民國96年 第2梯次 12300 化工乙級 學科考古題與答案

民國96年 第2梯次 12300 化工乙級 學科歷屆試題與答案,共 50 題可線上瀏覽,適合查詢考古題、題庫與解答。

題目與答案

第1題

碘酸鉀與亞硫酸氫鈉之藍色碘時鐘反應中,其相關敘述下列何者錯誤? 1. 溶液呈現藍色是碘與澱粉作用結果 2. 能有過量的碘離子與K I O 作用 3. 反應溫度需保持在85 °C 4. 碘酸鉀與亞硫酸氫鈉能迅速生成碘離子。

答案:(3) 反應溫度需保持在85 °C

解析:碘時鐘反應是把碘酸鉀與亞硫酸氫鈉混合,亞硫酸氫鈉先將生成的碘還原成碘離子,待亞硫酸氫鈉耗盡後,過量的碘才與澱粉形成藍色錯合物,故藍色是碘與澱粉作用的結果,選項1、2、4皆合理。此反應通常於常溫或室溫下進行,以便觀察誘導期與變色時間,若加熱到85°C會加速反應並影響澱粉顯色,因此「需保持85°C」的敘述有誤。

第2題

對於溶質的溶解度較大,或溶解度隨溫度之變化較小的結晶,如氯化鈉之結晶,所用之結晶 方法是 1. 鹽析法 2. 冷卻法 3. 溶劑蒸發法 4. 絕熱蒸發法。

答案:(3) 溶劑蒸發法

解析:氯化鈉的溶解度隨溫度變化很小,若用冷卻法,降溫所能析出的晶體有限,效率不佳。因此對溶解度大、且溶解度對溫度不敏感的物質,宜將溶液加熱使溶劑蒸發、提高溶質濃度至過飽和而結晶,即溶劑蒸發法。鹽析法是加入鹽類降低溶質溶解度;冷卻法適用於溶解度隨溫度明顯下降的物質;絕熱蒸發法靠自身閃蒸降溫,常用於海水淡化或特定鹽類,並非氯化鈉結晶的典型方法。

第3題

連續攪拌槽反應器( C S T R ) 需符合下列何種假設? 1. 塞狀流動 2. 軸向完全不混合 3. 完全反應 4. 出口組成與器中組成相同。

答案:(4) 出口組成與器中組成相同

解析:CSTR(連續攪拌槽反應器)的核心假設為槽內流體被充分攪拌、達成完全混合(perfect mixing),因此槽內任意位置與出口流的濃度、溫度、組成均一致,出口組成即等於槽中組成。選項4正確。相對地,塞狀流動(選項1)與軸向完全不混合(選項2)是平推流反應器(PFR)的特性;選項3「完全反應」並非CSTR假設,反應未必100%轉化。故選4。

第4題

處理異氰酸甲酯儲槽破裂燃燒之做法,下列何者是錯的? 1. 啟動水幕任其燃燒 2. 迅速滅火 3. 緊急疏散人員 4. 以鹼液處理流出液體。

答案:(2) 迅速滅火

解析:異氰酸甲酯(MIC,甲基異氰酸酯)為高毒性物質,參酌博帕爾事件之處理原則:MIC 燃燒時若迅速滅火,未反應氣體會大量逸散,毒性更甚燃燒產物,故應「任其燃燒、控制燃燒」,並啟動水幕冷卻沖稀、緊急疏散人員、以鹼液中和流出液。因此「迅速滅火」為錯誤做法。

第5題

N a N O 溶於水中,溶液溫度降低,下面何者正確? 1. Δ G <0 ,Δ H >0 ,Δ S >0 2. Δ G <0 , Δ H <0 ,Δ S >0 3. Δ G >0 ,Δ H >0 ,Δ S <0 4. Δ G >0 ,Δ H <0 ,Δ S >0 。

