民國102年 第3梯次 12300 化工丙級 學科考古題與答案

民國102年 第3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。

題目與答案

第1題

靛藍染料(I n d i g o i d D y e s t u f f )因不溶於水,染色時須先以還原劑反應成水溶性以利纖維吸 收,然後在晾乾時藉空氣的氧化使染料回復成不溶性,此種染色法稱為 1. 直接染 2. 反應染 3. 甕染 4. 媒染。

答案:(3) 甕染

解析:靛藍類染料本身不溶於水,染色時先用還原劑(如保險粉,連二亞硫酸鈉)將其還原成可溶性之靛白(leuco form),纖維吸收後,於空氣中氧化回不溶性的靛藍固著於纖維上,此種染色法稱為「甕染」(vat dyeing)。直接染不需還原;反應染係與纖維形成共價鍵;媒染需金屬媒染劑。故選3。

第2題

以焓-濃度圖決定一混合物的比焓值時,由已知濃度對應於下列何項即可求得 1. 莫耳數 2. 體積 3. 壓力 4. 溫度。

答案:(4) 溫度

解析:焓-濃度圖(H–x圖)以橫軸為組成濃度、縱軸為比焓,圖上繪有不同溫度之等溫線及飽和液、氣線。欲由已知濃度求混合物之比焓,尚需指明所處之溫度,才能在對應等溫線上讀出焓值;壓力通常已固定或影響小。故由濃度對應「溫度」即可求得比焓,選4。

第3題

何種之橡膠對化學藥品及老化均有相當抵抗性,但彈性較差,致常用做電線或電纜之包覆材 料 1. 異戊二烯-異丁烯橡膠( I I R ) 2. 苯乙烯-丁二烯橡膠( S B R ) 3. 聚氯丁二烯橡膠( C R ) 4. 丙烯 -丁二烯橡膠( N B R ) 。

答案:(3) 聚氯丁二烯橡膠( C R )

第4題

以相對而言,常溫下何者易溶於C C l 1. 葡萄糖 2. 食鹽 3. 沙拉油 4. 米酒。

答案:(3) 沙拉油

解析:四氯化碳(CCl4)為非極性溶劑,依「相似相溶」原理,非極性物質易溶於其中。沙拉油為油脂(三酸甘油酯),屬非極性,常溫下易溶於CCl4;葡萄糖、食鹽為極性或離子性,米酒含乙醇與水為極性,均不易溶於CCl4。故選3。

第5題

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. R 愈小,N 愈大 2. R 愈大,N 愈小 3. 最小回流比時R =1 4. 全回流時R =∞。

答案:(3) 最小回流比時R =1

解析:精餾操作中,回流比R與理想板數N呈反向關係:R愈小所需N愈大(1正確),R愈大N愈小(2正確);全回流時D=0,R=L/D=∞,N最小(4正確)。最小回流比R_min是指使N→∞之極限回流比,其值取決於進料組成與相平衡,通常不為1,故「最小回流比時R=1」錯誤。題目問錯誤者,選3。

第6題

下列何者為擴散係數的單位 1. 2. 3. m o l / c m 4. 。

答案

  • 4

第7題

尿素對人體無毒性,可適用稻田、甘蔗等農作物的施肥,深受農民歡迎。尿素是一種 1. 鉀肥 2. 鈣肥 3. 氮肥 4. 磷肥。

答案:(3) 氮肥

解析:尿素化學式為CO(NH2)2,含氮約46%,施入土壤後經微生物脲酶水解為碳酸銨再轉為硝酸態氮供作物吸收,為重要之氮素肥料,對人畜無毒、施用方便,適用稻田、甘蔗等。鉀肥如氯化鉀、鈣肥如石灰、磷肥如過磷酸鈣皆非尿素。故選3。

第8題

煉油工業與酒精工業之共同操作是 1. 萃取 2. 吸收 3. 蒸發 4. 蒸餾。

答案:(4) 蒸餾

解析:煉油工業將原油依沸點不同以「蒸餾」(分餾)分離成汽油、煤油、柴油等餾分;酒精工業發酵後之醪液含低濃度乙醇,亦以「蒸餾」濃縮得酒精。二者共同核心操作均為蒸餾。萃取、吸收、蒸發非二者共有之典型主要操作。故選4。

第9題

經過合成所生成之氨氣產品,大部分是如何處理 1. 經冷卻液化而成液氨 2. 立刻和酸反應生成酸性的銨鹽 3. 通入水中以生成氨水 4. 用吸收劑加以吸收。

答案:(1) 經冷卻液化而成液氨

解析:合成氨(哈伯法)產出的氨氣,工業上大部分先經壓縮、冷卻使其液化為液氨,如此體積大幅縮小,便於儲存與運輸,也可直接作為肥料、冷媒等產品。氨氣雖易溶於水,但大量產品並不以通入水中製成氨水的方式處理;與酸反應生成銨鹽也只是部分用途,並非主要的處理方式。故選 1。

第10題

何種的界面活性劑為耐鹽、耐酸及耐鹼之活性劑,故可在中性、鹼性、酸性及鹽溶液中使用 1. 兩性離子 2. 陽離子 3. 陰離子 4. 非離子。

答案:(4) 非離子

解析:非離子界面活性劑的親水基不帶電荷,在水中不會解離成離子,因此不與鈣、鎂等金屬離子結合,也不受氫離子或氫氧根離子影響,耐鹽、耐酸又耐鹼,可在中性、酸性、鹼性及鹽溶液中發揮作用。陰離子型在硬水或酸性下容易沉澱失效;陽離子型多用於殺菌、抗靜電;兩性離子型在等電點附近溶解度會下降。故選 4。

