108-指考-化學
中等
鈉是人體中重要的電解質之一,其攝取量對健康影響很大。專家建議成年人每日鈉的攝取量,應以 24002400 毫克為限。味精是一種麩胺酸的鈉鹽(CX5HX8NOX4Na\ce{C5H8NO4Na},莫耳質量為 169g/mol\ce{169g/mol} ),是麩胺酸的一個鈉鹽。食用1.01.0 克味精,鈉含量相當於攝取食鹽約多少克?
空氣中的顆粒狀飄浮物 PM 2.5\ce{PM 2.5},顆粒很小不易沉澱,有害身體健康。此外,PM 2.5\ce{PM 2.5} 在空氣中扮演另一個角色,與 SOX2\ce{SO2} 接觸並且將其轉化為 SOX3\ce{SO3},這是造成酸雨的原因之一。在氧氣存在下,SOX2\ce{SO2} 氧化為 SOX3\ce{SO3} 的過程,顆粒狀飄浮物扮演什麼角色?
正電子放射斷層攝影是先進的癌症診斷技術之一。目前使用的放射性藥劑是含有 X18X2218F\ce{^18F} 的氟代去氧葡萄糖,半衰期約為 22 小時。若從加速器製得的藥劑,運送至醫院所需時間為 1010 小時,當醫院需要含有 1.01.0 毫克 X18X2218F\ce{^18F} 的氟代去氧葡萄糖的藥劑,則從製造端運送出的藥劑至少需含有 X18X2218F\ce{^18F} 的氟代去氧葡萄糖若干毫克?
25XC\ce{25^{\circ}C},分別有 11 克的氫氣、甲烷及二氧化硫三種氣體。下列關於此三種氣體的敘述,哪一項正確?
取含有 FeX2OX3\ce{Fe2O3} 雜質的金塊樣品 3.23.2 克,以適量鹽酸使雜質恰完全作用,釋出 FeX3+\ce{Fe^{3+}} 的再以鐵還原成 FeX2+\ce{Fe^{2+}},該溶液中無 FeX3+\ce{Fe^{3+}} 殘留,其反應如式(11)及式(22)。用去離子水將該溶液稀釋至 100100 毫升,取該稀釋液 1010 毫升,在標準狀況下通入氯氣 13.4413.44 毫升(視為理想氣體),可將 FeX2+\ce{Fe^{2+}} 完全氧化,如式(33)所示,該溶液中無 FeX2+\ce{Fe^{2+}} 殘留。試問金塊樣品中所含 FeX2OX3\ce{Fe2O3} 的重量百分比為多少(%)?(FeX2OX3\ce{Fe2O3} 莫耳質量為 160g/mol\ce{160g/mol}
    FeX2OX3(s)+6HX+(aq)2FeX3+(aq)+3HX2O(l)             ~~~~\ce{Fe2O3(s) + 6 H+(aq) -> 2 Fe^{3+}(aq) + 3H2O(l)}~~~~~~~~~~~~~ 式(11
    Fe(s)+2FeX3+(aq)3FeX2+(aq)                                   ~~~~\ce{Fe(s) + 2Fe^{3+}(aq) -> 3Fe^{2+}(aq)}~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 式(22
    2FeX2+(aq)+ClX2(g)2FeX3+(aq)+2ClX(aq)             ~~~~\ce{2Fe^{2+}(aq) + Cl2(g) -> 2 Fe^{3+}(aq) + 2 Cl-(aq)}~~~~~~~~~~~~~ 式(33
題組 6-7 (6分)
做完秒錶反應後,為了要同學探究實驗過程中的試劑與其化學反應,張老師又用一個燒杯,演示了一組實驗。簡要過程如下:取一個盛有去離子水 100100 毫升的大燒杯,放置於攪拌器上,使燒杯內的水穩定攪拌,然後滴入碘酒,使溶液呈現黃褐色。
① 加入 X\ce{X} 試劑,黃褐色褪去,溶液呈現無色。      ~~~~~~② 加入雙氧水,黃褐色復現。
③ 加入 Y\ce{Y} 試劑,黃褐色褪去,溶液呈現無色。      ~~~~~④ 加入鹽酸溶液,黃褐色復現。
其流程如右圖,①②③④ 為反應過程序號,依據實驗回答 6-7 題: image.png
在 ① 的步驟中,加入的試劑 X\ce{X} 是什麼?
在 ③ 的步驟中,加入的試劑 Y\ce{Y} 是什麼?
林同學以儀器量測某穩定元素,其組成為雙原子分子,測得其分子量僅有 158158160160162162 三個數值,且對應的分子含量比約為 1:2:11:2:1。下列敘述,哪一項正確?