答案:(1) Δ G <0 ,Δ H >0 ,Δ S >0

解析:硝酸鈉溶於水時溶液溫度降低,表示溶解過程吸熱,ΔH>0。溶解自發進行,故自由能變化 ΔG<0。固體溶解成離子並擴散於水中,亂度增加,ΔS>0。由 ΔG=ΔH-TΔS 可知,當 ΔH>0 時必須靠 TΔS>0 且足夠大才能讓 ΔG<0,與此題的吸熱溶解相符。其餘組合中 ΔH<0 代表放熱,與溫度下降矛盾;ΔG>0 則表示非自發,也不符。

第6題

乾燥的方法中,若以乾燥空氣與物料接觸,將水分移走之法稱為 1. 間接乾燥 2. 直接乾燥 3. 吸附乾燥 4. 冷凍乾燥。

答案:(2) 直接乾燥

解析:直接乾燥是指熱空氣或熱燃氣與濕物料直接接觸,以對流方式同時供熱並帶走蒸發的水氣,如迴轉乾燥器、噴霧乾燥、氣流乾燥等。間接乾燥則是熱源經由金屬壁面傳熱給物料,熱氣不與物料直接接觸;吸附乾燥利用乾燥劑吸附水分;冷凍乾燥先凍結再於低壓昇華除水。本題乾燥空氣直接與物料接觸,故屬直接乾燥。

第7題

p H 計通常以p H 值等於多少之緩衝溶液調整零點? 1. 0 2. 4 . 10 3. 7 . 0 4. 9 . 18 。

答案:(4) 9 . 18

第8題

下列何者屬於熱固性塑膠( t h e r m a l s e t t i n g p l a s t i c s ) ? 1. 聚乙烯 2. 聚苯乙烯 3. 耐綸 4. 酚醛塑膠。

答案:(4) 酚醛塑膠

解析:熱固性塑膠受熱成型後分子間形成交聯三維網狀結構,冷卻固化後不能再熔融重塑。酚醛塑膠(電木)即屬此類。相對地,聚乙烯、聚苯乙烯、耐綸(尼龍)皆為熱塑性塑膠,受熱可反覆軟化熔融、冷卻固化,分子為線型或支鏈型而未形成永久交聯,故僅酚醛塑膠正確。

第9題

最普遍的粒徑分析法為 1. 顯微鏡法 2. 篩析法 3. 比表面積法 4. 沈降法。

答案:(2) 篩析法

解析:篩析法利用不同孔徑標準篩分層篩分,依各層留存質量計算粒徑分佈,設備簡單、操作容易且成本低,為工業最普遍的粒徑分析法。顯微鏡法適於微小顆粒但費時;比表面積法與沈降法多用於粉末或懸浮液特殊分析,普及度不如篩析法。

第10題

對於相同公稱管徑的鋼管,下列敘述何者為正確? 1. 管號愈大,管壁厚度愈小 2. 管號愈大, 管內使用壓力愈小 3. 管號愈大,管外徑愈大 4. 管號愈大,管壁厚度愈大。

答案:(4) 管號愈大,管壁厚度愈大

解析:鋼管以公稱管徑(NPS)標示,相同公稱管徑下外徑固定;管號(Schedule number, Sch)代表管壁厚度等級,管號愈大表示管壁愈厚、可承受內壓愈高。故管號愈大管壁厚度愈大為正確;管號愈大管壁愈小、外徑愈大、使用壓力愈小均錯誤。

第11題

下列關於理想氣體的敘述何者是錯的? 1. 溫度升高,氣體分子的平均速率增加 2. 定溫下,將氣體壓縮,則氣體分子的平均速率增加 3. 在相同的溫度下,不同的氣體其分子的平均動能相同 4. 同溫下,分子量較大的氣體其分子平均速率小於分子量較小者。

答案:(2) 定溫下,將氣體壓縮,則氣體分子的平均速率增加

解析:理想氣體分子平均速率僅取決於絕對溫度,與體積、壓力無關。定溫下壓縮氣體,溫度不變,分子平均速率不變,故選項2錯誤。選項1溫升速率增、選項3同溫同平均動能(3/2kT)、選項4同溫下分子量大自然速率小(urms=√(3RT/M))均正確。