第11題

下列何者不是利用質量傳送的原理來分離物質的操作 1. 過濾 2. 乾燥 3. 吸收 4. 萃取。

答案:(1) 過濾

解析:過濾是藉由濾材孔徑的機械阻隔(篩除作用),把懸浮固體留在濾材上,屬於機械分離,並非靠成分在相間的濃度差移動,所以不是質量傳送操作。乾燥是水分汽化後擴散移出、吸收是氣體溶入液相、萃取是溶質在兩液相間分配,三者皆由濃度差驅動,屬質量傳送。故選 1。

第12題

能使控制系統迅速趨於穩定且達到設定值的控制方式是 1. P I D 2. O n / O f f 3. P D 4. P I 。

答案:(1) P I D

解析:PID 控制同時具備三種作用:比例(P)依偏差大小立即輸出,反應迅速;積分(I)累積偏差、消除穩態偏移,使最終能準確到達設定值;微分(D)依偏差變化率預測趨勢、抑制超越量。三者合用可使系統迅速趨於穩定並到達設定值。On/Off 控制會持續在設定值上下振盪;PD 會有穩態偏移;PI 雖能消除偏移,但反應較慢且較易振盪。故選 1。

第13題

有關2 - 4 管殼式熱交換器中的流體流動之敘述,下列何項正確 1. 殼內橫流二趟和管內潢流一趟 2. 有四個殼程和二個管程 3. 殼內橫流四趟和管內橫流二趟 4. 有二個殼程和四個管程。

答案:(4) 有二個殼程和四個管程

解析:「2-4 管殼式熱交換器」的標示方式為「殼程數-管程數」,即殼側流體走 2 趟、管側流體走 4 趟。殼側流體受折流板導引,呈橫向流動;管側流體則沿管束方向流動,屬軸向流動,並非橫流。選項 1 把殼程與管程的數字顛倒,且誤稱管內為橫流;選項 2、3 的程數與流向敘述都不符。故選 4。

第14題

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. 3 小時 3. 2 小時 4. 半小時。

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進入缺氧危險作業場所時,每次作業不得超過 1 小時。這是因為輸氣管線仍有破損、脫落或供氣中斷的風險,一旦供氣停止,勞工立即處於缺氧環境,故須限制單次暴露時間,並派人在外監視、保持通訊與急救準備。故選 1。

第15題

190 m m - H g 的壓力約相當於多少m - H O ? 1. 5 2. 2 . 5 3. 10 4. 50 。

答案:(2) 2 . 5

解析:換算公式為 1 mmHg = 13.6 mmH₂O,因水銀密度約為水的 13.6 倍。代入:190 mmHg × 13.6 = 2584 mmH₂O,再除以 1000 得約 2.58 mH₂O,最接近 2.5 mH₂O。選項 5 與 50 都偏離一個數量級以上,10 也約為實際值的四倍,故選 2。

第16題

可直接配製標準溶液以供作標定的酸是 1. 鹽酸 2. 草酸 3. 硫酸 4. 磷酸。

答案:(2) 草酸

解析:草酸(H₂C₂O₄·2H₂O)是一級標準品:常溫下為固體、容易純化、性質穩定、不易吸濕,且分子量大、當量高,稱量誤差相對小,可精秤後直接配製標準溶液,用來標定鹼液或過錳酸鉀。鹽酸、硫酸、磷酸均為液體,且易揮發或吸濕,濃度不固定,只能先配成約略濃度,再以標準鹼標定。故選 2。

第17題

在工廠設備上溫度儀表攝氏25 度( °C) 相當於華氏多少度( °F) 1. 33 2. 55 3. 99 4. 77 °F。

答案:(4) 77 °F

解析:攝氏與華氏的換算公式為 °F = °C × 9/5 + 32。代入 25 × 9/5 = 45,再加 32,得 77 °F。也可由水的冰點 32 °F、沸點 212 °F 之間共 180 格來理解:每 1 °C 的間隔相當於 1.8 °F。工廠溫度儀表常同時印有兩種刻度,判讀時先確認單位再換算,避免誤讀。其餘選項的數值都無法由上述公式算出,屬於換算時漏加 32 或比例用錯的結果。

第18題

兩批鋼管之標準公稱直徑( s t a n d a r d n o m i n a l d i a m e t e r ) 為1 i n . ,而其目錄號碼( s c h e d u l e n u m b e r ) 分別為40 及80,試問兩者之何種規格相同 1. 外直徑 2. 管壁厚度 3. 內直徑 4. 單位長度之管重。

答案:(1) 外直徑

解析:鋼管的公稱直徑(nominal diameter)代表的是管子的標準外徑,同一公稱尺寸不論 SCH 號碼為何,外徑都相同。SCH(schedule number)表示管壁厚度的等級,號碼越大、壁越厚。因此 SCH 40 與 SCH 80 的 1 in 鋼管外徑相同,但 SCH 80 管壁較厚,內直徑較小、單位長度管重較大。配管時管件、法蘭依外徑選用,所以外徑一致才能互換接合。

第19題

H L B 值在多少範圍的界面活性劑為適當的合成洗劑 1. 13 ~15 2. 9 ~12 3. 10 ~13 4. 20 ~24 。

答案:(1) 13 ~15

第20題

在蒸發裝置的附件中,其乾式冷凝器的大氣腳長度至少需要多少公尺 1. 10 2. 2 3. 4 4. 6 。

答案:(1) 10

解析:乾式(大氣式)冷凝器靠重力將冷凝液經大氣腳(barometric leg)排出,管內須形成真空,因此腳長必須足以平衡大氣壓力。以水柱計算,一大氣壓約可支持 10.3 m 水柱,故大氣腳長度至少需 10 m,才能避免冷卻水倒灌進入真空系統。長度不足時水柱會被大氣壓力推回,破壞真空並使冷凝器失效,所以設計上取 10 m 以上。