李同學在實驗室發現兩瓶相同體積的酸性溶液,為了獲知兩瓶溶液的濃度及酸的強度,於是用 0.2M\ce{0.2 M} 的氫氧化鈉溶液分別對兩瓶酸進行滴定。以所加入氫氧化鈉溶液的體積(毫升)為 X\ce{X} 軸,溶液的 pH\ce{pH} 值為 Y\ce{Y} 軸,得到的滴定曲線如圖1所示。下列敘述,哪一項錯誤image.png
有關測定草酸鎂溶度積常數的實驗,下列敘述,哪一項錯誤
題組 11-12 (6分)
半導體材料(例如 TiOX2\ce{TiO2})及催化材料受到太陽光激發後,電子會由基態躍遷至高能量的狀態,促使進行氧化還原反應。所以,藉由太陽光提供能量,在半導體材料及催化材料存在下,可以將水轉變為氫氣與氧氣,稱為光催化水分解,其組成如圖2所示。太陽光照射電極乙,激發其電子,然後經外電路傳導至電極甲,進而還原電解液中的氫離子,產生氫氣;同時,電極乙則可將水分子氧化產生氧氣。另外,研究發現,降低半導體材料的粒徑和添加其他催化材料,可有效增加光催化水分解效率。image.png
下列有關光催化水分解的敘述,哪一項正確?
光催化水分解所產生的氫氣,可用於燃料電池,產生電能。已知水的氧化電位和還原電位分別為 0.82-0.82 伏特和 0.41-0.41 伏特,下列有關氫燃料電池的敘述,哪一項正確?
已知五種電中性的原子,其基態的電子組態如甲~戊所示:
甲、1sX2 2sX2 2pX4                 \ce{1s^{2} 2s^{2} 2p^4}~~~~~~~~~~~~~~~~~ 乙、1sX2 2sX1                 \ce{1s^2 2s^1}~~~~~~~~~~~~~~~~~ 丙、1sX2 2sX2 2pX2\ce{1s^2 2s^2 2p^2}
丁、1sX2 2sX2 2pX6 3sX2 3pX4    \ce{1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^4}~~~~ 戊、1sX2 2sX2 2pX6 3sX2 3pX6 3dX10 4sX2 4pX3\ce{1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3 p^6 3d^{10} 4s^2 4p^3}
下列有關此五種原子的敘述,哪一項正確?
銅葉綠素-鈉鹽是一個食用色素,常用於牙膏或口香糖,其化學結構如圖3所示。下列敘述,哪一項正確?image.png
蔡同學為了從混合物中分離出有機化合物己,設計了一個萃取流程圖,如圖4所示。下列哪一選項,最有可能是化合物己?image.png
分子的鍵結及構造有極大的差異,也有一些原則可以推測。下列相關的推論及敘述,哪一項正確?
某化學反應式為:X+YP+Q\ce{X + Y -> P + Q},化學反應路徑描述如圖5所示。已知其反應速率定律式為:r=Δ[P]/Δt=k[X][Y]\ce{r=\Delta[P]/\Delta t=k[X][Y]}。下列有關此反應的敘述,哪些正確?image.png
過錳酸鉀是實驗室中常見的試劑,常用於滴定及有機化學反應。下列有關過錳酸鉀的敘述,哪些正確?
在奈米硫顆粒的合成實驗中,需要配製 A\ce{A}B\ce{B} 兩溶液,其組成如下;
A:1.0M\ce{1.0 M} 硫代硫酸鈉 22 毫升+稀釋後的清潔劑 55 滴+水 2020 毫升
B:2.0M\ce{2.0 M} 鹽酸溶液 22 毫升+水 2323 毫升
首先,使用雷射筆照射,分別觀察A、B溶液是否出現光束;其次,將A、B溶液混合後,再觀察是否出現光束。下列有關此實驗的敘述,哪些正確?
某無色氣體 X\ce{X} 可能是氫氣、甲烷、一氧化碳中的一種或數種的混合物。點燃收集在量筒內的 X\ce{X} 時,聽到爆鳴聲。另外,點燃經由噴嘴放出的氣體 X\ce{X},並將所產生的氣體 Y\ce{Y} 收集後,進行下列兩個實驗:
① 將 Y\ce{Y} 通過白色硫酸銅粉末,會使其變藍
② 將 Y\ce{Y} 通入澄清的石灰水溶液,結果產生白色沉澱
根據以上敘述,下列對於氣體X可能組成的推論,哪些正確?
