第1題
用強鹼滴定弱酸時,應使用下列何種變色域(p H 範圍)的指示劑? 1. 11 ~12 . 9 2. 5 ~7 . 1 3. 7 ~9 4. 3 ~5 。
答案:(3) 7 ~9
民國105年 第2梯次 12300 化工丙級 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。
用強鹼滴定弱酸時,應使用下列何種變色域(p H 範圍)的指示劑? 1. 11 ~12 . 9 2. 5 ~7 . 1 3. 7 ~9 4. 3 ~5 。
答案:(3) 7 ~9
油料火災係屬 1. C 類 2. A 類 3. D 類 4. B 類火災,宜使用泡沫滅火器、乾粉滅火器來滅火, 最有效。
答案:(4) B 類火災,宜使用泡沫滅火器、乾粉滅火器來滅火, 最有效
解析:依 CNS 火災分類,油料(如汽油、柴油、溶劑)屬可燃性液體,歸類為 B 類火災。撲滅 B 類火災最有效的是泡沫滅火器(形成覆蓋層隔絕氧氣並降溫)與乾粉滅火器(化學抑制燃烧链反應)。A 類為固體物質,C 類為氣體,D 類為輕金屬。
下列何者不是壓力的單位? 1. m m H g 2. P a 3. 4. p s i 。
以氨鹼法製造碳酸鈉,所需的原料除了食鹽、焦碳及氨氣外,尚有 1. 石灰石 2. 氫氧化鈉 3. 硝酸鈉 4. 氯化鈣。
答案:(1) 石灰石
解析:氨鹼法(Solvay process)製造碳酸鈉:食鹽水與氨氣反應生成碳酸氫鈉,再經煅燒得碳酸鈉;石灰石煅燒產生 CO2 與 CaO,CO2 供碳化用,CaO 與水生成 Ca(OH)2 用以回收氨。焦碳提供煅燒所需熱量。因此除食鹽、焦碳、氨氣外,尚需石灰石。氫氧化鈉、硝酸鈉、氯化鈣非此製程主要原料。
蒸餾塔之塔頂溫度要比塔底溫度 1. 一樣 2. 低 3. 高 4. 有時高有時低須視進料而定。
答案:(2) 低
解析:蒸餾塔依沸點差分離組分:揮發度高(沸點低)的輕組分上升至塔頂,塔頂溫度接近輕組分沸點;重組分下降至塔底,塔底溫度接近重組分沸點。故塔頂溫度必定低於塔底溫度,以維持氣液相平衡與分離效率。
利用填充塔進行氣體吸收操作時,氣體流速最適當的範圍約為泛溢速度之 1. 30 - 50 % 2. 20 - 30 % 3. 75 - 90 % 4. 50 - 75 % 。
答案:(4) 50 - 75 %
解析:填充塔氣體吸收操作為避免泛溢並維持良好氣液接觸,操作氣體流速通常控制在泛溢速度的 50%~75%(或 60%~80%)。過低流速會導致填充料液體分布不均、效率下降;過高則易泛溢造成壓降暴增、操作不穩。選項 4 的 50~75% 符合工程實務經驗值。
控制閥桿洩漏之補救方法有 1. 更換墊圈 2. 加油 3. 旋鬆 4. 旋緊。
答案:(4) 旋緊
解析:控制閥桿洩漏通常因填料函 (stuffing box) 填料老化或壓緊不足。現場首要補救為旋緊 (4) 填料壓蓋螺栓,增加填料壓縮密封;若無效再更換填料 (1 屬大修非現場首選)。加油 (2) 無密封效果,旋鬆 (3) 會加劇洩漏。故選項 4 正確。
當20 °C的水在圓管內流動且雷諾數等於1000 時,則水與管壁之摩擦係數是為多少? 1. 0 . 001 2. 0 . 128 3. 0 . 05 4. 0 . 016 。
答案:(4) 0 . 016
解析:雷諾數 Re=1000 < 2300,屬層流區。圓管層流摩擦係數(Fanning friction factor)f = 16/Re。代入 f = 16/1000 = 0.016。若為 Darcy-Weisbach 摩擦係數則為 64/Re = 0.064,但化工傳統題目多指 Fanning 係數,且選項中 0.016 吻合。
濃度相同的下列各無機酸,何者之酸性最強? 1. P O ( O H ) 2. C l O ( O H ) 3. S i ( O H ) 4. S O ( O H ) 。
答案:(2) C l O ( O H )
解析:氧酸酸性強弱取決於中心原子電負度與氧化數。ClO(OH) 即高氯酸,Cl 為 +7 高價且電負度高,強力吸引電子密度使 O-H 鍵極易斷裂,故酸性最強。PO(OH) 為亞磷酸(弱酸),Si(OH)₄ 為矽酸(極弱酸),SO(OH)₂ 為亞硫酸(中等強酸,pKa1≈1.9),皆弱於高氯酸。
在減積操作中,減積所做的功與物質產生的面積成正比,稱為 1. 邁耶理論( M i e r t h e o r y ) 2. 力丁格定律( R i t t i n g e r ' s l a w ) 3. 赫夷法則( H a i i y s ' s l a w ) 4. 龐德定律( B o n d ' s l a w ) 。
答案:(2) 力丁格定律( R i t t i n g e r ' s l a w )
解析:減積(粉碎)理論中,力丁格定律(Rittinger's law)主張:將固體粉碎所作之功,與新生成的表面積成正比,即粒子越細、總表面積越大,所需能量越多。龐德定律(Bond's law)為與粒徑平方根成反比;kick定律為與粒徑比對數成正比;選項1、3、4均非此說。故答案為2。
