以 0°C 的飽和液體為焓的基準點,令 h_f = 0,以便計算加熱、汽化與過熱各階段之焓變化。25°C 是部分化學熱力學標準狀態所採的參考溫度,並非蒸汽表的基準;0°F 與 0 K 亦非蒸汽表常用之參考零點。故選 1。
氣象報告所報之濕度為 1. 百分濕度 2. 絕對濕度 3. 一般濕度 4. 相對濕度。
答案:(4) 相對濕度
解析:氣象報告所稱的濕度一般指相對濕度,即空氣中實際水蒸氣分壓與同溫度飽和水蒸氣壓之比值,以百分比表示,可反映人體感受的潮濕程度與水氣凝結傾向。絕對濕度是單位乾空氣所含水分質量;「百分濕度」「一般濕度」並非標準專有名詞。故選 4。
乙烷、乙醇和乙酸,其沸點高低的次序為 1. 乙酸>乙烷>乙醇 2. 乙烷>乙醇>乙酸 3. 乙酸> 乙醇>乙烷 4. 乙醇>乙酸>乙烷。
答案:(3) 乙酸> 乙醇>乙烷
解析:沸點大小主要取決於分子間作用力。乙酸(CH₃COOH)能形成強雙聚體氫鍵,分子間作用力最強,沸點最高(118℃);乙醇(CH₃CH₂OH)有單一羥基可形成氫鍵,沸點次之(78℃);乙烷(C₂H₆)屬非極性分子,僅有微弱凡德瓦爾斯力,沸點最低(-89℃)。故次序為乙酸 > 乙醇 > 乙烷。
亞麻仁油酸是屬於 1. 飽和脂肪酸 2. 脂肪酸甘油酯 3. 無機酸 4. 不飽和脂肪酸。
答案:(4) 不飽和脂肪酸
欲以100 m l 乙醚將溶於100 m l 水中的少量醋酸萃取出,則下列何者效果最好 1. 乙醚分三次萃取 2. 乙醚分兩次萃取 3. 以100 m l 乙醚一次萃取 4. 水溶液分成兩分萃取。
答案:(1) 乙醚分三次萃取
解析:萃取效率由分配係數(K)與體積比決定。單位溶劑分多次萃取,每次平衡後移除萃取相,可維持較大濃度差作為驅動力,殘留溶質量計算公式為Wₙ=W₀[V/(V+Kv)]ⁿ,n越大殘留越少。100mL乙醚分三次(每次~33mL)萃取,殘留醋酸量最少,效果最好。
下列何者不是測量離子遷移數( T r a n s p o r t n u m b e r ) 的方法 1. 希特夫法( H i t t o r f f ' s m e t h o d ) 2. 電位掃描法( E l e c t r o p o t e n t i a l s c a n n i n g m e t h o d ) 3. 介面移動法( M o v i n g b o u n d a r y m e t h o d ) 4. 電動勢法( E l e c t r o m o t i v e f o r c e m e t h o d ) 。
答案:(2) 電位掃描法( E l e c t r o p o t e n t i a l s c a n n i n g m e t h o d )
解析:離子遷移數測定經典方法有三種:①希特夫法(Hittorf's method)利用電解質濃度變化計算;②介面移動法(Moving boundary method)觀察電解質界面位移;③電動勢法(EMF method)利用濃差電池電動勢推導。電位掃描法屬伏安法技術,用於研究電極反應動力學,非遷移數測定標準方法。
物理吸附的吸附過程 1. 總是放熱 2. 總是吸熱 3. 有時候放熱、有時候吸熱 4. 不會有熱量變化。
答案:(1) 總是放熱
解析:物理吸附為凡德瓦爾斯力作用,無化學鍵生成,過程中分子動能降低釋放熱能,屬放熱過程(ΔH<0),吸附熱約等於凝縮熱(20~40 kJ/mol)。雖吸附平衡常數隨溫升降低(勒夏特列原理),但吸附行為本身始終放熱,故「總是放熱」正確。