113-分科測驗-化學
元素(X49X2429X\ce{^9_4X})的第一游離能為 EX1\ce{E1},第二游離能為 EX2\ce{E2},第三游離能為 EX3\ce{E3}。將EX1\ce{E1}EX2\ce{E2}EX3\ce{E3} 的數值大小以柱狀圖表示並繪製如下,則下列何者正確?
下列有關 NX2\ce{N2}NX2HX2\ce{N2H2}NX2HX4\ce{N2H4} 三種分子組成與結構的敘述,何者正確?
下 列 有 關 酸 鹼 滴 定 的 敘 述 , 何 者 正 確 ?
( 甲 ) 讀 取 滴 定 管 內 溶 液 的 體 積 時 , 視 線 應 與 液 面 的 最 低 處 對 齊
( 乙 ) 將 滴 定 溶 液 填 入 乾 淨 滴 定 管 前 , 先 以 滴 定 溶 液 潤 洗 滴 定 管
( 丙 )以 NaOH\ce{NaOH} 溶 液 滴 定 未 知 酸 溶 液 時 , 可 直 接 使 用 剛 配 製 好 的 NaOH\ce{NaOH} 溶液進行 滴定, 直 接 得 知 此 未 知 酸 的 濃 度
( 丁 ) 滴 定 進 行 時 , 須 不 斷 搖 動 錐 形 瓶 使 酸 鹼 溶 液 充 分 混 合 , 一旦指示劑開始 變色, 即 可 停 止 滴 定 , 並 讀 出 數 值\
題組 4-5 (8分)
陳同學依據下述三步驟,對某湖水樣進行溶氧量分析:
I. 量取 97.0mL97.0 \, \text{mL} 水樣,置於一 100mL100 \, \text{mL} 容量瓶中,加入 1.0mL1.0 \, \text{mL} 硫酸亞錳 (MnSOX4 2HX2O\ce{MnSO4 \cdot 2H2O}) 以及 1.0mL1.0 \, \text{mL} 酸性碘化鉀後,激烈搖晃,使瓶內溶液混合均勻,此時溶液中產生 MnOX2\ce{MnO2} 沉澱。
II. 待沉澱不再增加後,隨即加入 1.0mL1.0 \, \text{mL} 濃硫酸,並以蒸餾水稀釋至刻度。
III. 從容量瓶中取出 10.0mL10.0 \, \text{mL} 溶液,隨即以 0.015M0.015 \, \text{M} 硫代硫酸鈉溶液 (NaX2SX2OX3\ce{Na2S2O3}) 滴定。當滴定到達終點時,共耗去 0.52mL0.52 \, \text{mL} 硫代硫酸鈉溶液。
根據下列反應,一莫耳的氧氣可消耗多少莫耳硫代硫酸鈉?
MnX2++2OHXMn(OH)X2\ce{Mn^{2+} + 2 OH^{-} -> Mn(OH)2} 2Mn(OH)X2+OX22MnOX2+2HX2O\ce{2 Mn(OH)2 + O2 -> 2 MnO2 + 2 H2O} MnOX2+2IX+4HX+MnX2++IX2+2HX2O\ce{MnO2 + 2 I^{-} + 4 H^{+} -> Mn^{2+} + I2 + 2 H2O} IX2+2SX2OX3X22IX+SX4OX6X2\ce{I2 + 2 S2O3^{2-} -> 2 I^{-} + S4O6^{2-}}
下列哪一數值最接近水樣中的溶氧量(單位:M)?(0.015×0.52=7.8×1030.015 \times 0.52 = 7.8 \times 10^{-3}
2525^\circC 時,甲、乙、丙三種物質溶於水的性質,如表 1 所示:image.png 根據表中的敘述,甲、乙、丙分別可能是下列哪些物質?
某蛋白質中鐵元素的重量百分比為 0.33%0.33\%,將此蛋白質 0.200.20 克溶於水中配成 10.010.0 毫升的溶液,此溶液在 25C25^\circ C 下的滲透壓為 5.5torr5.5 \, \text{torr}。每莫耳的此蛋白質含有多少莫耳的鐵原子?(已知 1atm=760torr1 \, \text{atm} = 760 \, \text{torr}20×82×298×7605.5=6.75×107\dfrac{20 \times 82 \times 298 \times 760}{5.5} = 6.75 \times 10^7Fe\ce{Fe} 的原子量 = 56.056.0
20C20^\circ\text{C} 時,氯化鈉、氯化鉀及草酸鉀在 100.0100.0 克水中的溶解度分別為 74.574.534.234.230.030.0 克。草酸鉀的莫耳溶解度為 4.8×1054.8 \times 10^{-5} M。根據上述的數據,下列敘述哪些正確?(草酸鉀的莫耳質量為 128 g/mol128 \ \text{g/mol}
已知下列三個反應式與其反應熱如下:
2NX2(g)+6HX2(g)4NHX3(g)ΔH1\ce{2 N2(g) + 6 H2(g) -> 4 NH3(g)} \quad \Delta H_1 2NX2(g)+6HX2(g)+7OX2(g)4NOX2(g)+6HX2O(g)ΔH2\ce{2 N2(g) + 6 H2(g) + 7 O2(g) -> 4 NO2(g) + 6 H2O(g)} \quad \Delta H_2 4NHX3(g)+7OX2(g)4NOX2(g)+6HX2O(g)ΔH3\ce{4 NH3(g) + 7 O2(g) -> 4 NO2(g) + 6 H2O(g)} \quad \Delta H_3
則下列關係式中,哪些正確?