第12題

在苯環上有二個甲基取代基者,稱為二甲苯( x y l e n e ) ,它有幾種異構物存在 1. 一種 2. 二種 3. 三種 4. 四種。

答案:(3) 三種

第13題

肥皂的主要成分為 1. 碳酸氫鈉 2. 十二烷基苯磺酸鈉 3. 醋酸鈉 4. 硬脂酸鈉。

答案:(4) 硬脂酸鈉

解析:傳統肥皂為脂肪酸鈉鹽,主要成分為硬脂酸鈉(C₁₇H₃₅COONa)或棕櫚酸鈉等高級脂肪酸鈉。選項1碳酸氫鈉為泡打粉成分,選項2十二烷基苯磺酸鈉為合成洗滌劑(非皂類),選項3醋酸鈉為緩衝劑,均非肥皂主要成分。

第14題

高架作業係指未設平台、護欄等設備,但有採取必要之安全防護措施,且其高度在 1. 二公尺以上 2. 一公尺以上 3. 一.五公尺以上 4. 未規定。

答案:(1) 二公尺以上

解析:依「高架作業勞工保護措施標準」,高架作業是指未設置平台、護欄等設備,但有採取必要安全防護措施,且作業高度在二公尺以上者。因為從二公尺以上墜落即可能造成嚴重傷亡,所以須另訂休息、防護與監督等措施。一公尺或一・五公尺未達該標準所定的高度,故正解為二公尺以上。

第15題

皂化作用在下列何種反應中發生? 1. 油脂與酸 2. 醇與酸 3. 油脂與鹼 4. 油脂與醇。

答案:(3) 油脂與鹼

解析:皂化(saponification)係油脂(三酸甘油酯)與鹼(如NaOH、KOH)進行水解,生成甘油與脂肪酸鹽(肥皂)的過程。油脂與酸不會皂化;醇與酸為酯化;油脂與醇在催化下為轉酯化。故皂化作用發生於油脂與鹼的反應中。

第16題

取0 . 5 g 試藥A 加水溶解,稀釋至100 m L 。再由此100 m L 溶液中取出10 m L ,將此10 m L 稀 釋至500 m L。請問此500 m L 溶液中每一m L 含A 多少m g ? 1. 0 . 1 m g 2. 0 . 5 m g 3. 1 . 0 m g 4. 2 . 5 m g 。

答案:(1) 0 . 1 m g

解析:原液:0.5g=500mg溶於100mL,濃度C1=500÷100=5mg/mL。取10mL含A質量=5×10=50mg。稀釋至500mL後濃度C2=50÷500=0.1mg/mL,即每mL含0.1mg A。故答案為0.1mg。

第17題

在S I 制,下列何者為壓力的單位? 1. k g / c m 2. P a 3. p s i 4. m m H g 。

答案:(2) P a

解析:SI(國際單位制)中,壓力為導出單位,其基本單位是帕斯卡(Pa),定義為 1 Pa = 1 N/m² = 1 kg/(m·s²)。kg/cm(1)是「力/長度」的單位,並非壓力;psi(3, pounds per square inch)為英制壓力單位;mmHg(4, 毫米汞柱)為習用單位,常見於血壓或真空度表示,但均非 SI 單位。SI 中亦可寫成 kPa、MPa 等十進倍數。故正確答案為 2 Pa。

第18題

缺氧超過多久時間,會造成腦部永久的損傷( 腦死) ? 1. 4 ~6 分鐘 2. 10 ~20 分鐘 3. 30 分鐘 ~1 小時 4. 1 ~2 小時。

答案:(1) 4 ~6 分鐘

解析:腦細胞對缺氧極為敏感,停止供氧後約4~6分鐘即可能造成不可逆的腦部損傷,甚至腦死;若缺氧達10~20分鐘以上,救回且無嚴重後遺症的機率極低。因此缺氧危險作業須先測定氧氣濃度、通風換氣,並備妥呼吸防護具與救援設備,救援時效以數分鐘內為原則。

