109年 - [非官方正解]109年 國立文華高級中學化學科教師甄試#84725

科目：教甄◆化學專業/化工科 | 年份：109年 | 選擇題數：2 | 申論題數：45

試卷資訊

所屬科目：教甄◆化學專業/化工科

選擇題 (2)

複選題
11. Cu2S 可溶於硝酸中，其反應式為 Cu2S＋H ＋＋NO3－ → Cu2＋＋NO＋H2O＋S（未平衡）。 下 列何者正確？ _____________(全對才給分) (A)欲氧化 3 mol Cu2S，需 4 mol HNO3 (B)欲溶解 3 mol Cu2S，需 16 mol HNO3 (C)欲生成 6 mol Cu(NO3)2，需 4 mol HNO3 (D)有 1/4 的 HNO3 作為氧化劑 (E)若 HNO3 之係數為 16，則完整反應式之係數總和為 40。
複選題
20.育秀老師知道一莫耳為 12 克 12C 所含的原子個數，其值約為 6.02 × 1023，此數值稱為亞 佛加厥數(NA)。下列與亞佛加厥數相關的敘述， (A) 重水(D2O) 4.0 克中所含的質子總數為 X NA (B) 在 25 °C 和 1 大氣壓下，Ne 與 CO2 的混合氣體 4.48 升中所含分子數為 Y NA (C) 25 °C 時，pH 值 13 的 Ba(OH)2 溶液 1.0 升中所含的 OH¯數目為 Z NA (D) 16 M 的濃硝酸 12.5 毫升與足量鉑片反應，轉移的電子數為 W NA 則 X+Y+Z+W=______________NA。(四捨五入至小數點後兩位)

申論題 (45)

1. 當金屬鉀和另一種鹼金屬的混合物 12 克，與足量水完全反應，產生的氫氣在 STP 下為 4.48 升，試寫出鉀與另一種鹼金屬物質的莫耳數比的所有可能：【第 1 格答案】(以最簡整數比 表示，全對才給分)

2. 燒杯中有 0.001M 的 Cl－和 0.009M 的 Ag＋之溶液。今欲防止 AgCl 的沉澱，則需使溶液中 NH3之 起始濃度至少為__________M。(四捨五入至有效位數兩位)(Ag(NH3)2 ＋5e9d07969c183.jpg Ag＋＋2NH3 Kc＝10－8、AgCl 的 Ksp＝10－10)

3. 酚酞(HIn)是弱酸 HIn5e9d07de6ccf6.jpgH ＋＋In－，Ka＝6×10－10，其中 HIn 是無色， In－：粉紅色， 若兩者濃度比從 90％HIn 改變至 90％In －，顏色將會產生明顯變化，求酚酞變色範圍 之 pH 值範圍為___________。(四捨五入至小數點後兩位)

4. 某一學生取了一種未知量的未知酸，溶在未知量的水中，用未知濃度的強鹼來滴定， 當他加 10ml 的鹼後，[H＋]＝10－5M，他繼續滴定一直到達當量點（移去酸中一個質 子為止）此時他的滴定管讀數為 X ml。若此酸之 Ka＝6.0×10－6 則 X 為_____________。 (四捨五入至小數點後兩位)
 5. 某種以 KHC2O4．H2C2O4．2H2O 配製的溶液，取該 25mL 溶液，以 0.60M 的 Ba(OH)2 滴 定，需用 25mL 達當量點，若取此溶液 10mL 在酸性中與 KMnO4(aq)反應，需 20mL 的 KMnO4 溶液，則此 KMnO4 溶液的體積莫耳濃度為___________M。(四捨五入至小數 點後兩位)

6. 方程式 S2O8 2－＋Cu2SnS2＋OH－5e9d089da5f98.jpgCu(OH)2＋Sn(OH)6 2－＋SO42－＋H2O 反應物與生成物最 簡整係數的總和為__________。 測驗說明:

7. 已知 AgCl、AgBr、AgI 之 Ksp依次為 1.0 ✖ 10-10、5.0 ✖ 10-13、1.0✖ 10-17，今將 1.0 ✖ 10-3molNaI，_____________________M。(四捨五入至有效位數兩位)

