110-指考-化學
中等
當原子的電子由激發態躍遷至基態時,會將多餘的能量以光的形式釋出,這種現象為電子躍遷的一種。氫原子在下列哪一種主量子數n之間的電子躍遷,所產生光譜的波長最短?
張同學以 0.100M0.100 \mathrm{M}NaOH\ce{NaOH} 水溶液滴定未知濃度的 50.0mL\ce{50.0 mL} 鹽酸溶液甲,當滴入 48.0mL\ce{48.0 mL}NaOH\ce{NaOH} 溶液時,發覺忘了加入酚酞指示劑。待加入指示劑後,發現溶液已呈現桃紅色。於是進行反滴定,先加入 1.80mL\ce{1.80 mL}0.100M\ce{0.100 M} 鹽酸溶液後,再滴入 0.20mL\ce{0.20 mL}NaOH\ce{NaOH} 溶液,即達到滴定終點,則此鹽酸溶液甲的濃度(M\mathrm{M})為何?
甲、乙、丙、丁為四個氣態鹵化氫分子,其化學鍵的鍵能與鍵長的關係如圖1所示。針對這四個分子與鹵化氫的對應關係,下表選項中,哪一個最合理?image.png
19521952 年的第一次氫彈試爆中,首次發現了原子序 9999 的鑀(Es\ce{Es})元素,已知此人造元素同位素 Es-253\ce{Es-253} 的半生期為 20.520.5 天。若是能取得 0.20mg\ce{0.20 mg}Es-253\ce{Es-253},立即與配位基進行合成及純化,得到的錯合物產率為 70%70\%,經過 1010 天後,則此錯合物中含有衰變後殘餘的 Es-253\ce{Es-253} 量約為多少(mg\ce{mg})?
有一容器裝有 XX2\ce{X2}YX2\ce{Y2} 兩種雙原子的氣體分子,其莫耳數比為 1:21:2,在定溫定壓下反應,反應完成後體積變為原來的 12\dfrac{1}{2},若該反應只有一種產物,並且為氣體,則該氣體產物的分子式可能為何?
下列有關各物質的分子間主要作用力的敘述,何者正確?
蘇同學做實驗時,有下列的操作:甲、將氫氧化鈉溶液,用燒杯對準管口,加入滴定管中;乙、將水徐徐倒入濃硫酸中並快速攪拌溶液;丙、實驗結束,將剩餘乾淨未用的藥品分別倒回原有藥瓶中;丁、將氫氧化鈉廢液先行中和再排放入水槽;戊、實驗結束,將所有使用過的藥品先予以混合,再倒入專用廢液桶中。上述有關實驗的敘述,何者正確?
題組 8-9 (6分)
新冠病毒猖獗,使用含氯的非酒精性消毒劑甚多,也常發生意外。圖2為定溫下,某濃度的溶液中 ClX2\ce{Cl2}HOCl\ce{HOCl}OClX\ce{OCl-} 三個物種的含量(%),隨 pH\ce{pH} 值不同而變化的曲線。 Screenshot from 2023-11-24 15-44-17.png
下列有關 ClX2\ce{Cl2}HOCl\ce{HOCl} 的敘述,何者錯誤
已知 OClX\ce{OCl-}HOCl\ce{HOCl} 的標準還原電位表如下:
    HOCl+HX++eX12ClX2+HX2O           ~~~~\ce{HOCl + H+ + e- -> \dfrac{1}{2}Cl2 + H2O} ~~~~~~~~~~~ E=+1.61V\mathrm{E}^{\circ}=+1.61V
    OClX+HX2O+2eXClX+2OHX      ~~~~\ce{OCl- + H2O + 2e- -> Cl- + 2OH-} ~~~~~~ E=+0.81V\mathrm{E}^{\circ}=+0.81V
下列有關、NaOCl及HOCl的敘述,何者正確?
王同學欲進行化學電池實驗,查出4種半電池標準還原電位,如表1所示,並取得相關的純水、鹽橋、燒杯、鹽類及電極。王同學取出兩種半電池,並以鹽橋連結組合後,構成化學電池,如圖3所示。image.pngimage.png
題組 11-12 (6分)
有少數廠商於食品中添加塑化劑DEHP,當做起雲劑使用。DEHP是一種環境荷爾蒙,已經證實對人體有害,圖4為DEHP的分子結構。image.png
根據結構,DEHP應屬於下列哪一種官能基化合物?