某未知結構的有機化合物甲,其分子式為 CX4HX8OX2\ce{C4H8O2}。下列有關甲的敘述,哪些正確?
圖 1 為一種細菌的氨化酶活性中心的結構,除含有一般配位基外,另以 44 個半胱胺酸的硫與金屬離子配位。圖 2 為半胱胺酸的結構。下列關於圖 1 與圖 2 內容的敘述,哪些正確? image.png
25C25^\circ\text{C} 下,將 1.0 M1.0 \ \text{M} 的醋酸稀釋至 0.1 M0.1 \ \text{M},則下列哪些數值會增加?(CHX3COOH\ce{CH3COOH} 的解離常數為 KaK_a
若將 NX2\ce{N2}FX2\ce{F2}NFX3\ce{NF3} 裝入一 0.656 L0.656 \ \text{L} 的密閉容器中,再藉由加熱使其進行下列反應: NX2(g)+FX2(g)NFX3(g)(反應式未平衡)\ce{N2(g) + F2(g) <=> NF3(g)} \quad (\text{反應式未平衡}) 已知在 527C527^\circ\text{C} 反應達平衡時,容器內各氣體的分壓分別為 PNX2=0.040 atm,PFX2=0.060 atm,PNFX3=0.700 atmP_{\ce{N2}} = 0.040 \ \text{atm}, \quad P_{\ce{F2}} = 0.060 \ \text{atm}, \quad P_{\ce{NF3}} = 0.700 \ \text{atm} 若三者皆符合理想氣體性質,則下列相關敘述,哪些正確?(724×63=5.67×102\dfrac{7^2}{4 \times 6^3} = 5.67 \times 10^{-2}
實驗室中有甲、乙、丙、丁、戊五瓶試藥,已知可能是葡萄糖、乙醇、乙酸、丙酮、正已烷。李同學想利用高中化學所學,來區分此五種試藥,並在黃老師的指導下,設計下列實驗流程(圖 3)。根據此流程,則下列哪些敘述正確? image.png
紫杉醇為一種用來治療多種癌症的藥物,結構如圖 44 所示。下列有關紫杉醇的敘述,哪些正確? image.png
華生為探究銅的性質,在老師的指導下進行了以下實驗:
實驗一:取適量銅粉置入裝有 0.10.1 M 標黃褐色 FeClX3\ce{FeCl3} 溶液的試管中,充分反應後,溶液變成藍色,表示有 CuX2+\ce{Cu^{2+}} 的產生。22 天後溶液顏色變成淺藍,同時有白色沉澱生成,檢驗後得知白色沉澱是 CuCl\ce{CuCl}
實驗二:取實驗一的澄清淺藍色溶液置入於一試管中,取 0.100.10 M 的 KSCN\ce{KSCN} 溶液滴入該試管中,溶液瞬間變成紅色,同時出現白色沉澱。搖晃試管,紅色逐漸褪去,白色沉澱增加。檢驗後得知白色沉澱是 CuSCN\ce{CuSCN}
實驗三:滴 0.100.10 M 的 KSCN\ce{KSCN} 溶液於裝有 22 mL 的 0.10.1 M CuSOX4\ce{CuSO4} 溶液的試管中,無白色沉澱產生。
已知 CuCl\ce{CuCl}CuSCN\ce{CuSCN} 均為難溶於水的白色固體。下列關於以上三個實驗結果的推論,哪些正確?
乙醇在高溫(>500K> 500 \, \text{K})下,於氧化鋁的表面上會進行以下的反應: CX2HX5OH(g)CX2HX4(g)+HX2O(g)\ce{C2H5OH(g) -> C2H4(g) + H2O(g)} 若於一密閉容器中進行此反應,在不同的時間所量得容器內的氣體總壓力如圖 55 所示。下列哪些敘述正確? image.png
造成臭氧層破壞的可能化學反應,主要來自下列兩個步驟:
步驟一:OX3+ClOX2+ClO\ce{O3 + Cl -> O2 + ClO} (慢)
步驟二:ClO+OCl+OX2\ce{ClO + O -> Cl + O2} (快)
若此反應的速率律可表示為 r=k[OX3][Cl]r = k[\ce{O3}][\ce{Cl}],則下列有關臭氧分解的相關敘述,哪些正確?