硫酸與下列何種金屬作用,不產生H 而是產生S O ? 1. Z n 2. F e 3. M g 4. C u 。
答案:(4) C u
解析:銅(Cu)位於金屬活性序列氫之後,不能置換稀酸中的氫;在加熱濃硫酸時,銅被氧化、硫酸被還原生成二氧化硫而非氫氣:Cu+2H2SO4(濃)→CuSO4+SO2+2H2O。Zn、Fe、Mg均在氫之前,與稀硫酸反應放出H2。故不產生H2而產生SO2者為Cu,答案4。
在熱風乾燥實驗中,恆速期乾燥時,物料表面的溫度等於 1. 露點 2. 濕球溫度 3. 沸點 4. 乾球溫度。
答案:(2) 濕球溫度
解析:熱風乾燥之恆速乾燥期,物料表面保持濕潤,水分蒸發吸熱使表面溫度維持在濕球溫度,乾燥速率恆定(由表面汽化速率控制),類似濕球溫度計之濕布。此時物料表面溫度等於濕球溫度,而非乾球溫度、露點或沸點。故答案為2。
下列成分之辛烷值高低,何者有誤 1. 異構物烷>正烷類 2. 正烷類>環烷類 3. 芳香類>正烷類 4. 碳鏈長者>碳鏈短者。
答案:(2) 正烷類>環烷類
解析:烴類辛烷值由高至低一般為:芳香烴>異烷烴>環烷烴>正烷烴。故異構烷>正烷(選項1對)、芳香類>正烷(選項3對)。正烷類辛烷值最低,低於環烷類,所以選項2『正烷類>環烷類』有誤。又正烷烴隨碳鏈增長辛烷值下降,選項4亦非普遍成立,但本題最明顯之錯誤為2。
精餾塔的上半段操作程式為 1. 進料段 2. 重沸段 3. 汽提段 4. 增濃段。
答案:(4) 增濃段
解析:精餾塔以進料板為界,上半部為增濃段(亦稱精餾段),其作用為除去上升蒸氣中的重組分、使塔頂輕組分產品增濃;下半部為汽提段(提餾段),除去下降液體中的輕組分;重沸段在塔底提供上升蒸氣。故上半段操作程式為增濃段,答案4。
欲測量物質中之水分含量時,通常需將物質加熱至多少°C? 1. 150 °C 2. 200 °C 3. 105 °C 4. 50 °C。
答案:(3) 105 °C
解析:測定物質水分含量(含水率)常以烘箱乾燥法,於105±5°C加熱至恆重,使自由水與部分結合水蒸發而不致使樣品分解。50°C太低無法完全除水;150、200°C則恐使有機物分解、氧化或揮發造成誤差。故一般加熱溫度為105°C,答案3。
「過磷酸鈣」肥料的成分是 1. 2. 3. 4. 。
目前最重要之海水淡化法中,何者成本最低? 1. 離子交換膜電透析法 2. 冷凍法 3. 半透膜法 4. 多效蒸發法。
答案:(4) 多效蒸發法
聚乙烯之合成法依聚合壓力之不同而有多種方法,何種製法中所得之P E 塑膠,密度最高且硬 度之相對值最大? 1. I C I 法( I m p e r i a l C h e m i c a l I n d u s t r i e s P r o c e s s ) 2. 標準石油法( S t a n d a r d O i l P r o c e s s ) 3. 齊格勒法( Z i e g l e r P r o c e s s ) 4. 飛利浦法( P h i l l i p s P r o c e s s ) 。
答案:(3) 齊格勒法( Z i e g l e r P r o c e s s )
解析:聚乙烯依聚合壓力分:ICI法與標準石油法為高壓自由基聚合,得低密度PE(LDPE,密度約0.91~0.92);齊格勒法與飛利浦法為低壓催化聚合,得高密度PE(HDPE)。其中齊格勒法(Ziegler-Natta觸媒)所得HDPE分子線性、結晶度高,密度最高(約0.94~0.97)且硬度最大。故答案為3。
若質量均衡可以右式表示:質量輸入-質量輸出=質量累積,則在恆穩狀態下何者為零? 1. 質量輸入與質量輸出 2. 質量累積 3. 質量輸入 4. 質量輸出。
答案:(2) 質量累積
解析:依質量均衡式「質量輸入-質量輸出=質量累積」,在恆穩狀態(steady state)下,系統內物料不隨時間改變,累積量為零,故質量輸入等於質量輸出,差值恆為0。選項1、3、4均指輸入或輸出量本身,在穩態下兩者數值相等但未必為零,只有累積項為零。此為化工物料平衡的基礎觀念,恆穩代表dM/dt=0,即累積速率為零。
光柵的作用是 1. 濾去紫外線,讓可見光透過 2. 吸收掉無益的輻射能,讓需要分析的輻射能通過 3. 依波長之長短次序而分散入射的輻射能 4. 鑑別各入射輻射能之強度。
答案:(3) 依波長之長短次序而分散入射的輻射能
解析:光柵(diffraction grating,繞射光柵)由等間距平行刻線構成,利用光的繞射與干涉,使不同波長的入射輻射能依波長長短分散成光譜,故作用為「依波長次序分散入射輻射能」。選項1為濾光片功能;選項2為濾光片或單色器狹縫作用;選項4為偵檢器(如光電管)的功能。光柵常見於光譜儀中以達成分光。
食品工業常用來高溫瞬間消毒之熱交換器為 1. 蝸旋式 2. 管殼式 3. 板式 4. 套管式。