碳化鈣加水後得到氣體甲;將甲與水在適當條件下進行加成反應,可得到乙;乙經還原反應可得到丙;若乙被氧化則可得到丁;丙與丁在酸催化下,會脫水而得到戊。各步驟的反應流程如圖6所示。 image.png 下列對各產物的敘述,哪些正確?
戴奧辛是多氯二聯苯戴奧辛化合物的總稱,因戴奧辛脂溶性很高,易累積在脂肪中很難代謝出人體外。其中,2,3,7,82, 3, 7, 8-四氯雙苯戴奧辛(TCDD\ce{TCDD})的毒性最強,結構如圖7所示,是已知的致癌物。下列敘述,哪些正確?
已知在 11 大氣壓,COX2\ce{CO2} 無沸點,CSX2\ce{CS2}COS\ce{COS} 的沸點分別為 46XC\ce{46^{\circ}C}50XC\ce{-50^{\circ}C}。下列相關的敘述,哪些正確?
托里切利水銀氣壓計可以量測大氣壓力,也可以用來量測揮發性液體的蒸氣壓。其方式如圖8所示:在固定溫度的情況下,用針筒將液體慢慢地從汞柱下方注入,每次僅注入少量的液體,並且要在注射完後,等待液體蒸發達到平衡。不斷重複此步驟,直到在汞柱表面看到一層薄薄的液體後,即可藉由汞柱下降高度測得此液體在此溫度下的飽和蒸氣壓。已知 25XC\ce{25^{\circ}C} 時,水的飽和蒸氣壓為 24torr\ce{24 torr},乙醚的飽和蒸氣壓為 545torr\ce{545 torr}。下列相關的敘述,哪些正確?image.png
題組 25-28 (8分)
乙醇加入固體催化劑,在高溫進行反應,可經由脫水產生乙烯,反應設置如圖9所示。
根據資料,回答下列問題:image.png
欲收集產生的氣體,最佳的收集方法為何?
寫出乙醇脫水產生乙烯的均衡化學反應式。 (不需寫出物質狀態)
此反應在一大氣壓,25XC\ce{25^{\circ}C} 下可收集 0.60.6 升的氣體,若此氣體與溴完全反應,可使多少克的溴褪色?
寫出乙烯與溴反應的生成物的中文系統命名名稱。
題組 29-31 (6分)
石灰是生石灰的俗稱,可以由加熱分解貝殼得到。石灰和水混合的產物是熟石灰,因其會吸收空氣中的二氧化碳,而逐漸硬化,是人類最早使用於建築的材料。張老師為了要同學活用化學知識,施展創造思維與綜合能力,以石灰與二氧化碳為例,講解物質的轉化以及循環,設計了下列實驗。
五種無機化合物,代號分別為甲、乙、丙、丁、戊,其互相轉化的關係如圖10所示。其中甲是不溶於水的固體,高溫分解產生固體乙與氣體丙;乙與液體 X\ce{X} 化合,產生丁;丙與 Y\ce{Y}(含鈉化合物)反應,產生戊;甲又是丁與戊反應的產物之一。
image.png 根據這些敘述,用化學符號寫出完整且均衡的化學反應式,回答下列問題。反應式中不需要標示物質的狀態:
寫出「+X\ce{乙+X -> 丁}」的均衡化學反應式。
寫出「+Y\ce{丙+Y ->戊}」的均衡化學反應式。
寫出均衡化學反應式 ,並解釋熟石灰能成為昔時重要建築材料的原因。
題組 32-34 (6分)
榮獲 20182018 年諾貝爾化學獎的創新研究,是運用定向演化的方式,製造出新穎的酵素,現已被用來生產藥物和生質燃料等。化學家將一個天然的「枯草桿菌蛋白酶」酵素,改變為能在有機溶劑中進行化學反應。其策略是刻意的在酵素的基因密碼中,製造隨機的突變,然後將這些突變的基因引入細菌,因此產出數千種變體的枯草桿菌蛋白酶。再從這些眾多的不同變體中,挑出在有機溶劑:二甲基甲醯胺(簡稱 DMF\ce{DMF})中運作效率最高的那些酵素。重複進行,在第三代的枯草桿菌蛋白酶中,就找到了一個變體,在 DMF\ce{DMF} 中的運作效率,比原始的酵素要高 256256 倍之多。
在枯草桿菌蛋白酶參與進行的化學反應中,此蛋白酶的作用是什麼?
枯草桿菌蛋白酶是由某些單體聚合而成,這些單體的化學名稱為何?
以通用取代基(R\ce{-R})的形式,畫出單體的化學結構。(各1分)
枯草桿菌蛋白酶由這些單體聚合而成時,新生成的化學鍵名稱為何?
畫出此化學鍵的化學結構。 (各1分)