第19題

有關鍋爐發生爆炸的原因中,下列何者為非? 1. 爐管材質不良 2. 爐管焊接不良 3. 鍋爐失水 4. 爐壁保溫。

答案:(4) 爐壁保溫

解析:鍋爐爆炸多因爐管承受高溫高壓時結構失效所致。爐管材質不良會使高溫潛變強度不足而破裂;爐管焊接不良會在銲道產生缺陷,受壓後裂開;鍋爐失水使爐管失去水膜冷卻,管壁溫度驟升而過熱破裂,大量爐水瞬間汽化造成壓力驟增。爐壁保溫的作用是減少散熱損失、提升熱效率並防止人員燙傷,本身不承受壓力,也不影響爐管強度,並非爆炸原因。

第20題

儲槽水壓試驗,壓力為設計壓力的幾倍? 1. 1 . 2 2. 1 . 5 3. 2 . 0 4. 2 . 2 。

答案:(2) 1 . 5

解析:依據 ASME BPVC VIII-1 及相關壓力容器法規,儲槽水壓試驗壓力為設計壓力之 1.5 倍(測試壓力 = 1.5 × 設計壓力),並須考慮材料在試驗溫度與設計溫度下容許應力之比值修正。

第21題

填充塔的吸收操作,和填料( p a c k i n g ) 的性質有關,下列何者為不良的填料性質? 1. 比表面積大 2. 空隙率大 3. 機械強度大 4. 表面緊密比重大。

答案:(4) 表面緊密比重大

解析:優良填料應具備比表面積大(傳質面積大)、空隙率大(壓降小、通量大)、機械強度大(不易破碎)等性質。而「表面緊密比重大」意味填料質重、比表面積小且空隙率低,會造成壓降大、傳質效率低,屬不良填料性質。

第22題

液態銅在1535 °C時的表面張力為1 . 30 N m ,溫度係數為-3 . 1 × 10 N m K ,試求其表面 焓H ? 1. 1 . 86 J m 2. 1 . 5 J m 3. 2 . 6 J m 4. -1 . 8 J m 。

答案:(1) 1 . 86 J m

解析:液體表面焓(表面過剩焓)與表面張力關係為 H = γ − T(dγ/dT),溫度 T 須用絕對溫度(K)。已知 γ = 1.30 N/m,溫度係數 dγ/dT = −3.1×10⁻⁴ N/(m·K),T = 1535 + 273 = 1808 K。代入:H = 1.30 − 1808×(−3.1×10⁻⁴) = 1.30 + 0.5605 = 1.8605 ≈ 1.86 J/m²。負溫度係數表表面張力隨溫升而降,故表面焓大於表面張力,選1。

第23題

p H 計需經常以下列何種溶液來沖洗其玻璃電極之表面污物,然後再以蒸餾水沖洗之? 1. 稀醋酸 2. 稀鹽酸 3. 稀氫氧化鈉 4. 稀硝酸。

答案:(2) 稀鹽酸

解析:pH計玻璃電極表面附著無機鹽或蛋白質汙物時,常以稀鹽酸(稀HCl)浸洗或沖洗以溶解去除沉積物,再以蒸餾水沖淨。稀醋酸、稀硝酸或稀氫氧化鈉非標準清潔液,且強鹼可能損傷玻璃膜,故以稀鹽酸清潔為宜。

第24題

濾紙色層分析某化合物時,展開劑移動距離為5 公分,化合物色點移動距離為3 公分,其 值應如何? 1. 1 . 7 2. 2 . 0 3. 15 . 0 4. 0 . 6 。

答案:(4) 0 . 6

解析:濾紙色層分析的滞留因子 Rf 定義為:化合物色點移動距離除以展開劑移動距離,所以 Rf=3/5=0.6。Rf 是 0 到 1 之間的比值,反映化合物在固定相與移動相之間的分配情形:極性大、吸附強者 Rf 小,極性小者 Rf 大。選項 1.7 是把分子與分母顛倒(5/3)造成的誤值;2.0 與 15.0 都不符合 Rf 的定義,也不在 0~1 的合理範圍內。