答案:(3) 板式
解析:食品工業高溫瞬間消毒(HTST)要求熱交換面積大、傳熱效率高且易清洗。板式熱交換器由多片波紋板片組成,表面積大、熱傳係數高、體積小,且可拆洗,適合牛奶、果汁等液體的瞬間加熱與冷卻。蝸旋式、管殼式、套管式多用於一般化工製程,清洗與消毒便利性較差,故選板式。
下列關於催化劑的敘述中,何者正確? 1. 同一催化劑對不同化學反應的催化效果大致相同 2. 催化劑可改變化學反應的反應熱 3. 催化劑可改變化學反應的活化能 4. 任何化學反應均需依賴催化劑的參與才能發生。
答案:(3) 催化劑可改變化學反應的活化能
解析:催化劑提供不同反應路徑以降低活化能,加快反應速率但不影響平衡。故「催化劑可改變活化能」正確。選項1錯:不同反應需不同催化劑,催化具高度選擇性;選項2錯:反應熱由反應物與生成物焓差決定,催化劑不改變熱力學,故反應熱不變;選項4錯:許多反應無催化劑也能發生,只是速率較慢。催化劑本身在反應前後質量與化學性質不變。
在 溶液中加入6 N 之K N O 及A g N O 後,將出現何種現象? 1. A g C l 沉澱生成 2. C l 氣體生成 3. A g 析出 4. N O 氣體生成。
答案:(1) A g C l 沉澱生成
解析:溶液中加入AgNO3(硝酸銀)時,若原溶液含Cl⁻(例如氯化物),Ag⁺與Cl⁻生成難溶的白色AgCl沉澱:Ag⁺+Cl⁻→AgCl↓(Ksp極小)。KNO3在此為惰性電解質,僅提供離子強度,不參與反應。故主要現象為AgCl沉澱生成。選項2、3、4:本條件下不會產生Cl₂氣體、不會析出金屬Ag,也不會生成NO氣體,皆與反應不符。
下列何種物質是屬於不可壓縮流體 1. 空氣 2. 氮氣 3. 水 4. 蒸氣。
答案:(3) 水
解析:不可壓縮流體指受壓力變化時體積(密度)幾乎不改變的流體,液體近似不可壓縮。水為液體,屬不可壓縮流體。選項1空氣、2氮氣、4蒸氣均為氣體,氣體密度隨壓力顯著變化,屬可壓縮流體。在流體力學中,液體通常視為不可壓縮,氣體在流速遠低於音速且壓差不大時才可近似不可壓縮,但本題以水為典型答案。
以0 . 1 N 之 H C l 溶液滴定 溶液,當變為N a H C 0 時,溶液之p H 約為多少? 1. 7 2. 13 3. 11 4. 9 。
答案:(4) 9
解析:以強酸HCl滴定Na2CO3,第一當量點生成NaHCO3(兩性鹽)。此時pH≈(pKa1+pKa2)/2,碳酸pKa1≈6.35、pKa2≈10.33,代入得(6.35+10.33)/2≈8.34,最接近選項9。此公式與滴定液濃度(0.1N)無關,係兩性物質之近似計算。選項7為中性、11與13偏鹼,均不符兩性鹽弱鹼性但近中性的特性。
在某一溫度下,空氣中所含水蒸氣的分壓與同溫下飽和水蒸氣壓之比稱 1. 百分濕度 2. 濕度 3. 相對濕度 4. 飽和濕度。
答案:(3) 相對濕度
解析:相對濕度定義為:同溫下空氣中水蒸氣分壓(P)與該溫度飽和水蒸氣壓(Ps)之比,即RH=P/Ps×100%。故符合題述。選項1百分濕度為濕度之百分表達;選項2濕度(絕對濕度)為單位質量乾空氣所含水蒸氣質量;選項4飽和溫度(或飽和濕度)指空氣達飽和時之濕度。相對濕度達100%即為飽和。
下列各芳香族化合物中,何者不是染料製造時的主要原料 1. 2. 3. 菲 4. 苯。
下列各項中,何者不是素燒的目的? 1. 增加生坯之強度 2. 使坯成多孔性以便於施釉 3. 阻塞氣孔以防止滲透 4. 除去有機物。
答案:(3) 阻塞氣孔以防止滲透
解析:素燒(bisque firing)為坯體低溫預燒,目的包括:增加生坯強度(選項1)、燒除有機物(選項4)、使坯體呈多孔性以利施釉吸附(選項2)。選項3「阻塞氣孔以防止滲透」並非素燒目的;素燒反而保留氣孔,高温釉燒(本燒)才會使氣孔封閉緻密。故選項3不是素燒目的,為本題答案。
多效蒸發操作的主要利益是 1. 提高蒸發量 2. 節省泵的動力 3. 節省加熱蒸氣用量 4. 節省設備費用。
答案:(3) 節省加熱蒸氣用量
解析:多效蒸發是把前一效產生的二次蒸汽,導入下一效當作加熱蒸汽使用,讓同一份蒸汽的潛熱被反覆利用。串聯的效數愈多,每公斤蒸汽可蒸發的水量就愈大,因此單位蒸發量所需的加熱蒸汽明顯下降,這是多效蒸發最主要的目的。相對地,增加效數會使設備構造變複雜、體積與投資費用上升,泵的動力也未必減少,所以節省設備費用與泵動力都不是主要利益。
第四列過渡元素中,何者具有最高的氧化數? 1. V 2. M n 3. C r 4. C o 。
答案:(2) M n
解析:第四列過渡元素(3d系列)的氧化數大致隨3d電子數增加而上升,到錳(Mn)達到最高的+7,例如KMnO4中錳即為+7。釩(V)常見最高為+5,鉻(Cr)最高為+6(如鉻酸鹽、重鉻酸鹽),鈷(Co)常見最高為+3。由於錳的3d與4s電子共7個可參與得失,能達到+7,故選錳。