第21題

控制閥為F C ( f a i l u r e t o c l o s e ) 型式,表示沒有信號來源時控制閥應在 1. 全關 2. 停在最後位置不動 3. 全開 4. 停在設定值位置不動。

答案:(1) 全關

解析:控制閥的故障位置(fail action)表示失去儀表空氣或信號時閥門的動作方向。FC 即 failure to close,指無信號時閥門回到全關位置;FO(failure to open)則回到全開;FL(fail last)停在最後位置不動。FC 常用於加熱蒸氣或進料管線,一旦控制失靈即切斷能源或物料,避免溫度失控或溢流,屬於安全導向的設計,故本題應選全關。

第22題

下列何種酸對於皮膚有強烈脫水和腐蝕作用 1. H S O 2. H N O 3. H C l 4. C H C O O H 。

答案:(1) H S O

解析:濃硫酸(H₂SO₄)具有強烈脫水性,會奪取皮膚組織中的水分,使蛋白質變性、組織碳化,造成深度化學灼傷,因此操作時須戴護目鏡、耐酸手套與防護衣;若不慎濺到,應立即以大量清水沖洗並送醫。硝酸、鹽酸雖也有腐蝕性,但脫水作用不如濃硫酸典型;醋酸屬弱酸,刺激性較小。故對皮膚具強烈脫水與腐蝕作用者為硫酸。

第23題

管殼式熱交換器裝設折流板的目的是在於 1. 減低阻力 2. 增加熱輸送面積 3. 增加流速 4. 過濾固體微粒以提高熱量傳送的效率。

答案:(3) 增加流速

解析:管殼式熱交換器在殼側裝設折流板(baffle),可迫使殼側流體反覆橫掠管束,延長流路、提高流速並產生湍流,使熱傳係數增大、傳熱效果提升,同時減少流體走短路與死角。但流速提高會使殼側壓降(阻力)增加,並非減低阻力;傳熱面積由管數與管長決定,折流板不會增加面積,也沒有過濾固體的功能,故選增加流速。

第24題

關於流體輸送機械,下列敘述何者錯誤 1. 往復泵是目前應用最廣之泵 2. 離心泵可能產生氣縛現象 3. 泵屬於推進與升舉流體之機械 4. 壓縮機屬於推動氣體之裝置。

答案:(1) 往復泵是目前應用最廣之泵

解析:目前工業上應用最廣的泵是離心泵,因其構造簡單、流量大、體積小、價格低且易於維護;往復泵則適用於高壓、小流量或黏性流體的輸送,並非最普遍。離心泵在吸入側壓力過低或吸入空氣時,會因氣體積存而無法送液,即氣縛現象。泵屬推進與升舉液體的機械,壓縮機則用於推動與壓縮氣體,故敘述錯誤者為第一項。

第25題

H g C l 不溶於下列何種液體中 1. 鹽酸 2. 水 3. 王水 4. 硝酸。

答案:(2) 水

解析:氯化氫 (HCl) 在室溫下為無色氣體,極易溶於水生成鹽酸,亦可溶於王水與濃硝酸等極性溶劑。題目詢問「不溶於下列何種液體」,水是 HCl 的最佳溶劑,鹽酸本身即為 HCl 水溶液,王水與硝酸皆含水且具極性皆能溶解 HCl,故唯有「水」選項在邏輯上為 HCl 極易溶解的對象,非不溶體。

第26題

下列何者為選擇防音耳塞最主要的考慮因素 1. 外形美觀 2. 遮音效果高 3. 價格便宜 4. 輕便。

答案:(2) 遮音效果高

解析:選擇防音耳塞最主要的考量因素為「遮音效果高」(NRR 值),確保能有效降低進入耳道的噪音強度,保護聽力不受損害。外觀美觀、價格便宜、輕便雖屬次要考量,但若遮音效果不足,即失去配戴目的,無法達到職業安全衛生法規要求的聽力保護標準。

第27題

下列何者為碳 的電子組態 1. 2. 3. 4. 。

答案

  • 2

第28題

有一精餾塔採全回流操作,則 1. 塔頂產品減少 2. 塔頂產品濃度增加 3. 無塔頂產品 4. 塔頂產品增加。

答案:(3) 無塔頂產品

解析:精餾塔採全回流操作時,塔頂蒸氣經冷凝後全部回流為塔頂回流液,無產品抽出 (D=0),故塔頂無產品產出。此操作常用於啟動、平衡數據測試或理論階數測定,雖分離效率最佳 (最小理論階數),但無產品產量。

第29題

當吸入高濃度的氨氣時,下列敘述何者錯誤 1. 使支氣管痙攣 2. 於2500 p p m 至5000 p p m 時尚可忍受1 小時 3. 會使呼吸氣道黏膜急性充血 4. 呼吸困難胸部疼痛。

答案:(2) 於2500 p p m 至5000 p p m 時尚可忍受1 小時

解析:吸入高濃度氨氣會引起支氣管痙攣、呼吸道黏膜急性充血水腫、呼吸困難與胸痛等急性中毒症狀。依職業安全衛生容許濃度標準,氨氣 8 小時 TWA 為 25 ppm,短時接觸 STEL 為 35 ppm;2500~5000 ppm 屬極高濃度 (IDLH 300 ppm),會立即危及生命健康,絕非可忍受 1 小時。

第30題

關於攪拌槽之攪拌操作,下列敘述何者錯誤 1. 提供機械能 2. 使液體產生流動 3. 促進混合 4. 減緩化學反應。

答案:(4) 減緩化學反應

解析:攪拌槽操作目的在提供機械能、使液體產生流動、促進混合與傳質傳熱,均有利於化學反應進行,可加速反應速率、提高轉化率,不會「減緩化學反應」。選項 4 敘述與攪拌功能背道而馳。