第25題

乙酸俗名醋酸,下列敘述何者為錯誤: 1. 在食醋中約含3 ~5 % 的醋酸 2. 分子式為 3. 是一種強酸 4. 和酒精反應可製得醋酸乙酯。

答案:(3) 是一種強酸

解析:醋酸(乙酸,CH₃COOH)屬於弱酸,在水中僅部分解離,解離常數約為 1.8×10⁻⁵,因此「是一種強酸」的敘述錯誤。市售食醋約含 3~5% 醋酸,此敘述正確;醋酸與乙醇在酸催化下進行酯化反應,可生成醋酸乙酯,此敘述也正確。故錯誤者為選項 3。

第26題

下列何種條件下,反應永遠為自發反應? 1. Δ H 為負,Δ S 為負 2. Δ H 為正,Δ S 為正 3. Δ H 為負,Δ S 為正 4. Δ G 為正,Δ H 為負。

答案:(3) Δ H 為負,Δ S 為正

解析:依吉布斯自由能式 ΔG=ΔH-TΔS,當 ΔH 為負(放熱)、ΔS 為正(亂度增加)時,兩項都使 ΔG 更負,因此不論溫度高低,ΔG 恆小於零,反應永遠自發。若 ΔH 為負、ΔS 為負,只有低溫時 TΔS 較小才自發;若 ΔH 為正、ΔS 為正,則需高溫才自發;ΔG 為正代表非自發,與題意相反。

第27題

皂化作用是那兩種物質間的反應? 1. 油脂和鹼 2. 油脂和酸 3. 油脂和碘 4. 油脂和氫。

答案:(1) 油脂和鹼

解析:皂化作用係油脂(三酸甘油酯)與強鹼(如NaOH、KOH)發生水解反應,生成甘油與肥皂(脂肪酸鹽)。油脂與酸不發生皂化;與碘為測定不飽和度的碘價反應;與氫為氫化反應(製硬化油)。故正確為油脂和鹼。

第28題

最適宜人體工作環境的相對濕度,要控制在 1. 20 ~30 % 2. 30 ~40 % 3. 40 ~50 % 4. 50 ~60 %。

答案:(4) 50 ~60 %

第29題

下列何種條件有利於汽提操作? 1. 高溫低壓 2. 高溫高壓 3. 低溫高壓 4. 低溫低壓。

答案:(1) 高溫低壓

解析:汽提(stripping)係利用氣體將液體中揮發性組分帶出。依亨利定律與分壓原理,升溫使液體中溶質蒸氣壓增大,降壓使氣相分壓降低,兩者皆提高傳質驅動力,故高溫低壓有利汽提。高壓抑制揮發、低溫降低蒸氣壓,均不利。

第30題

下列何種泵較適合輸送黏稠性的流體? 1. 離心泵 2. 往復泵 3. 旋轉泵 4. 真空泵。

答案:(3) 旋轉泵

解析:輸送黏稠流體宜用正位移泵,其中旋轉泵(如齒輪泵、螺桿泵)靠迴轉元件連續推送流體,對高黏度液體效率高、流量穩定。離心泵靠葉輪離心力,黏度大時效率驟降;往復泵雖可輸黏稠液但脈動大;真空泵用於抽氣非輸液,故選旋轉泵。

第31題

溫度控制器全刻度為0 至500 °C,當指針指在400 °C時控制閥全關,指在50 °C時控制閥全開, 則其比例帶為多少? 1. 70 % 2. 80 % 3. 10 % 4. 125 % 。

答案:(1) 70 %

解析:比例帶(Proportional Band, PB)是指控制器輸出由 0% 變化到 100% 時,所對應量測值(溫度)的範圍,佔全刻度量程的百分比。題中閥門由全開到全關對應溫度 50°C → 400°C,故比例帶的溫度寬度 = 400 − 50 = 350°C。全刻度量程為 500 − 0 = 500°C。因此 PB = (350 / 500) × 100% = 70%。比例帶愈小代表控制動作愈靈敏。其餘選項 80%、10%、125% 均與計算結果不符。故選 1。

第32題

N a O H 的稀薄溶液原為5 w t % ,經何種單元操作,可將其提濃至30 w t % ? 1. 吸收 2. 萃取 3. 過濾 4. 蒸發。

答案:(4) 蒸發

解析:NaOH 水溶液從 5 wt% 濃縮至 30 wt% 屬於移除溶劑(水)以提高溶質濃度的操作,此為蒸發操作。吸收為氣體進入液相,萃取利用兩液相分配,過濾分離固液。選項 4 正確。