A B S 是一種性質優異的塑膠,兼具有耐熱、耐化學品、耐衝擊及電絕緣性的特點。其中耐衝 擊性的優點,是來自其成分中的何種單體? 1. 異戊二烯 2. 丙烯 3. 丁二烯 4. 苯乙烯。
答案:(3) 丁二烯
解析:ABS塑膠由丙烯腈(A)、丁二烯(B)與苯乙烯(S)三種單體共聚而成。丙烯腈提供耐化學品性與剛性,苯乙烯提供良好的加工性、光澤與電絕緣性,而丁二烯是橡膠態成分,以橡膠微粒分散在基材中吸收衝擊能量,因此耐衝擊性主要來自丁二烯。異戊二烯、丙烯並非ABS的組成單體。
欲配製2 L 之0 . 5 M 之N a O H 溶液,需秤取N a O H 若干克?( N a O H = 40 ) 1. 20 2. 40 3. 10 4. 80 。
答案:(2) 40
解析:莫耳濃度定義為每公升溶液所含溶質的莫耳數,公式:莫耳數=M×V(L)。代入得0.5 mol/L×2 L=1 mol。再由莫耳數=質量/分子量,質量=1 mol×40 g/mol=40 g。因此需秤取氫氧化鈉40克,加水配成2 L溶液。選20克為只配1 L的量,80克則相當於2 mol,均不符。
鍋爐用水中當含有何種成分時,容易產生硬質鍋垢? 1. 鹼性成分 2. 酸性成分 3. 油脂成分 4. 矽酸鹽成分。
答案:(4) 矽酸鹽成分
解析:鍋爐用水中的矽酸鹽在高溫、高壓下會與鈣、鎂等形成矽酸鹽垢,此類鍋垢質地堅硬、導熱性差且不易以一般酸洗清除,附著於爐管會造成局部過熱與效率下降,因此矽酸鹽被視為易生成硬質鍋垢的成分。鹼性成分主要引起鹼脆或苛性脆化,油脂易造成起泡、汽水共騰,與硬質鍋垢的生成關聯較小。
地殼中的元素含量佔第一位者 1. 鋁 2. 矽 3. 氧 4. 鐵。
答案:(3) 氧
解析:地殼中含量最多的元素是氧,約佔地殼質量的四成多,主要以氧化物及矽酸鹽礦物的形式存在;其次是矽,約佔四分之一強。若以元素(非化合物)排名,前幾名依序為氧、矽、鋁、鐵。因此第一位為氧,矽居第二,鋁與鐵分別在其後。
現場儀器空氣源配管上應個別裝置 1. 過濾器連減壓閥 2. 減壓閥及壓力表 3. 直接連接 4. 過濾器及壓力表。
答案:(1) 過濾器連減壓閥
解析:現場儀器空氣源屬於氣動儀表與閥件的動力來源,配管上應個別設置過濾器連減壓閥(即過濾減壓器),先濾除水分、油霧與塵粒,再把管路壓力降至儀表所需的工作壓力,以保護喷嘴擋板等精密元件。若只裝減壓閥及壓力表而無過濾,或直接連接,雜質與水分會進入儀表造成堵塞、磨損與動作失準。
下列何種的撥水/ 撥油劑,將其塗佈在紡織品上時,可改變紡織品的特性,而使衣物不易受汙 或易於清洗,進而提高紡織品的價值? 1. 碳素 2. 氟素 3. 矽素 4. 硼素。
答案:(2) 氟素
解析:氟素撥水撥油劑的關鍵在於碳鏈上的氫被氟取代形成碳氟鏈,表面自由能極低,水與油的接觸角都很大,因此同時具備撥水與撥油效果,塗佈於紡織品可形成低表面能保護層,使汙漬不易附著且易於清洗。碳素、矽素(如矽氧烷)主要偏向撥水,撥油性不足;硼素並不作為此類撥水撥油整理劑。
當吸入高濃度的氨氣時,下列敘述何者錯誤 1. 會使呼吸氣道黏膜急性充血 2. 呼吸困難胸部疼痛 3. 於2500 p p m 至5000 p p m 時尚可忍受1 小時 4. 使支氣管痙攣。
答案:(3) 於2500 p p m 至5000 p p m 時尚可忍受1 小時
解析:氨氣為強烈刺激性氣體,吸入後會引起呼吸道黏膜急性充血、胸部疼痛、呼吸困難與支氣管痙攣等症狀。高濃度氨氣在數百ppm即具強烈危害,2500~5000ppm屬於極危險甚至致死濃度,不可能尚可忍受1小時,因此該敘述錯誤。正確答案為選項3。
類醯胺經荷夫曼反應可得到何種的胺類? 1. 第四銨鹽 2. 第二胺 3. 第一胺 4. 第三胺。
答案:(3) 第一胺
解析:Hofmann反應(Hofmann重排)是將伯醯胺在鹼性條件下與鹵素反應,生成少一個碳原子的伯胺。因此類醯胺經Hofmann反應可得到第一胺,而不是第二、第三胺或第四銨鹽。正確答案為選項3。
控制閥的位置受儀錶空氣壓力大小而改變,若增加空氣壓力使法閥關閉者,此種控制閥稱為 何種方式之控制閥? 1. 積分式 2. 電子式 3. 氣來關式 4. 氣來開式。
答案:(3) 氣來關式
解析:氣動控制閥依空氣壓力作用方向可分為氣來關式(Air-to-Close)與氣來開式(Air-to-Open)。氣來關式指當儀錶空氣壓力增加時,經膜片傳動使閥桿下移而將閥門關閉;當空氣壓力中斷時,則靠彈簧力或閥前後壓差使閥門回復開啟,具有故障關閉(Fail-Close)的安全特性,故題幹所述即屬氣來關式控制閥。
下列各種偵測器中,何者不屬於液相層析儀所使用的? 1. 折射率偵測器 2. 火焰游離偵測器 3. 紫外線偵測器 4. 螢光偵測器。
答案:(2) 火焰游離偵測器
解析:液相層析儀(HPLC)常用的偵測器有紫外線吸收偵測器、螢光偵測器、折射率偵測器等,皆適用於偵測溶液中之待測物。火焰游離偵測器(FID)則是氣相層析儀(GC)最常用之偵測器,其原理需將樣品汽化並於氫火焰中離子化才能產生訊號,不適用於直接檢測液相流出物,故不屬於液相層析儀所使用。