第31題

蓄電池工廠員工,易得下列何種金屬中毒 1. 鎘 2. 汞 3. 鉛 4. 銅。

答案:(3) 鉛

解析:蓄電池 (鉛酸電池) 製造過程大量使用鉛及其氧化物 (如四氧化三鉛、氧化鉛),工人易經由吸入鉛粉塵或飲食道攝入導致鉛中毒,為該產業最典型職業病。鎘、汞、銅雖有毒性,但非蓄電池廠主要暴露風險。

第32題

下列有關蒸餾酒的敘述,何者錯誤 1. 通常可貯存較長的時間 2. 市售啤酒屬於蒸餾酒 3. 是將釀造酒再加蒸餾所得 4. 酒精之含量較其他酒類為高且在40 % 以上。

答案:(2) 市售啤酒屬於蒸餾酒

解析:蒸餾酒係將釀造酒經蒸餾濃縮而得,酒精濃度通常 40% 以上,可長期貯存。啤酒屬發酵釀造酒 (醱造酒),未經蒸餾,酒精濃度約 3~5%,不屬蒸餾酒。選項 2 將啤酒歸類蒸餾酒屬錯誤。

第33題

何種染料因製造容易、價格低廉、顏色種類繁多,故生產量幾乎佔全部合成染料的半數且被 應用的範圍也最廣 1. 可溶性甕染料 2. 蔥染料 3. 偶氮染料 4. 類靛藍染料。

答案:(3) 偶氮染料

解析:偶氮染料結構含 -N=N- 基團,合成路徑成熟 (重氮化偶合反應)、原料易得、成本低、色譜完整 (黃、橙、紅、藍、黑),產量佔合成染料約 50~60%,應用範圍最廣 (纖維、皮革、油墨、塑膠等)。其他染料類別產量與應用均遠較偶氮染料為低。

第34題

關於油脂黏度的敘述,下列何項錯誤 1. 一般不飽和度增大時,則黏度減小 2. 油脂之黏度通常很小 3. 黏度與油脂長鏈的構造有關,不飽和度相同時分子量愈大,則黏度愈高 4. 油脂若加氫時,則黏度會增加。

答案:(2) 油脂之黏度通常很小

解析:錯誤的是第2項。油脂由長鏈脂肪酸三甘油酯組成,分子量大、碳鏈長,黏度其實不低(遠大於水的約1 cP),故「黏度通常很小」為錯誤敘述。正確觀念:不飽和度增加(雙鍵多)使分子排列鬆散、流動性變好,黏度減小(1正確);相同不飽和度下分子量愈大、鏈愈長,分子間作用力強,黏度愈高(3正確);加氫使雙鍵減少、飽和度上升,熔點與黏度皆增加(4正確)。

第35題

紅色的防銹底漆是以氧化鐵顏料為主成分,另再加用少量的 1. 氧化銅 2. 碳酸鈣 3. 硫酸鉛 4. 鉻酸鋅。

答案:(4) 鉻酸鋅

解析:紅色防銹底漆以氧化鐵(Fe2O3)為主顏料,提供著色與屏蔽,另添加少量鉻酸鋅(ZnCrO4)作活性防銹顏料;鉻酸鋅可緩釋鉻酸根,使金屬表面鈍化、抑制腐蝕,故選4。氧化銅不具典型緩蝕功能;碳酸鈣多作惰性填充料;硫酸鉛具毒性且非此類底漆標準防鏽添加劑,三者皆非本配方之小量添加成分。

第36題

在S T P 下11 . 2 升的氧氣,其莫耳數為 1. 1 2. 0 . 1 3. 0 . 2 4. 0 . 5 莫耳。

答案:(4) 0 . 5 莫耳

解析:在STP(標準狀況,0℃、1 atm)下,1莫耳理想氣體體積為22.4升。已知氧氣體積為11.2升,莫耳數 n = V ÷ Vm = 11.2 L ÷ 22.4 L/mol = 0.5 mol,故選4。此計算與氣體種類無關,任何理想氣體皆適用。應注意STP與25℃、1 atm(Vm約24.5 L/mol)不同,勿混淆兩者條件。

第37題

可以防止人體進入機器內避免傷害事故的是 1. 護罩法 2. 機內防護法 3. 自動法 4. 聯鎖法。

答案:(2) 機內防護法

第38題

黃銅合金之主要成分為 1. C u ,Z n 2. C u ,S n ,P b 3. C u ,A u 4. C u ,W 。

答案:(1) C u ,Z n

解析:黃銅(brass)為銅(Cu)與鋅(Zn)的二元合金,鋅含量約5~45%,依比例可得不同色澤與機械性質,故選1。青銅主要為Cu–Sn(錫青銅),選項2含Sn、Pb屬青銅/易削合金體系;Cu–Au為金合金非黃銅;Cu–W為鎢銅合金、用於電接點散熱,皆非黃銅成分。

第39題

下列關於卡氏微量水分測定的敘述,何者錯誤 1. 卡爾費雪試劑成分是I 、S O 和C H N 2. 卡爾費雪滴定時醛類會造成干擾,致影響到測定的計量關係 3. 當採用卡爾費雪滴定法來滴定時, 若溶液的顏色由黃色變成棕色時,即表示到達滴定之終點 4. 卡爾費雪( K a r l - F i s h e r ) 滴定法是屬於酸鹼中和滴定的反應。

答案:(4) 卡爾費雪( K a r l - F i s h e r ) 滴定法是屬於酸鹼中和滴定的反應

解析:卡爾費雪法測定水分並非酸鹼中和反應,而是碘(I2)、二氧化硫(SO2)在鹼(如吡啶/咪唑)與醇(甲醇)存在下與水發生的定量反應(Bunsen反應),屬氧化還原型化學反應,故第4項錯誤,選4。試劑含I2、SO2、鹼、醇;醛酮可能因副反應干擾計量;終點為碘微過量呈棕黃色,皆非酸鹼滴定原理。