第33題

在哈柏( H a b e r ) 法中,以N 和H 合成氨( N H ) 時,是放熱反應。依據勒沙特列原理 ( L e C h a t e l i e r ' s p r i n c i p l e ),在何種條件下,有利於氨之合成? 1. 高溫高壓 2. 高溫低壓 3. 低溫高壓 4. 低溫低壓。

答案:(3) 低溫高壓

解析:哈柏法 N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ 為放熱(ΔH<0)且氣體莫耳數減少(4→2)之反應。依勒沙特列原理:降溫有利於放熱方向(生成氨),升壓有利於莫耳數減少方向(生成氨)。故低溫高壓最有利氨合成(實際為兼顧速率取適中高溫配合高壓與觸媒)。題目條件選 低溫高壓,故選 3。

第34題

引起熱量輸送的原因是: 1. 電位差 2. 濃度差 3. 速度差 4. 溫度差。

答案:(4) 溫度差

解析:熱量輸送的三種機制為傳導、對流與輻射,其共同驅動力都是溫度差:熱由高溫處流向低溫處,溫度差越大,熱傳速率越大。傅立葉定律 q=-kA(dT/dx) 即說明熱通量正比於溫度梯度。電位差驅動電流,濃度差驅動質傳,速度差則與動量傳遞有關,三者都不是引起熱量輸送的原因。

第35題

以下日常生活的實例中,何者屬於萃取的原理? 1. 晒衣服 2. 抽香煙 3. 泡茶 4. 燒開水。

答案:(3) 泡茶

解析:萃取是利用溶質在兩種不互溶或微互溶溶劑中溶解度不同,將溶質從一相轉移到另一相的分離操作。泡茶時,熱水作為溶劑從茶葉(固相)中溶出茶多酚、咖啡鹼等成分,屬於固液萃取(浸出)原理。晒衣服屬於乾燥(蒸發),抽香煙屬於燃燒與氣體吸入,燒開水屬於相變(沸騰),均非萃取。

第36題

以濃度的對數值與時間作圖,可得一直線關係,則可以證明此反應為幾級反應? 1. 零級反應 2. 一級反應 3. 二級反應 4. 三級反應。

答案:(2) 一級反應

解析:一級反應速率式:-dC/dt=kC,積分得 ln C = ln C0 − kt。故以濃度對數值(lnC)對時間 t 作圖得一直線,斜率為−k,即證明為一級反應。零級作 C-t 直線;二級作 1/C-t 直線;三級作 1/C²-t 直線,故選一級反應。

第37題

設置中央管理方式之空氣調節之建築物室內作業場所,應每六個月測定何種濃度一次以上? 1. 二氧化碳 2. 噪音 3. 粉塵 4. 亮度。

答案:(1) 二氧化碳

解析:依《職業安全衛生設施規則》規定,設置中央管理方式空氣調節(即中央空調)之建築物室內作業場所,因通風換氣仰賴空調系統、新鮮外氣量可能不足,人員呼氣易使二氧化碳累積,故應每六個月測定二氧化碳濃度一次以上,以確認換氣效能。噪音、粉塵、亮度雖亦屬作業環境測定項目,但各有不同的測定週期與適用場所,並非本條所定六個月一次之對象。

第38題

下列何者是旁繞程序( B y p a s s p r o c e s s ) 最主要的目的? 1. 減少輸入物質流 2. 緩衝操作程序 3. 維持均勻物料供應 4. 提高物料回收。

答案:(2) 緩衝操作程序

解析:旁繞程序是在主管線上另設一支路,使部分流體不經過該單元(如反應器、熱交換器)而直接繞過,主要作用是緩衝操作程序:當上游流量、濃度或負荷變動時,可調整旁繞比例,使下游單元維持穩定、均勻的操作條件,避免波動。其目的並非減少輸入物質流或提高物料回收;維持均勻供料通常藉由儲槽與流量控制達成。