關於高分子物質特性的敘述,下列何者錯誤 1. 線狀構造的高分子物質在膨潤後,會逐漸完全溶解而變成膠狀液 2. 分子內之親水基含量較多時,則該高分子物質將具耐水性但耐油性差 3. 高分子物質是由各種不同分子量的分子集合而成,故其分子量常以平均分子量表示 4. 高分子物質因其分子巨大,致分子間有強大吸引作用,故無氣態存在而僅有固態與液態兩種。
答案:(2) 分子內之親水基含量較多時,則該高分子物質將具耐水性但耐油性差
解析:高分子親水基含量較多時,通常更易吸水、耐水性較差,而非具耐水性。線狀高分子膨潤後可溶解;高分子分子量以平均值表示;高分子因分子間作用力強,通常無氣態。因此錯誤敘述為選項2。
固體與固體藉由粒徑不同來分離,稱為 1. 浮選 2. 類析 3. 篩選 4. 磁分。
答案:(3) 篩選
解析:固體與固體間若僅利用粒徑大小差異來加以分離,稱為篩選(又稱篩分)。篩網的孔徑決定可通過與被截留之粒徑界限,為最簡單且常用的粒徑分級操作。浮選係利用物質表面潤濕性差異分離,類析多指依密度或流體動力差異分級,磁分則係利用磁性差異分離,皆與單純粒徑差異不同。
淨化水的離子交換法中,若陰離子交換樹脂失效時,可使用何者使其再生 1. N a O H 2. K C l 3. H C l 4. H O 。
答案:(1) N a O H
解析:離子交換法淨水中,陰離子交換樹脂在使用後會吸附水中之陰離子而失效。再生時需以強鹼置換樹脂上已被吸附之陰離子,使其恢復交換能力。工業上最常用者為氫氧化鈉(NaOH),可將樹脂上的陰離子置換出來並使樹脂轉回OH⁻型態,以供下次循環使用。
流體在圓管中呈層流流動,則雷諾數( R e y n o l d s n u m b e r , R e ) 的範圍為 1. 2100 <R e <4000 2. 4000 <R e <10000 3. R e <2100 4. R e >10000 。
答案:(3) R e <2100
解析:流體在圓管內之流態可由雷諾數Re = (ρ v D)/μ判定。當Re < 2100時,流體質點多沿管軸方向有規律運動,各層互不混亂,稱為層流(亦稱黏性流)。當Re介於2100~4000時為過渡流,Re > 4000時則轉為紊流。故層流流動之Re範圍為Re < 2100。
以嫌氣性微生物處理豬糞、餿水等有機物時,通常會產生何種氣體? 1. 2. 3. 4. 。
水中所含有機物被好氧性微生物氧化分解時,所消耗的氧量稱為 1. 溶氧量 2. 總有機碳 3. 化學需氧量 4. 生化需氧量。
答案:(4) 生化需氧量
解析:生化需氧量(BOD)是指水中有機物被好氧微生物分解時所消耗的溶解氧量,通常以20℃、5日測定,記為BOD5。化學需氧量(COD)是以強氧化劑氧化有機物所測得;總有機碳(TOC)是測定有機碳含量;溶氧量(DO)則是水中現存的氧濃度。三者概念不同,BOD最能直接反映微生物分解有機物所耗氧量,故選4。
一蒸餾塔用來分離含苯50 %的苯與甲苯混合液100 k g,若塔頂蒸餾出來的溶液含苯90 %,塔 底蒸餾出來的溶液含甲苯90 %,則塔底溶液的質量為多少k g ? 1. 40 2. 25 3. 60 4.
黃鐵礦為何不適於直接煉鐵? 1. 直接煉製所得之鐵,會因含碳量太高而無法再製成其他合金鋼 2. 鐵之含量太低 3. 含有多量之硫 4. 雜質太多。
答案:(3) 含有多量之硫
解析:黃鐵礦主要成分為 FeS2,含硫量高,常作為製造硫酸的原料。若直接投入煉鐵,硫會進入鐵水,使鋼材產生熱脆性,並生成二氧化硫腐蝕設備、污染環境,因此須先焙燒脫硫,或改用赤鐵礦、磁鐵礦。黃鐵礦含鐵約46.7%,含鐵量並非不能煉鐵的唯一主因;真正的關鍵限制是硫,故選3。
有關影響反應之速率的下列敘述中,何者錯誤? 1. 溫度愈高,反應速率愈快 2. 濃度愈高碰撞機會愈多,反應速率愈快 3. 活化能愈高,反應速率愈慢 4. 液相反應中,壓力愈高,反應速率愈快。
答案:(4) 液相反應中,壓力愈高,反應速率愈快
解析:反應速率受溫度、濃度與活化能影響:溫度升高使分子動能增加,速率常數依阿瑞尼斯式增大;反應物濃度提高可增加碰撞頻率;活化能愈高,需克服的能障愈大,速率愈慢。壓力主要改變氣相反應物的分壓與濃度,對液相反應的體積與濃度影響很小,不能概括說壓力愈高液相反應愈快,故選4。
粉塵進入人體之最大途徑為 1. 搓揉眼睛 2. 皮膚接觸 3. 食入 4. 呼吸吸入。
答案:(4) 呼吸吸入
解析:粉塵對人體的主要暴露途徑是呼吸吸入。粒徑較小的粉塵可隨氣流進入支氣管與肺泡,沉積後造成塵肺症、呼吸道炎症或全身毒性;作業場所的粉塵危害因此以呼吸防護與通風工程控制為重點。搓揉眼睛、皮膚接觸及食入雖也可能造成局部刺激或中毒,但與粉塵進入人體的最大途徑相比屬次要,故選4。
下列何種物質俗稱為安息香酸,可做為防腐劑,並且又是酚、對苯二甲酸合成時的原料? 1. 丙二酚 2. 對二甲苯 3. 環己酮 4. 苯甲酸。