第40題

下列何者的溶解度會隨溫度的升高而顯著增加 1. H g C l 2. P b C l 3. A g C l 4. H g C l 。

答案:(2) P b C l

解析:氯化鉛(PbCl2)在低溫水中溶解度小,但隨溫度升高顯著增加(約0℃ 0.67 g/100g水增至100℃約3.3 g/100g水,增加約5倍),故選2。相比之下,AgCl與氯化亞汞(Hg2Cl2)皆極難溶且受溫度影響不大;氯化汞(HgCl2)雖可溶,但本題典型重點在PbCl2之溫度敏感性,屬少數溶解度隨溫度明顯上升的氯化物。

第41題

鋼製構件鍍鎘之功用是在於 1. 增強耐蝕力 2. 增加塗料之附著力 3. 增加美觀 4. 增大抗摩擦性能。

答案:(1) 增強耐蝕力

解析:鋼件鍍鎘主要目的在增強耐蝕力:鎘層於大氣、海水及工業環境中形成緻密保護膜,且相對鋼具犧牲性保護(類似鋅),故選1。相較鍍鋅,鎘層在鹽霧與高溫環境耐蝕更佳、潤滑性較好,常用於航太與船舶零件。增加塗料附著力多靠磷化或噴砂前處理,美觀非主要目的,抗摩擦亦非鎘層首要功能。

第42題

利用乾球溫度計和濕球溫度計,查表可求得空氣的 1. 沸點 2. 濕度 3. 密度 4. 黏度。

答案:(2) 濕度

解析:乾球溫度計量得空氣實際溫度,濕球因紗布水分蒸發吸熱而降溫;兩者溫差越大,表示空氣越乾燥。利用乾球溫度與乾濕球溫差,可查濕度圖求得相對濕度、絕對濕度及露點等,因此此組合主要用於測定空氣濕度。沸點與黏度不是由乾濕球溫度直接查得,密度也需配合其他狀態資料。

第43題

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. 氫氧化鈉 2. 石灰石 3. 硝酸鈉 4. 氯化鈣。

答案:(2) 石灰石

解析:氨鹼法(Solvay process)以食鹽水為鈉源,石灰石經煅燒產生二氧化碳與氧化鈣;二氧化碳通入氨化食鹽水生成碳酸氫鈉,氧化鈣消化後用來回收氨。因此除食鹽、焦碳、氨氣外,石灰石是必要原料。氫氧化鈉、硝酸鈉、氯化鈣並非此流程的主要原料。

第44題

物質熱傳導度大小的次序為 1. 金屬>非金屬>氣體 2. 液體>氣體>金屬 3. 氣體>液體>金屬 4. 液體>金屬>氣體。

答案:(1) 金屬>非金屬>氣體

解析:熱傳導度反映材料傳遞熱量的能力。金屬靠自由電子與晶格振動導熱,通常最高;非金屬固體主要靠晶格振動,導熱較金屬低;氣體分子間距大、碰撞傳能效率差,導熱最低。因此常溫下大致為金屬>非金屬>氣體。選項2、3、4把金屬排在氣體或液體之後,不符合一般導熱趨勢。

第45題

大氣壓力為1 a t m,若以一閉端U 型水銀壓力計測量某一容器內的壓力,得知其讀數為38 c m, 則此容器之絕對壓力為多少a t m 1. 0 2. 0 . 5 3. 1 . 0 4. - 0 . 5 。

答案:(2) 0 . 5

解析:閉端U型水銀壓力計的封閉端已抽成真空,水銀液面差直接代表容器內的絕對壓力,不必再加一大氣壓。讀數38 cmHg,而1 atm相當於76 cmHg,所以P_abs=38÷76=0.5 atm。若為開端式壓力計,讀數才代表錶壓,絕對壓力須再加1 atm;本題為閉端式,答案為0.5 atm。

第46題

溶液若呈黃色時,其內可能含有何種離子 1. 2. 3. 4. 。

答案

  • 4

第47題

質量傳送主要的驅動力為 1. 速度差 2. 濃度差 3. 溫度差 4. 壓力差。

答案:(2) 濃度差

解析:質量傳送是物質因濃度不均而由高濃度往低濃度移動,主要驅動力為濃度差(濃度梯度),可用Fick定律J=-D(dC/dx)描述。速度差主要對應動量傳送,溫度差對應熱傳,壓力差雖可能造成整體流動,但分子擴散的直接驅動力仍是濃度梯度。因此選濃度差。

第48題

H O O C ( C H ) C O O H 是下列何種化合物之示性式 1. 琥珀酸 2. 檸檬酸 3. 酒石酸 4. 草酸。

答案:(1) 琥珀酸

解析:琥珀酸又名丁二酸,是直鏈飽和二元羧酸,示性式為HOOC–(CH2)2–COOH,兩端各有一個羧基,中間有兩個亞甲基。題幹所示即含兩個羧基的直鏈二羧酸,故為琥珀酸。草酸的示性式為HOOC–COOH,中間沒有亞甲基;檸檬酸含三個羧基及一個羥基,酒石酸則含兩個羥基,結構均不同。

第49題

事業單位新進勞工之安全衛生教育訓練時數最少不低於 1. 6 小時 2. 4 小時 3. 2 小時 4. 3 小時。

答案:(4) 3 小時

第50題

25 °C,1 a t m 下某空氣之水蒸氣分壓為14 m m - H g,若在25 °C時的飽和水蒸氣壓為21 m m - H g , 則該空氣的相對濕度是為多少% 1. 54 % 2. 34 % 3. 67 % 4.