第39題

雙套管熱交換器有逆流和並流兩種型式,其所需的加熱面積何者較小? 1. 並流式 2. 逆流式 3. 兩者一樣 4. 無法比較。

答案:(2) 逆流式

解析:熱交換器在相同熱負荷下,逆流式之對數平均溫差(LMTD)大於並流式。由 Q=UA·ΔTm 可知,ΔTm 越大所需傳熱面積 A 越小,故逆流式所需加熱面積較小。並流因兩流體同向、終端溫差小,所需面積較大。

第40題

p H 計常用的標準電極( 參考電極) 為: 1. 甘汞電極 2. 玻璃電極 3. 氫電極 4. 苯電極。

答案:(1) 甘汞電極

解析:pH計測量時的參考電極通常使用甘汞電極(飽和氯化鉀甘汞電極),因其電位穩定、可重現性佳且構造簡單,是工業與實驗室常用的標準參比電極。玻璃電極是指示電極(測量電極),非參考電極;氫電極雖為標準氫電極(SHE)定義零電位基準,但操作困難、易受毒,不作為常規pH計參比電極使用;苯電極並非標準電化學參考電極。

第41題

近年來,工業上電解食鹽水的電解槽,以何種方法最佳 1. 薄膜法 2. 隔膜法 3. 水銀法 4. 鉛室法。

答案:(1) 薄膜法

解析:現代電解食鹽水以離子交換膜法(薄膜法)最佳,採選擇性透過陽離子之膜,產品純度高、能耗低、無汞污染。隔膜法產鹼含鹽較高;水銀法效率高但有汞污染;鉛室法為早期製硫酸方法,不適用食鹽電解。

第42題

利用多孔介質,將固體粒子從氣體或液體中分離出來的操作為 1. 吸收 2. 萃取 3. 乾燥 4. 過濾。

答案:(4) 過濾

解析:過濾係利用多孔介質(如濾布、濾網、砂層等),使流體通過而將其中懸浮的固體粒子截留下來,以達成固液或固氣分離,正符合「多孔介質分離固體粒子」之描述。吸收是氣體溶入液體,萃取是利用溶劑分離液體中組成,乾燥是除去濕分,均非以多孔介質攔截固粒。故選4。

第43題

苯與甲苯形成理想溶液,此溶液在1 a t m 下的沸點為95 °C,在此條件下,苯及甲苯之飽和蒸 氣壓分別為800 m m H g 及720 m m H g 。則求溶液中甲苯之莫耳分率為 1. 0 . 2 2. 0 . 4 3. 0 . 5 4. 0 . 7 。

答案:(3) 0 . 5

解析:理想溶液適用拉烏爾定律:P = x苯·P°苯 + x甲·P°甲 = 760 mmHg(1 atm)。令甲苯莫耳分率為 y,則 (1−y)·800 + y·720 = 760 → 800 − 80y = 760 → 80y = 40 → y = 0.5。故溶液中甲苯莫耳分率為 0.5。

第44題

水蒸氣表中,焓值的參考溫度為 1. 0 °F 2. 0 °C 3. 0 K 4. 25 °C。

答案:(2) 0 °C

解析:水蒸氣表中焓值慣以飽和水在 0°C 時之焓設為基準零點(h_f(0°C)=0),便於工程計算。0 K 為絕對零度不實用;25°C 為化學熱力學標準態溫度;0°F 為英制非通用基準。故參考溫度為 0°C。

第45題

常壓儲槽內儲存物料時,其槽內氣體壓力約為多少? 1. 10 p s i a 2. 15 p s i a 3. 20 p s i a 4. 50 p s i a。

答案:(2) 15 p s i a

解析:常壓儲槽是指槽內氣體壓力與外界大氣壓力維持平衡的儲槽,因此槽內氣體壓力接近 1 大氣壓。1 atm = 14.7 psia,取整後約為 15 psia,所以選 15 psia。10 psia 約 0.68 atm,屬於負壓(真空)狀態,槽體可能因外壓而變形;20 psia 約 1.36 atm、50 psia 約 3.4 atm,都屬於正壓操作,需以壓力容器規範設計,並非常壓槽。判題關鍵是把 psia 換算成 atm,再和「常壓」的定義比對。