答案:(4) 苯甲酸
解析:安息香酸是苯甲酸的俗稱,化學式為 C6H5COOH,常以苯甲酸鈉形式作為食品防腐劑,能抑制黴菌與酵母菌生長。其苯環與羧基結構可參與酚類及對苯二甲酸等芳香族化合物的合成。丙二酚即雙酚A,對二甲苯與環己酮也各有不同用途,三者皆非苯甲酸,故選4。
在精餾塔操作中,若設回流比為R ,理想板數為N ,下列敘述何者錯誤 1. 全回流時R =∞ 2. 最小回流比時R =1 3. R 愈大,N 愈小 4. R 愈小,N 愈大。
答案:(2) 最小回流比時R =1
解析:最小回流比並非固定為1,而是由平衡曲線與進料q線的交點(夾點)決定,會隨物系相對揮發度、進料組成與產品純度而變。回流比等於最小回流比時,達到指定分離所需理論板數趨近無限大;全回流時R=∞,理論板數最少。一般R增大可使N減小,但冷凝器與再沸器負荷增加,故選2。
某有害物質於空間內其濃度為5 p p m,相當於1 立方公尺體積內含有多少體積該物質 1. 0 . 5 立方公分 2. 500 立方公分 3. 50 立方公分 4. 5 立方公分。
答案:(4) 5 立方公分
解析:ppm 為百萬分之一。5 ppm(體積比)表示每 10^6 體積的空氣中含 5 體積的有害物質。1 m3 = 100 cm × 100 cm × 100 cm = 10^6 cm3,因此 5 ppm 對應 5/10^6 × 10^6 cm3 = 5 cm3。選項1的0.5、選項3的50、選項2的500都不符,故選4。
關於四乙基鉛的敘述,下列何者錯誤? 1. 化學式為 2. 是一種抗震爆劑 3. 是以與P b - N a 合金反應而製得 4. 加入汽油中以降低辛烷值。
答案:(4) 加入汽油中以降低辛烷值
解析:四乙基鉛化學式為 Pb(C2H5)4,是早期汽油的抗震爆添加劑,可提高辛烷值、減少爆震,因此選項4說「降低辛烷值」錯誤。工業上常以鉛鈉合金與氯乙烷反應製得。因鉛會造成神經毒性與環境污染,含鉛汽油已被淘汰。本題問錯誤者,故選4。
利用一般實驗室中所使用之分析天秤(精密天秤)秤量試樣,下列數據何者正確? 1. 1 . 2 g 2. 1 . 25 g 3. 1 . 246 g 4. 1 . 2457 g 。
答案:(4) 1 . 2457 g
解析:分析天平(精密天平)的感量一般為 0.1 mg,也就是讀數可到小數第四位 0.0001 g,因此秤量記錄必須寫到小數第四位。1.2457 g 為四位小數,符合天平靈敏度,是正確記錄。1.2 g 只有二位小數、1.25 g 與 1.246 g 都只有三位小數,均未把天平能讀出的位數記下,屬於有效數字不足的記錄。秤量時應讀到最小刻度再估計下一位,不可任意刪減或補零。
在27 °C、1 a t m 時,2 莫耳的C O ,所佔的體積為? 1. 2 . 46 升 2. 24 . 6 升 3. 49 . 2 升 4. 4 . 096 升。
答案:(3) 49 . 2 升
解析:依理想氣體方程式 PV=nRT,R=0.082 atm·L/(mol·K),T=27+273=300 K,P=1 atm,n=2 mol。代入得 V=nRT/P=2×0.082×300÷1=49.2 升,故選 3。2.46 升約為 0.1 莫耳的體積,24.6 升約為 1 莫耳在 300 K 的體積,均與 2 莫耳不符;4.096 升與代入結果差距甚大,也不正確。
需較堅固之永久性建築應使用硬化熱低度型的水泥,而該水泥的製造是需添加何種成分以用 來減少C S 與C A 的含量 1. S i O 2. C a C O 3. 4. 。
下列之何種反應可予與區分丙酮及乙醛? 1. 碘仿反應 2. 銀鏡反應 3. 康氏反應 4. 符次反應。
答案:(2) 銀鏡反應
解析:乙醛含醛基(-CHO),能還原多侖試液析出金屬銀,產生銀鏡反應;丙酮屬酮類,沒有醛基,不能還原多侖試液,故可用銀鏡反應區分兩者。碘仿反應方面,乙醛與丙酮都含 CH3CO- 結構,都會生成黃色碘仿,反而無法區分。康氏反應、符次反應並非用來辨別醛與酮的試驗,因此不適用。
下列各種複合肥料中,何種肥料之三要素的含量較高? 1. 化成肥料 2. 混成肥料 3. 配合肥料 4. 調和肥料。
答案:(1) 化成肥料
解析:化成肥料是以化學方法反應製造的複合肥料,成分均勻、副成分少,氮、磷、鉀三要素濃度通常較高,屬高濃度複合肥料。混成肥料、配合肥料多為數種肥料經物理混合而成,常摻入填充物或低濃度原料,三要素總含量較低。調和肥料亦屬混合調配,濃度不及化成肥料。故三要素含量較高者為化成肥料。
為了減少氯化鉛的溶解,在洗滌其沉澱時可用 1. 濃鹽酸 2. 稀鹽酸 3. 濃硝酸 4. 稀硝酸。
答案:(2) 稀鹽酸
解析:氯化鉛的溶解平衡為 PbCl2(s) ⇌ Pb2++2Cl-,加入含 Cl- 的稀鹽酸可產生同離子效應,使平衡向左移動,降低氯化鉛溶解度,減少洗滌損失。濃鹽酸中 Cl- 濃度過高,會與 Pb2+ 形成 PbCl4^2- 等錯離子,反使沉澱溶解,故不宜使用。硝酸不提供共同離子 Cl-,無抑制溶解的效果,因此正解為稀鹽酸。
