民國114年 高考三級 化學工程 化學程序工業(包括質能均衡、分析化學、儀器分析)考古題

民國114年 高考三級 化學工程 化學程序工業(包括質能均衡、分析化學、儀器分析)收錄考選部官方試題,共 6 題可線上瀏覽,考選部未公告本科目答案。

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題目與答案

第1題

請回答下列有關化學工業程序流程圖和生產製程相關問題。 請問繪製管件及儀表圖(pipe & instrument diagram, P&ID)比程序流 程圖(process flow diagram, PFD)多加入了那些資料?(12 分) 請說明「清潔生產製程」與「傳統生產製程」在原料、能源、回收和 工業污染(廢水、廢氣和廢棄物)等方面之差異性。(10 分)

第2題

質能均衡探討化學工業程序中進料與出料間的質量及能量變化關係,請 回答下列質能均衡相關問題。有一蒸餾塔用來提高酒精的濃度,未蒸餾 前之酒精中含乙醇10%,其流率為2.4 kg/s。蒸餾後塔頂之酒精中含乙醇 40%,其流率為0.4kg/s。試求塔底的酒精溶液離開時濃度為多少?(15 分)

第3題

請回答下列有關儀器分析問題。 濾紙色層分析某化合物時,溶劑前沿的移動距離為5 公分,化合物色 點的移動距離為3 公分,其阻滯因數(Rf)值應為何?(5 分) 某物質經過20 cm 長的層析管柱,所得圖譜中的尖峰底部寬度為8 秒, 滯留時間為40 秒,則該層析管之理論板數(N)和理論板高(H)為 多少?(10 分)

第4題

請回答下列有關化學工業安全與污染防治問題。 請描述如何以氣提法去除廢水中的氨氮?(5 分) 請描述如何以離子交換法去除廢水中的NH4+和NO3–?(4 分) 請寫出添加硫酸鋁、氯化鐵和石灰去除廢水中磷酸鹽的化學反應式。 (6 分)

第5題

下圖為2-methyl-1-pentene 之1H NMR 之圖譜,2.97、2.08、2.96、2.06 和 2.00 為五個NMR 峰的積分值,請回答下列有關分析化學之問題。 請畫出2-methyl-1-pentene 之化學結構,並指出下圖a、b、c、d、e 這 五個NMR 峰各為2-methyl-1-pentene 化學結構中那個氫之吸收峰? (10 分) 下圖a、b、c、d、e 這五個NMR 峰當中,何者受屏蔽效應(shielding effect)之影響最大?(3 分) 下圖a、b、c、d、e 這五個NMR 峰當中,何者位於最高場(upfield) 之位置?(3 分)

第6題

請回答下列有關石油化學工業之問題。 汽油辛烷值(octane number)之定義為何?(5 分) 油品的辛烷值與其分子結構有關,正戊烷和正辛烷當中,何者的辛烷 值較高?(3 分) 1-戊烯和正戊烷當中,何者的辛烷值較高?(3 分) 如何提升汽油之辛烷值?(6 分) 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5