第46題

水中含有鈣、鎂之硫酸鹽或氯化物者,稱為永久硬水,可用何種方法使水軟化 1. 煮沸法 2. 曝氣法 3. 離子交換法 4. 沈澱法。

答案:(3) 離子交換法

解析:硬水依鈣、鎂鹽類的性質分為暫時硬水與永久硬水。碳酸氫鈣、碳酸氫鎂加熱後會分解成碳酸鹽沉澱,可用煮沸法去除;但硫酸鹽、氯化物加熱不會沉澱,所以煮沸法無效。離子交換法讓硬水通過陽離子交換樹脂(或沸石),以鈉離子或氫離子交換水中的鈣、鎂離子,可把硬度降到極低,是軟化永久硬水最常用的方法。曝氣法主要去除二氧化碳、鐵、錳;石灰蘇打法雖可沉澱硬度,但需另加碳酸鈉,且會產生大量污泥。

第47題

測定有機化合物的I R 光譜時,最常用的光譜範圍是: 1. 1400 ~4000 c m 2. 4000 ~650 c m 3. 400 ~100 c m 4. 800 ~300 n m 。

答案:(2) 4000 ~650 c m

解析:有機化合物結構鑑定最常用的是中紅外光區,波數範圍約 4000~650 cm⁻¹(廣義中紅外可延伸至 400 cm⁻¹)。其中 4000~1500 cm⁻¹ 為官能基區,可辨識 O-H、N-H、C-H、C=O 等吸收帶;1500~650 cm⁻¹ 為指紋區,吸收峰密集,適合與標準圖譜比對確認化合物身分。1400~4000 cm⁻¹ 的敘述把常用起點寫錯;400~100 cm⁻¹ 屬遠紅外,多用於無機物晶格振動;800~300 nm 是紫外—可見光範圍,並非紅外光。

第48題

下列化合物中,何者可做為塑膠的可塑劑? 1. 鄰苯二甲酸酐( P A ) 2. 鄰苯二甲酸二辛酯( D O P ) 3. 對苯二甲酸( T P A ) 4. 對苯二甲酸二甲酯( D M T ) 。

答案:(2) 鄰苯二甲酸二辛酯( D O P )

解析:可塑劑(塑化劑)是添加於高分子中、能降低分子鏈間作用力、使材料變軟且易加工的物質,需具備高沸點、低揮發性,並與樹脂相容。鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)為長鏈酯類,與 PVC 相容性佳,是最典型的通用可塑劑。鄰苯二甲酸酐(PA)帶有酐基,反應性高,是合成可塑劑與聚酯的中間原料,本身不作可塑劑使用;對苯二甲酸(TPA)與對苯二甲酸二甲酯(DMT)則是 PET 聚酯的聚合單體,屬於反應性原料而非可塑劑。

第49題

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? 1. 68 2. 71 3. 77 4. 81 。

答案:(2) 71

解析:以熱平衡觀念解題:高溫水放出的熱量等於低溫水吸收的熱量加上卡計吸收的熱量。設卡計水當量為 W(g)。低溫水吸熱 = 100×(32−25) = 700 cal;高溫水放熱 = 150×(40−32) = 1200 cal;兩者差 1200−700 = 500 cal 即為卡計吸收的熱量。卡計與水同時由 25 °C 升至 32 °C,溫升 7 °C,故 W×7 = 500,W = 500/7 ≈ 71.4 g,取整為 71。水當量代表儀器本身熱容相當於多少克的水。

第50題

油脂的皂化價愈大,表示油脂中所含有機酸分子的 1. 分子量愈大 2. 分子量愈小 3. 飽和度愈大 4. 飽和度愈小。

答案:(2) 分子量愈小

解析:皂價定義:1 g油脂皂化所需KOH毫克數。皂價 = (3×56.1×1000)/平均分子量 ≈ 168300/分子量。皂價愈大代表分母(分子量)愈小,即油脂中脂肪酸鏈長較短、分子量較低。飽和度與皂價無直接正比關係。