甲基橙為指示劑時,常用於 1. 強酸滴定弱鹼 2. 氧化還原滴定 3. 弱酸滴定弱鹼 4. 強鹼滴定弱酸。
答案:(1) 強酸滴定弱鹼
解析:甲基橙變色範圍約在 pH 3.1~4.4,屬酸性區指示劑,適用於當量點呈酸性的滴定,即強酸滴定弱鹼(如鹽酸滴定氨水),此時生成的鹽水解呈酸性。強鹼滴定弱酸的當量點呈鹼性,應選酚酞。氧化還原滴定須用氧化還原指示劑或澱粉、二苯胺磺酸鈉等。弱酸滴定弱鹼當量點附近 pH 變化不明顯,不適合用甲基橙判斷終點。
測定作業環境溫度及濕度可用 1. 阿斯曼通風乾濕度計 2. 濕度計 3. 黑球溫度計 4. 氣體檢知器。
答案:(1) 阿斯曼通風乾濕度計
解析:阿斯曼通風乾濕度計內裝風扇,以一定風速強制通風,同時讀取乾球與濕球溫度,再由兩者溫差查表求得相對濕度,可同時測定作業環境的溫度與濕度,且可避免輻射熱與人員呼氣干擾,為作業環境測定常用儀器。黑球溫度計用於測定輻射熱;氣體檢知器測定有害氣體濃度;一般濕度計僅能測濕度,不能同時測溫度。
製造酚甲醛樹脂的成形品,一般大都採用下列何種加工法? 1. 擠壓成形法 2. 射出成形法 3. 壓縮成形法 4. 壓延成形法。
答案:(3) 壓縮成形法
解析:酚甲醛樹脂(電木)屬熱固性塑膠,加熱後產生交聯硬化,固化後不能再熔融流動,因此採壓縮成形法:將模粉放入加熱模穴,加壓使材料軟化流動充填模穴,並在模內完成硬化。擠壓成形與射出成形適用於熱塑性塑膠;壓延成形主要用於製造薄膜、片材等連續製品,不適合酚甲醛成形品。
在陶瓷的材料中添加助熔劑原料,其主要功用是 1. 增大非黏性原料之功效 2. 降低瓷化之溫度 3. 提高黏土熔化時的溫度 4. 防止黏性原料之被破壞。
答案:(2) 降低瓷化之溫度
解析:助熔劑(如長石、石灰石、滑石等)在陶瓷坯體或釉料中的主要作用,是在較低溫度下生成液相,促使石英與黏土分解物熔融結合,使坯體提早緻密化,也就是降低瓷化(燒結)溫度,可節省燃料並縮短燒成時間。它並非用來增進非黏性原料的功效;相反地,它會降低而非提高黏土熔化溫度;防止黏性原料被破壞也不是添加助熔劑的目的。
在恆速過濾中,操作壓力會隨著過濾時間而 1. 遞減 2. 遞增 3. 不變 4. 不一定。
答案:(2) 遞增
解析:恆速過濾是指單位時間濾液量固定,即 dV/dt 為常數。過濾進行時濾餅逐漸增厚,濾餅阻力 Rc 隨時間變大,依 dV/dt=A²ΔP/[μ(Rc+Rm)],若要維持相同流量,就必須持續提高過濾壓力 ΔP,因此操作壓力隨時間遞增。壓力不變、流量遞減的是恆壓過濾;遞減、不一定均不符合恆速過濾的定義。
何種之合成纖維紡絲法具有紡絲速度快,致大多數纖維之紡絲都採用此法 1. 乾式紡絲法 2. 濕式紡絲法 3. 熔融紡絲法 4. 乳化紡絲法。
答案:(3) 熔融紡絲法
解析:熔融紡絲法是將聚合物加熱熔融成流體,經紡口擠出後冷卻固化而成絲。因不使用溶劑,沒有溶劑回收、乾燥與污染防治問題,紡絲速度最快,每分鐘可達數千公尺,聚酯、耐隆、聚丙烯等大宗合成纖維多採此法。乾式與濕式紡絲均需溶劑,速度較慢且成本較高;乳化紡絲法並非合成纖維的主要紡絲方式。
若使勞工戴用輸氣管面罩進入缺氧作業場所時,每次不能超過 1. 1 小時 2. 2 小時 3. 半小時 4. 3 小時。
答案:(1) 1 小時
解析:依「缺氧症預防規則」規定,雇主使勞工戴用輸氣管面罩從事缺氧危險作業時,每次不得超過一小時,並應指派監視人員保持連絡。這是考量輸氣管可能受損、供氣中斷或面罩洩漏,長時間作業將提高缺氧中毒風險。半小時、二小時、三小時均與此規定不符,故選一小時。
油水分離池係利用油與水之 1. 比重 2. 導電度 3. 顏色 4. 溫度的差異,將油與水分開。
答案:(1) 比重
解析:油水分離池利用油與水比重的差異:油比重小於一,會浮在水面上;水比重較大,位於下層。池內以擋板、溢流堰及刮油設備將上層油脂收集移除,下層水再由出口排出,達成油水分離。導電度、顏色、溫度雖可能不同,但差異不穩定,也不是分離設備設計所依據的物理性質。
下列何者對有害物質作業場所之衛生條件影響最大 1. 清潔 2. 通風 3. 壓力 4. 溫度。
答案:(2) 通風
解析:有害物質作業場所的衛生條件,以通風影響最大。良好的整體換氣或局部排氣可將粉塵、燻煙、蒸氣及氣體稀釋或直接排出,使作業帶空氣中有害物濃度低於容許暴露濃度。清潔、壓力、溫度雖有影響,但無法取代通風對污染物濃度的控制;密閉、局部排氣等也屬通風工程手段。
引火性物質表面有充分空氣,於遇到火種即刻燃燒,火焰歷久不滅,該物質之最低溫度稱為 1. 閃火點 2. 燃燒下限 3. 著火點 4. 燃燒界線。
答案:(3) 著火點
解析:著火點(又稱發火溫度)是指可燃物在充分空氣下受熱,遇火種即能引燃且火焰歷久不滅的最低溫度。閃火點只是表面揮發氣體瞬間閃燃、隨即熄滅的溫度,數值低於著火點;燃燒下限與燃燒界線則是可燃氣體在空氣中的濃度範圍,屬於濃度而非溫度,故不能作為本題答案。