下列有關DEHP的敘述,哪一個選項正確?
室溫下,將 3.03.0 克的氮氣與 6.06.0 克的氯氣注入一個密閉容器內。假設氮氣與氯氣均可視為理想氣體,下列有關容器內氮氣與氯氣的敘述,何者正確?
已知 HCOOH\ce{HCOOH}CHX3COOH\ce{CH3COOH}KXa\ce{K_a} 分別為 1.8×1041.8\times 10^{-4}1.8×1051.8\times 10^{-5}。實驗桌上有 44 杯水溶液,分別為(1)0.1M\ce{0.1 M}CHX3COOH\ce{CH3COOH}、(2)0.1M\ce{0.1 M}CHX3COONa\ce{CH3COONa}、(3)0.1M\ce{0.1 M}HCOOH\ce{HCOOH} 與(4)0.1M\ce{0.1 M}HCOONa\ce{HCOONa}。若將等體積(1)與(2)混合得溶液甲,等體積(1)與(3)混合得溶液乙,等體積(1)與(4)混合得溶液丙,則溶液甲、乙與丙的[CHX3COOH\ce{CH3COOH}]由小至大的順序為何?
蛋白質及胜肽均由胺基酸組成,是食品中的必要營養,也是構成人體組織的要素及體內諸多激素、酵素、抗體等成分。有一小分子胜肽,其化學結構如圖5所示,則此胜肽由幾個胺基酸縮合而成?image.png
有六種有機化合物,分子式如下:(甲)CX6HX12ClX2\ce{C6H12Cl2}、(乙)CX6HX13ClO\ce{C6H13ClO}、(丙)CX6HX13N\ce{C6H13N}、(丁)CX6HX12\ce{C6H12}、(戊)CX6HX12BrCl\ce{C6H12BrCl}、(己)CX6HX12O\ce{C6H12O}。經由實驗分析,得知其中有一種化合物具有雙鍵。下列相關敘述中,何者不正確
鋁熱劑的主要成分為鋁及氧化鐵,先以火焰槍或鎂帶加熱引發後,二者進行反應,產生熔融態的鐵,可供焊接之用。下列相關化學反應的敘述,哪些正確?
古代人們發現,取自於柳樹中的柳酸,構造如圖6所示,可以用來止痛及治療風濕。但是,柳酸會造成胃部不適。可利用柳酸與醋酸或乙酐的反應製得乙醯柳酸,就是阿司匹靈。 下列有關乙醯柳酸的敘述,哪些正確?image.png
有一化學反應式:a(aq)+b(aq)c(s)+d(aq)\ce{a 甲(aq) + b 乙(aq) -> c 丙(s) + d 丁(aq)},其中甲、乙、丙、丁為四種化合物代號,a\ce{a}b\ce{b}c\ce{c}d\ce{d} 為平衡係數。若以 2M\ce{2 M} 甲溶液,分別和 1M\ce{1 M} 乙溶液進行多次反應,得到表2的數據。image.png
將一顆市售維他命C(分子式 CX6HX8OX6\ce{C6H8O6},分子量 =176=176)加水使其完全溶解,配製成 100mL\ce{100 mL} 溶液。取此溶液 20mL\ce{20 mL} 置入一錐形瓶中,加入適量的澱粉液作為指示劑,需用 12mL\ce{12 mL}0.10M\ce{0.10 M} 碘液滴定,達到滴定終點,維他命C與碘的化學反應式如下:
     CX6HX8OX6(aq)+IX2(aq)CX6HX6OX6(aq)+2HX+(aq)+2IX(aq)~~~~~\ce{C6H8O6(aq) + I2(aq) -> C6H6O6(aq) + 2H+(aq) + 2 I-(aq)}
下列敘述,哪些正確?
細胞培養液中的溶氧量不易偵測,但利用某些特定錯合物的螢光則可以測得。於溶液中,錯合物的螢光訊號強度,會隨氧氣的濃度增加而下降。某一個釕錯合物,即有此種性質,其化學式為 [RuLX3]ClX2\ce{[RuL_3]Cl_2},其中,Ru\ce{Ru} 與三個配位基 L\ce{L} 錯合。圖7為配位基 L\ce{L} 的結構式。
下列有關此錯合物的敘述,哪些正確?image.png
聚乳酸是一種環境友善、可降解的聚合物,可由單體甲或單體乙聚合而成,其結構如圖8。 image.png 下列相關的敘述,哪些正確?