下列有關化合物甲、乙、丙及丁的敘述,哪些正確? image.png
題組 20-21 (4分)
    ~~~~「鈣迴路」捕獲二氧化碳(COX2\ce{CO2})是一種燃燒後處理技術。其原理是利用石灰(CaO\ce{CaO})在高溫(>600C>600^\circ \text{C})下吸收二氧化碳並形成灰石(CaCOX3\ce{CaCO3}),灰石在高溫煅燒爐中可再生成石灰及高純度的二氧化碳。捕獲二氧化碳的石灰常經由煅燒灰石製備,石灰也可經由煅燒草酸鈣石(CaCX2OX4 HX2O\ce{CaC2O4 \cdot H2O})而得;經由後者方法製備而得的石灰更加疏鬆多孔,表面積大,捕獲二氧化碳效率更高。
    ~~~~李同學進行熱重分析所條件研究 3.653.65 毫克草酸鈣石受熱過程中固體質量隨溫度變化的情形,如圖 66 所示。橫坐標為溫度變化,其縱坐標為殘留固體在當時溫度下的質量與起始固體質量的比值。 image.png
360360-480C480^\circ \text{C} 範圍內進行的化學反應為何?以最簡整係數的反應式表示。(22分)
煅燒草酸鈣石產生的石灰較煅燒灰石產生的石灰疏鬆多孔,李同學推論其原因為:煅燒等莫耳數的草酸鈣石與灰石,草酸鈣石所產生較多氣體所致。以相關化學反應式說明李同學的推論。(22分) 。
題組 22-24 (12分)
    ~~~~生質柴油是具有發展性可替代石油的永續能源之一,可直接或混合石化柴油作為燃料。生質柴油是脂肪酸單酯與基酯,可利用廢食用油脂,經由酯交換反應製得,如式(1)所示。酯交換反應可經由鹼或酶催化劑進行,其中鹼催化反應的反應速率快,且催化劑用量較少,成本低廉,常用於製備生質柴油。 image.png     ~~~~小華依據化學反應式(2),在實驗室中製備生質柴油:取 0.120.12 克氫氧化鉀溶於 33 毫升甲醇(約為 0.0740.074 莫耳)後放入試管中,再加入 1212 毫升的廢食用油(約為 0.0120.012 莫耳),充分混合並加熱使反應完全。 image.png
石化柴油的主要成分為含 15152020 個碳原子的鏈狀烷類、環狀烷類或芳香烴類。下列關於上述生質柴油的敘述,哪些正確?(多選)
小華發現上述反應前後的試管中有不互溶的液體(圖 7),已知相關反應物與產物的密度與分子量列於表 2。 image.png 下列敘述哪些正確?
反應後試管內的液體,可用下列甲、乙兩實驗器材來分離,回答下列問題: image.png (1) 寫出甲、乙兩器材的名稱。(2分)
甲:
乙:
(2) 若將反應後的溶液,置於器材(乙)中,則器材(乙)中的最上層與最下層的物質分別為何?(2分)
最上層:
最下層:
固體甲(莫耳質量 252g/mol252 \, \text{g/mol})為含金屬 X 的橙色離子化合物。1 莫耳甲完全溶解於水時,溶液呈現橙色,且產生 2 莫耳陰離子及 1 莫耳陽離子。將過量氨氣化學溶液,加入上述的水溶液中,溶液變為黃色,同時產生刺鼻氣味。
1 莫耳固體甲,受熱完全分解後,產生 1 莫耳產物乙(莫耳質量 152g/mol152 \, \text{g/mol})、1 莫耳氣態產物丙(莫耳質量 28g/mol28 \, \text{g/mol})及氣態產物丁(莫耳質量 18g/mol18 \, \text{g/mol})。反應產物丙剛反應完成時即為氣態,產物丁的體積為產物丙的 4 倍。其中,產物乙為化學式 XX2OX3\ce{X2O3} 的綠色固體;產物丙為無色惰性氣體,為空氣中含量最多的氣體;丁可與帶有氨氣的試紙反應,丁為氣態狀態,但在常溫常壓下為無色液體,可使白色硫酸銅進行反應。
根據上述,寫出固體甲、產物乙、產物丙及產物丁的化學式。(4分)
甲:
乙:
丙:
丁:
題組 26-27 (4分)
    ~~~~他氟前列素(CX25HX34FX2OX5\ce{C25H34F2O5})為一種可以用來控制青光眼壓的藥物。式(3)為合成他氟前列腺素的一個重要步驟,在強鹼 NaH\ce{NaH} 作用下,化合物甲與化合物乙反應可生成化合物丙。將多晶試劑加入含有化合物乙的試管中,可於試管壁形成金屬光澤的薄膜。 image.png 根據上述,回答下列問題:
畫出化合物乙中取代基 R 的結構。(2分)
化合物乙在酸性條件下,完全水解後,可得到產物丙與戊。其中,產物丙具有共振結構,且產物丁的鈉鹽可作為防腐劑。畫出產物丙的化學結構。(2分)