答案

  • 3

第51題

俗稱大蘇打或海波之化合物是 1. 氧化鈣 2. 碳酸鈉 3. 硫代硫酸鈉 4. 碳酸氫鈉。

答案:(3) 硫代硫酸鈉

解析:硫代硫酸鈉的化學式為Na2S2O3,常以五水合物Na2S2O3·5H2O存在,俗稱大蘇打或海波,常用於照相定影、去除水中餘氯及碘滴定。其水溶液具還原性,能與碘作用。氧化鈣俗稱生石灰,碳酸鈉俗稱蘇打,碳酸氫鈉俗稱小蘇打,均非大蘇打,故選硫代硫酸鈉。

第52題

下列流量計中,何者可以測定管道中斷面各點之速度 1. 孔口板流量計 2. 文氏流量計 3. 皮托管 4. 浮子流量計。

答案:(3) 皮托管

解析:皮托管利用全壓與靜壓之差(動壓)來測量流體在管道斷面特定點的局部流速,是唯一能直接測定斷面各點速度分布的儀器。孔口板流量計、文氏流量計屬差壓式流量計,測得的是管道斷面平均流速;浮子流量計屬變面積式,測得的也是平均流速,兩者皆無法提供速度剖面資訊。

第53題

下列關於流量計的敘述,何者為錯誤 1. 浮子流量計是屬於變面積式流量計 2. 皮托管測定的缺點為不能測量稍帶固體微粒或黏滯的流體 3. 家庭用的水錶是往復活塞式體積流量計 4. 孔口板流量計屬於差壓式流量計。

答案:(3) 家庭用的水錶是往復活塞式體積流量計

解析:家庭用水錶多為旋翼式(速度式)或活塞式(容積式),但「往復活塞式」並非主流規格,敘述不精確。浮子流量計確屬變面積式流量計;皮托管因壓力取樣孔徑小,確不宜測含固體微粒或高黏度流體;孔口板流量計屬典型差壓式流量計,三者敘述均正確。

第54題

苯甲醛與溴化苯基鎂反應後,水解可得到下列何種生成物 1. C H ─C H C H O 2. C H ─C O ─C H 3. C H ─C H O H 4. C H ─C H O H ─C H 。

答案:(4) C H ─C H O H ─C H

解析:溴化苯基鎂屬格氏試劑,屬親核試劑,會攻擊苯甲醛醛基之羰基碳。反應機制為親核加成:C6H5MgBr 中 C6H5- 攻擊 C6H5CHO 羰基碳,形成醇鹽中間體,水解後得二級醇 C6H5-CH(OH)-C6H5(二苯甲醇),結構式對應選項 4 的 CH-CHOH-CH 表示法。

第55題

20 °C 的水( 密度為1 克/ 立方公分,黏度為1 厘泊) ,流經一直徑為5 公分圓管,已知水的平 均流速為每秒10 公分,則雷諾數( R e y n o l d s n u m b e r , R e ) 為 1. 8440 2. 6770 3. 5000 4. 2660 。

答案:(3) 5000

解析:雷諾數 Re = ρvD/μ。代入條件:ρ=1 g/cm³, v=10 cm/s, D=5 cm, μ=1 cP=0.01 g/(cm·s)。Re = (1×10×5)/0.01 = 5000。流屬紊流區(Re>4000),計算結果符合選項 3。

第56題

何者為最常用的白色顏料 1. C a O 2. T i O 3. S i O 4. C u O 。

答案:(2) T i O

第57題

有核的原子模型是 ( R u t h e r f o r d ) 首先提出,他所根據的事實是為下列何者 1. 同位素的發現 2. ( M i l l i k a n ) 的油滴實驗 3. 陰極射線的發現 4. α -粒子的散射實驗。

答案:(4) α -粒子的散射實驗

解析:盧瑟福根據 1909 年蓋革-馬斯登實驗(α粒子散射實驗)結果,發現極少數 α 粒子大角度散射,推論原子中心存在微小、帶正電、攏帶大部分質量的原子核,提出有核原子模型。同位素發現、密立根油滴實驗、陰極射線發現均非該模型直接依據。

第58題

流體因熱脹冷縮現象所產生的傳熱現象稱為 1. 傳導 2. 強制對流 3. 輻射 4. 自然對流。

答案:(4) 自然對流

解析:自然對流係指流體因溫度差產生密度差,在重力場作用下產生浮力,進而自發流動並傳熱。熱脹冷縮造成密度變化是自然對流發生的根本原因。傳導不需流體巨觀運動;強制對流靠外力驅動;輻射不需介質。

第59題

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。

答案

  • 3

第60題

下列何者較可能導致肺部的纖維化 1. 鉛 2. 石膏 3. 氧化鐵 4. 二氧化矽。

答案:(4) 二氧化矽

解析:長期吸入游離二氧化矽粉塵會導致矽肺,其病理特徵為肺間質纖維化、結節形成,屬職業性塵肺病中最嚴重、最典型的纖維化疾病。鉛主要危害神經、造血系統;石膏屬惡性塵低毒性;氧化鐵吸入多形成鐵肺,纖維化程度較輕微。

第61題

若熱傳關係式q = ,其中k 表導熱度( t h e r m a l c o n d u c t i v i t y ),則下列敘述何者正確 1. 該式為熱對流關係式 2. 熱傳方向是從低溫傳至高溫 3. k 值大小與溫度無關 4. 式中負號表熱流方向與溫度梯度方向相反。

答案:(4) 式中負號表熱流方向與溫度梯度方向相反

解析:此式為傅立葉熱傳導定律(Fourier's law),表示 q = -k(dT/dx),描述熱量經由介質傳導的現象。式中 k 為導熱度,其數值會隨材料種類與溫度而改變,並非定值;溫度梯度 dT/dx 指向溫度升高的方向,但熱實際上是由高溫流向低溫,因此必須加上負號,使 q 的正負與實際熱流方向一致,也就是負號表示熱流方向與溫度梯度方向相反。選項1所稱的對流關係式為牛頓冷卻定律 q = hAΔT,與本式不同。