損失因數( L o s s f a c t o r ) 為管件與閥特有的常數,下列何者具有最大的損失因數 1. 全開閘閥 2. 全開的球閥 3. 肘管 4. T 型管。
答案:(2) 全開的球閥
何種的旋轉泵在泵送流體時,可以產生最高的壓力? 1. 齒輪泵 2. 螺旋泵 3. 滑葉泵 4. 凸輪泵。
答案:(2) 螺旋泵
下列溫度何者最高? 1. 260 °F 2. 110 °C 3. 360 K 4. 650 。
答案:(1) 260 °F
解析:比較溫度須統一單位,此處全部換算為攝氏(°C)。攝氏與華氏關係式:°C = (°F−32)×5/9,故 260°F = (260−32)×5/9 = 228×5/9 ≈ 126.7°C。選項2為 110°C,直接比較。凱氏(K)轉攝氏:°C = K−273.15,故 360 K = 360−273.15 = 86.85°C。選項4「650°」在溫度題中通常指蘭金氏溫標(°R),其與凱氏關係為 K = °R÷1.8,故 650°R = 650÷1.8 ≈ 361.1 K,再減 273.15 ≈ 87.96°C。四者由高至低為:126.7°C(260°F)> 110°C > 87.96°C(650°R)> 86.85°C(360 K)。因此最高者為 260°F,對應選項1。關鍵觀念在於不同溫標的零點與刻度不同,必須經換算後才能比較大小,不可直接看數字。華氏因每度較小,數值轉換後可能高於看似較大的攝氏值。
在t °C時 之平衡常數為64,在同溫下, 的平衡常數為多少? 1. 4 2. 32 3. 16 4. 8 。
答案:(4) 8
解析:反應係數變為 1/2 時,平衡常數關係為 K₂ = K₁^(1/2)。已知 K₁ = 64,則 K₂ = 64^(1/2) = 8。此為化學平衡熱力學基本關係:反應式乘以係數 n,K 變為 K^n;反應逆向則取倒數。
氣體吸收塔中填充物的選擇原則何者為正確? 1. 比表面積小 2. 空隙率小 3. 機械強度高 4. 材料重量高。
答案:(3) 機械強度高
解析:填充塔填充物選擇原則:①大比表面積(選項 1 錯);②高空隙率降低壓降(選項 2 錯);③耐腐蝕、機械強度高不易破碎(選項 3 正確);④材質重量輕以減輕塔體負荷(選項 4 錯)。故機械強度高為正確原則。
在高黏度的溶液中,如要促進結晶的生長,要改變何種操作因素? 1. 加入晶種 2. 提高壓力 3. 加以攪拌 4. 加入雜質。
答案:(3) 加以攪拌
解析:高黏度溶液結晶時,擴散係數極小,晶面生長受物質傳遞控制。加以攪拌可減薄晶體邊界層,增加傳質係數,促進溶質向晶面擴散,從而加快結晶生長。加入晶種主要誘發成核;壓力對液相溶解度影響微小;雜質通常抑制生長。
下列何者是最古老最簡單之過濾器? 1. 壓濾機( f i l t e r p r e s s ) 2. 葉濾機( l e a f f i l t e r ) 3. 重力濾器 ( g r a v i t y f i l t e r ) 4. 真空濾機( v a c u u m f i l t e r ) 。
答案:(3) 重力濾器 ( g r a v i t y f i l t e r )
解析:重力濾器(砂濾池、重力板框)僅靠靜水頭推動濾液通過濾介質,結構最簡單、歷史最悠久,屬最古老最簡單的過濾設備。壓濾機、葉濾機、真空濾機皆需外加壓力或真空,機構較複雜且發展較晚。
下列有關攪拌的敘述,何者正確?( 1 ) 有助於質量與熱量的傳送( 2 ) 使物料的濃度與溫度更均勻 ( 3 ) 攪拌時,若液體形成規則性漩渦迴轉,混合效果良好 1. ( 1 ) ( 2 ) 2. ( 2 ) ( 3 ) 3. ( 1 ) ( 3 ) 4. ( 1 ) ( 2 ) ( 3 )。
答案:(1) ( 1 ) ( 2 )
解析:攪拌主要功能為促進質量傳遞與熱量傳遞(1),並使槽內物料濃度、溫度分布均勻(2)。選項(3)錯誤:液體形成規則性漩渦(漩渦現象)會導致軸向混合不良、氣體夾帶及攪拌功率波動,通常需加設擋板打破漩渦以改善徑向與軸向流動,提升混合效果。
高速螺槳攪拌器適合於下列何種液體的攪拌之用? 1. 沙拉油 2. 泥漿 3. 油漆 4. 水。
答案:(4) 水
解析:高速螺槳攪拌器屬軸流型,轉速高、直徑小、剪切率大、流量大、功耗低,適合低黏度(< 2 Pa·s)、大流量循環場合,如水、稀溶液。沙拉油、油漆、泥漿黏度較高,需錨式、螺帶或高剪切分散盤。
習慣上,常以所含之何種成分的百分比來表示肥料中磷與鉀之成分 1. 與K C l 2. 與K O H 3. 與K O 4. P 與K 。
答案:(3) 與K O
解析:肥料等級標示慣例:氮以 N 表示,磷以 P₂O₅ 當量(折合 P₂O₅ %)表示,鉀以 K₂O 當量(折合 K₂O %)表示。選項 3 的 P₂O₅ 與 K₂O 符合此國際通用慣例(P₂O₅ 縮寫常寫作 P₂O₅,題目簡寫為 P₂O₅/K₂O)。