乙醇為一種生質燃料,可由葡萄糖經生物發酵作用生成。葡萄糖可從光合作用產生,以澱粉或纖維素形式儲存。葡萄糖發酵時除產生乙醇外,也同時生成產物甲。已知相關分子的莫耳生成熱分別為二氧化碳:393.5-393.5、乙醇:277.7-277.7、葡萄糖:1260-1260、水:285.8-285.8kJ/mol\ce{kJ/mol})。
去年(2020)諾貝爾化學獎頒發給兩位女性科學家,分別是艾曼紐爾•夏本提爾與珍妮佛•道納。她們發現了 CRISPR/Cas9 基因剪刀的技術,可以精準地剪接去氧核糖核酸(DNA)。這種技術可用於各種生物科技上,例如育種、醫藥和治療上。下列有關DNA的敘述,哪些正確?
題組 25-26 (4分)
張老師與學生討論有關解題時的推理及類比思維方法後,給了學生一個有關物質的質量、原子量、分子量以及莫耳數的題目。
室溫時,某混合氣體 G,無色無味無毒,是由兩種氣體X與Y等莫耳數混合而成,且 G 中 X 與 Y 的質量比為 7:87:8。其中,液態 X 可作為儲存疫苗的冷劑;某些新冠肺炎的患者,藉由高壓 Y 氣體以維持生命。
然後張老師再給了一道新題目:在 8080℃ 時,混合氣體 R 是無色,也是由兩種氣體 P 與 Q 等莫耳數混合而成,R 中 P 與 Q 的質量比也是 7:87:8,但是兩者皆為有毒氣體,而且降低到室溫後,其中之一會變成液體。另外,氣體 P 是瓦斯燃燒不完全時,容易產生的氣體;氣體 Q 則為醇類。
根據這些敘述,回答下列問題。
寫出 X\ce{X}Y\ce{Y} 的分子式。
X:\ce{X:}
Y:\ce{Y:}
寫出 P\ce{P}Q \ce{Q} 的分子式。
P:\ce{P}:
Q:\ce{Q}:
題組 27-29 (8分)
12.0mg\ce{12.0 mg} 的某一含碳、氫、氧的化合物甲,經完全燃燒後,得 26.4mg\ce{26.4mg}COX2\ce{CO2}14.4mg\ce{14.4 mg}HX2O\ce{H2O}。另取 12.0g\ce{12.0 g} 的甲,在 1.0L\ce{1.0 L} 的容器加熱,當完全氣化時,測得容器的溫度為 127127 ℃,壓力為 6.56atm\ce{6.56 atm}
根據這些實驗結果,回答下列問題。
寫出化合物甲的實驗式
寫出化合物甲的分子量
寫出化合物甲的分子式 ,並畫出化合物甲之所有可能的結構異構物。
題組 30-33 (8分)
丹麥今年啟動了氨氣工業生產的綠色程序,使用固態氧離子電解槽(SOEC),過程中不需要高成本的空氣分離,圖9為其裝置示意圖。將適當比例的空氣和水蒸氣通入陰極,兩者均進行電解,氧氣生成 OX2\ce{O^{2-}},水蒸氣產生 HX2\ce{H2}OX2\ce{O^{2-}}。氧離子薄膜只允許氧離子(OX2\ce{O^{2-}})通過,並在陽極反應。已知 SOEC 電解水的效率可達 80%80\%,在通入莫耳數比為 1:31:3 的空氣和水蒸氣後,經電解生成甲和乙兩部分的氣體。甲含有未反應的水蒸氣,將甲通過除水裝置後,直接導入哈柏法製程,即可製造氨。 image.png 根據這些實驗結果,回答下列問題。
寫出甲部分的氣體中,除了水蒸氣外,所含兩種主要氣體的化學式。
(按照字母順序填寫)
寫出兩種在實驗室中用於吸收水蒸氣的常用化合物的化學式。
(按照字母順序填寫)
寫出陽極的係數平衡電化學半反應式
已知 SOEC 電解水的效率可達 80%80\%。由化學計量的觀點,說明在此效率下,需要通入莫耳數比為 1:31:3 的空氣和水蒸氣的原因。