第62題

塑膠光纖之透光率較低,不適合長距離的光傳遞,但它具有價格低且操作容易的優點,下列 何者是該種光纖的材料 1. 環氧樹脂和三聚氰胺甲醛樹脂 2. 高密度聚乙烯和聚四氟乙烯 3. 聚丙烯和聚氯乙烯 4. 壓克力和聚苯乙烯。

答案:(3) 聚丙烯和聚氯乙烯

第63題

在化工上用量最多的不銹鋼(S t a i n l e s s S t e e l s )是18 - 8 系不銹鋼,其組成是 1. 18 %C r 、8 %N i 2. 18 %M n 、8 %M o 3. 18 %N i 、8 %C r 4. 18 %N i 、8 %M o 。

答案:(1) 18 %C r 、8 %N i

解析:18-8 系不銹鋼是指含鉻約 18%、鎳約 8% 的沃斯田鐵系不銹鋼,典型代表為 304。鉻會在表面生成緻密的氧化鉻鈍化膜,提供抗蝕能力;鎳則穩定沃斯田鐵組織,使材料保有韌性與加工性。選項2的錳、鉬屬其他合金元素,並非 18-8 的定義;選項3把鎳、鉻比例對調;選項4以鉬取代鎳,均與 18-8 的組成不符。

第64題

近年來臺灣桃園地區所發生的「痛痛病」是何種重金屬所引起的 1. 銀 2. 鉛 3. 汞 4. 鎘。

答案:(4) 鎘

解析:痛痛病(イタイイタイ病)是鎘污染造成的公害病,鎘經由食物鏈進入人體後蓄積於腎臟與骨骼,造成腎小管損傷、鈣磷代謝失衡與骨軟化,患者全身骨骼劇痛而得名。鉛主要引起神經與造血系統毒性,汞尤其是甲基汞會造成水俣病,銀則與此病無關。因此本題所指重金屬為鎘。

第65題

有關於D D T 的敘述,下列何項錯誤 1. 有數種異構物但僅P , P ' - D D T 具殺蟲效果 2. 是由氯苯與三氯乙醛反應而製得 3. 是一種延毒力極弱的殺蟲劑 4. 是D i c h l o r o D i p h e n y l T r i c h l o r o e t h a n e 的簡稱。

答案:(3) 是一種延毒力極弱的殺蟲劑

解析:本題要選出錯誤敘述。DDT 屬有機氯殺蟲劑,化學性質穩定、脂溶性高,在環境中分解緩慢,殘效期可長達數年,因此說它「延毒力極弱」並不正確。DDT 由氯苯與三氯乙醛縮合製得,工業產品含多種異構物,其中僅 p,p'-DDT 具明顯殺蟲活性;其全名為 DichloroDiphenylTrichloroethane。故錯誤者為選項3。

第66題

K M n O 溶液在酸性下當氧化劑時,其克當量應為多少?( 式量=158 . 04 ) 1. 31 . 61 g 2. 158 . 04 g 3. 52 . 68 g 4. 79 . 02 g 。

答案:(1) 31 . 61 g

解析:酸性條件下,高錳酸鉀的半反應式為 MnO4⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H2O,錳由 +7 價降到 +2 價,每莫耳 KMnO4 可得 5 莫耳電子,故當量數 n = 5。克當量 = 式量 ÷ 5 = 158.04 ÷ 5 = 31.608,約為 31.61 g。158.04 g 是式量本身;鹼性或中性下錳只降到 +4 價,n = 3,克當量約 52.68 g;79.02 g 則相當於 n = 2 的情形。

第67題

蒸餾的原理主要是根據下列何種特性之不同 1. 沸點 2. 溶解度 3. 黏度 4. 分子量。

答案:(1) 沸點

解析:蒸餾是依據混合物中各成分沸點(揮發度)不同來分離。加熱時沸點較低、揮發度較大的成分先汽化,經冷凝器冷卻後收集為餾出液,沸點高者留在釜中,藉此達到分離或純化的目的。溶解度差異常用於萃取、結晶等操作;黏度與分子量雖會影響程序設計,但並非蒸餾分離所依據的主要性質。

第68題

空氣中含量最多的元素是 1. 氦氣 2. 氮氣 3. 氫氣 4. 氧氣。

答案:(2) 氮氣

解析:乾燥空氣的體積組成約為氮 78%、氧 21%、氬 0.93%、二氧化碳 0.04%,其餘為微量氣體。因此含量最多的元素是氮,主要以氮氣分子形式存在;氧居第二。氫氣與氦氣在大氣中含量極微,並非主要成分,故選氮氣。

第69題

苯環之形狀為 1. 船形 2. 平面形 3. 正四面體 4. 角錐形。

答案:(2) 平面形

解析:苯(C6H6)六個碳原子皆採 sp2 混成軌域,彼此以 σ 鍵連成正六邊形環,每個碳剩餘的 p 軌域垂直於環面,形成涵蓋六個碳的共軛 π 電子雲,故整個苯環為平面結構,鍵角約 120°。船形為環己烷的折疊構象;正四面體如甲烷(sp3 混成);角錐形如氨(NH3)。解析重點:芳香族因 sp2 混成與共軛而呈平面,此為苯基本幾何特徵,故選平面形(選項 2)。

