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113-學測-自然-題組-50-53 | Arete（艾睿）
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113-學測-自然-題組-50-53
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~~~~
在寒武紀以前的地層中，可找到由氧化鐵與二氧化矽細粒反覆堆疊形成的「縞狀（帶狀）鐵礦床」，是重要的鐵礦來源。約24億年前的地層中，更普遍地出露厚層的縞狀鐵礦床。縞狀鐵礦床形成原因的假設模型，是由亞鐵離子（
F
e
X
2
+
\ce{Fe^{2+}}
Fe
X
2
+
）與氧氣作用生成氧化鐵（
F
e
X
2
O
X
3
\ce{Fe2O3}
Fe
及
）沉澱所致。而
是由海底岩漿噴發所形成，氧則是由藍綠菌行光合作用所產生。
圖20彙整了一些地球歷史事件，包括化石紀錄、縞狀鐵礦形成時段與相對含量，以及大氣中氧氣含量相對於現今濃度的變化。
X
2
O
X
3
F
e
X
3
O
X
4
\ce{Fe3O4}
Fe
X
3
O
X
4
F
e
X
2
+
\ce{Fe^{2+}}
Fe
X
2
+
~~~~
下列關於縞狀鐵礦與相關地球歷史事件的敘述，哪些正確？（應選3項）
A
F
e
X
2
O
X
3
\ce{Fe2O3}
Fe
X
2
O
X
3
是亞鐵離子經還原反應形成的
B
在
24
24
24
～
35
35
35
億年前，縞狀鐵礦床形成當時，大氣中氧氣的濃度並未大幅增加，而是在其形成後，才大幅增加
C
F
e
X
2
O
X
3
\ce{Fe2O3}
Fe
X
2
O
X
3
與
F
e
X
3
O
X
4
\ce{Fe3O4}
Fe
X
3
O
X
4
均不易溶於水
D
F
e
X
2
O
X
3
\ce{Fe2O3}
Fe
X
2
O
X
3
與
c
e
F
e
3
O
4
ce{Fe3O4}
ce
F
e
3
O
4
均屬於分子化合物
E
在
19
19
19
億年前，縞狀鐵礦床形成時，推測當時海洋中
F
e
X
2
+
\ce{Fe^{2+}}
Fe
X
2
+
的濃度大幅上升
有研究指出，在幾乎無氧的環境下，無氧光自營細菌在光照的情況下，可將亞鐵離子反應產生一些產物，其平衡反應式如下：
24
F
e
X
2
+
+
6
C
O
X
2
+
x
H
X
2
O
→
(
C
H
X
2
O
)
X
6
+
y
F
e
(
O
H
)
X
3
+
z
H
X
+
\ce{24Fe^{2+} + 6 CO2 + xH2O -> (CH2O)6 + yFe(OH)3 + zH^{+}}
24
Fe
X
2
+
+
6
CO
X
2
+
x
H
X
（a）寫出
x
,
y
\ce{x,y}
x
,
y
和
z
\ce{z}
z
值（說明求得數值的過程）。（3分）
x
=
\ce{x}=
x
=
、
y
=
\ce{y}=
y
=
、
z
=
\ce{z}=
z
=
（b）
(
C
H
X
2
O
)
X
6
\ce{(CH2O)6}
(
CH
X
2
O
)
X
6
為有機化合物，而生活中常見的有機物質有醣類、蛋白質、油脂及核酸等，試問
(
C
H
X
2
O
)
X
6
\ce{(CH2O)6}
(
CH
X
2
O
)
X
6
可能屬於其中哪一類的化合物？（1分）
下列觀察或推論哪些正確？（應選3項）
A
縞狀鐵礦大部分出現在24億年前的地層中
B
亞鐵離子源自岩漿，因此縞狀鐵礦屬於火成岩類
C
今日海水中的亞鐵離子濃度較25億年前為低
D
大氣中的氧氣含量呈現線性增高
E
細菌可存活在極低氧的環境中
（a）依據在地球歷史出現的次序，由早期到晚期排列下列事件：（只須寫出事件代碼）（2分）
（甲）臭氧層的形成
（乙）氧氣開始在大氣中快速累積、含量驟增
（丙）生物上陸
（丁）縞狀鐵礦床的形成
（b）針對（乙）事件，則35～22億年前之間，除了在約23億年前有氧氣量的驟增外，若只考量光合作用的進行，還可推論出地球大氣的組成發生了什麼樣的改變？（1分）而此組成變化可能對全球氣溫造成的影響為何？（1分）
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主題
固體地球
地層與地質年代
岩石與礦物
大氣
大氣結構與輻射平衡
物質狀態
溶液濃度
生活與應用化學
生物分子
氧化還原
氧化數與氧化還原反應
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2
O
(
CH
X
2
O
)
X
6
+
y
Fe
(
OH
)
X
3
+
z
H
X
+