第70題

下列物質的水溶液中,何者在加入B a C l 及稀H C l 後,可產生白色沉澱 1. N a N 0 2. 3. N a C l 4. 。

答案

  • 2

第71題

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。

第72題

烴類(H y d r o c a r b o n )廢氣或揮發性有機物(V o l a t i l e O r g a n i c C o m p o u n d ),一般都採用何 種的處理法來將它們除去 1. 燃燒法(I n c i n e r a t i o n P r o c e s s ) 2. 觸媒法(C a t a l y t i c P r o c e s s ) 3. 吸收法(A b s o r p t i o n P r o c e s s ) 4. 吸附法(A d s o r p t i o n P r o c e s s )。

答案:(1) 燃燒法(I n c i n e r a t i o n P r o c e s s )

解析:烴類與揮發性有機物(VOC)多為可燃有機氣體,工程上最普遍以燃燒法(Incineration)將其氧化分解成 CO2 與 H2O,去除效率佳、適用濃度廣。觸媒法需高溫與催化劑、成本較高;吸收法適用水溶性或可吸收氣體;吸附法(如活性炭)多用於低濃度回收,非普遍除去手段。重點觀念:可燃有機廢氣以熱氧化破壞為主流,符合「破壞與去除」原則,故選燃燒法(選項 1)。

第73題

取10 k g 的甲烷( M = 16 g / m o l ) 與300 k g 的空氣(設O 之重量百分率為20 )燃燒,產生13 . 2 k g 的 與5 . 6 k g 的C O ,則空氣的過量百分率為 1. 50 % 2. 70 % 3. 80 % 4. 60 % 。

答案:(1) 50 %

解析:計算過量空氣百分率。甲烷 M=16,10 kg = 10000/16 = 625 mol。完全燃燒 CH4+2O2→CO2+2H2O,理論需 O2 = 625×2 = 1250 mol = 1250×32 = 40000 g = 40 kg。空氣中 O2 重量百分率 20%,理論空氣量 = 40/0.2 = 200 kg。實際供給空氣 300 kg,過量 = 300−200 = 100 kg。過量百分率 = (100/200)×100% = 50%。關鍵公式:過量% =(實際空氣−理論空氣)/理論空氣×100%,故答案為選項 1(50%)。

第74題

一般物質的質量擴散係數是 1. 氣體=液體=固體 2. 氣體>液體>固體 3. 液體>氣體>固體 4. 氣體<液體<固體。

答案:(2) 氣體>液體>固體

解析:質量擴散係數(D)因相態而異。氣體分子間距大、運動自由,D 約 10⁻⁵ m²/s,最大;液體分子間距小、受黏滯阻力,D 約 10⁻⁹ m²/s,居中;固體分子被晶格束縛,僅能經缺陷緩慢擴散,D 約 10⁻¹² m²/s,最小。故大小順序為氣體 > 液體 > 固體(選項 2)。重點:擴散係數受分子運動能與介質阻力影響,氣相最自由、固相最受阻,此為輸送現象(單元操作)基本常識。

第75題

品質保證之責任在 1. 政府檢驗機關 2. 公司負責人 3. 生產者 4. 消費者。

答案:(3) 生產者

解析:品質保證(QA)強調「品質是生產出來的,不是檢查出來的」,責任歸屬於生產者本身,須於製程中自主管控,而非僅倚賴政府檢驗機關把關或消費者發現。公司負責人雖負經營責任,但直接執行與確保產品品質者為生產者。故答案為選項 3(生產者)。觀念重點:全面品質管制(TQC)下,每一位生產者在自己工序即應保證品質,建立不讓不良品流出的自主檢查文化,此為丙級製程管理核心。

第76題

食品工業常用來高溫瞬間消毒之熱交換器為 1. 管殼式 2. 蝸旋式 3. 板式 4. 套管式。

答案:(3) 板式

解析:食品工業高溫瞬間殺菌(HTST,如 72℃/15 秒或更高溫短時)強調快速加熱與冷卻,板式熱交換器以薄金屬板構成狹窄流道,傳熱面積大、熱效率高、易拆洗消毒,最適合此用途。管殼式與套管式佔地大、加熱較慢;蝸旋式多用於高黏或含顆粒物料。故答案為選項 3(板式)。重點:板式換熱器因高傳熱係數與易清潔(CIP 可用),成為乳品、飲料瞬間殺菌主流設備。

第77題

陽離子分屬時,所使用的屬試劑是為下列何者 1. 催化劑 2. 脫水劑 3. 沉澱劑 4. 氧化劑。

答案:(3) 沉澱劑

解析:陽離子系統分析(如硫化物組、氯化物組分離)主要利用不同陽離子在特定酸鹼與試劑條件下生成難溶沉澱,以沉澱劑(如 HCl、H2S、NH4Cl/NH4OH、(NH4)2S 等)分組分離後再個別鑑定。催化劑改變速率不改生成物;脫水劑移除水分;氧化劑改變氧化態,皆非分屬主要手段。故答案為選項 3(沉澱劑)。觀念重點:定性分析中「分組試劑」即為沉澱劑,藉選擇性沉澱達成分離與鑑定。

第78題

+45 k c a l 的平衡系中,加入少量 而溫度及系統體積仍相同,則下列 何項之敘述正確 1. 正、逆反應的反應速率均增加 2. 之平衡濃度增加 3. 平衡不受影響 4. 之平衡濃度增加。

答案:(3) 平衡不受影響

第79題

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. 2. C a C O 3. S i O 4. 。

答案

  • 1

第80題

大多數之液體為牛頓流體,其剪應力與下列何者成正比關係 1. 流體速度之平方 2. 流體之速度梯度 3. 流體之速度 4. 流體之加速度。

答案:(2) 流體之速度梯度

解析:牛頓流體定義為剪應力與速度梯度成正比,比例常數為動態黏度。速度梯度即 du/dy,代表流體層間速度隨垂直距離的變化率。選項 1 速度平方與動能相關,選項 3 單純速度不含梯度資訊,選項 4 加速度屬非穩態流體力學範疇,均不符合牛頓黏性定律的正比關係。