8. 小明為鑑定漂白粉中的有效成分(CaOCl2)，他將漂白粉樣品 6.35 克溶於水配成 1.0 升， 並加稀 H2SO4 使之產生黃綠色氣體，再將此氣體與過量 KI 作用，則析出之固體若以 0.1M 的 Na2S2O3 溶液滴定，需 30mL 時指示劑方可變色，試計算此漂白粉中所含的有效 成分百分率為________% 。(四捨五入至小數點後一位)
9. 已知 Mg2＋半徑為 0.65Å，O 2－半徑為 1.40Å，由此試預測 MgO 結晶之密度為____________g/cm3。(四捨五入至小數點後兩位)
10. 反應 A(g) + 2B(g) → 2C(g) 的速率定律式為 r = k[A][B]2，A、B 各以 3 莫耳、 2 莫耳在 容器中反應。於同溫下，若改變容器體積，使總壓變為原來體積時 A 氣體壓力的 5 倍， 則新狀況的反應速率為原來反應速率的_____________倍。
12. 已知氣相反應 4HBr(g)＋O2(g) → 2H2O(g)＋2Br2(g)之反應機構為： 
HBr＋O2 → HOOBr（快）
 HBr＋HOOBr → 2HOBr（慢） 
HBr＋HOBr → H2O＋Br2（快） 
將 HBr(g)與 O2(g)各為 1.0 mol 放入真空的密閉容器中，此時總壓為 1atm，反應速率 為 S；則定溫、定容下，持續反應到總壓為 0.9 atm 時，反應速率為____________S。 (四捨五入至小數點後三位)
13.以 Pt 電極電解 2 升 CuSO4 水溶液，若陰極析出 0.96 克 Cu(s)，且溶液體積能為 2 升，則電 解液之 pH 值為__________。(四捨五入至小數點後兩位)
14. 在含NaHCO3與 Na2CO3混合溶液中,分別加入幾滴酚酞與甲基紅指示劑, 當酚酞變色時需 用去滴定液 HCl 10mL , 而後再加入 HCl 30mL , 則甲基紅亦變色 ,若[HCl]=0.2M 試求混 合液中 NaHCO3 與 Na2CO3 的莫耳數比為何 ?__________(以最簡整數比表示)
15.在含0.10M NaCl及0.10M K2CrO4的混合液中，逐滴加入AgNO3溶液(體積變化略去不計)， 當 Ag2CrO4 沉澱 99%時，混合液中所剩 Cl－百分比是多少? ___________%。(四捨五入 至有效數字兩位)(Ag2CrO4 Ksp = 4×10－11，AgCl Ksp = 1×10－10 )
16. 加入硝酸使 Cu3P 反應產生 Cu2+、H2PO4 －及 NO，現欲溶解 22.3g 的 Cu3P ，需比重 1.42、重量百分率 70%的硝酸______________mL。(四捨五入至小數點後一位)
17. C70 是由 X 個五邊形與 Y 個六邊形組成，試問(X，Y)為何？_____________
18. 葉蒨老師發現工業區內，氰系電鍍廢水的化學處理分為二步驟：
 (1)將溶液 pH 調在 10 與 11 之間，以次氯酸鈉將氰離子氧化成氰酸根(示性式 CNO¯ )，
 (2)將 pH 調到約 7.5，再以次氯酸鈉將氰酸根氧化成氮氣。 化學處理完後，再用樹脂吸附未反應之氰酸根，則可得合格之排放水。 第一步淨離子平衡反應的最簡單整數係數和為 A 第二步淨離子平衡反應的最簡單整數係數和為 B 則 A+B= ___________
19. 在一大氣壓下，美卉老師找到錯合物[ Pt(NH3)xBry ]Brz的實驗數據如下：
 (a)將 5.83 g 錯合物分解可得 1.95 g Pt；
 (b)將 11.66 g 錯合物溶於 200.0 g 的水中，測得溶液凝固點為 -0.558 ℃。 則 x + y+z=____________ 
21. 王平老師欲檢驗氯乙烷中是否含有氯而設計了以下的實驗： 01 加熱煮沸一段時間；02 加入硝酸銀溶液；03 取少量該氯乙烷； 04 加入稀硝酸酸化；05 加入氫氧化鈉溶液；06 冷卻。 試問王平老師正確的操作順序是____________(以編號表示)
22. 蔡懿老師在 25 ℃草酸鈣於 pH=4.0 之緩衝溶液中之溶解度_____________M。(四捨五 入至有效數字一位) (已知 25 ℃時，草酸(H2C2O4)之第一及第二解離常數分別為 Ka1 = 5.6 × 10-2 ; Ka2 = 5.4 ×10-5。 草酸鈣溶度積常數為 Ksp = 1.7 × 10-9 )
23. 莊雄老師在不考慮光學異構物下，最多可找到[Co(trien)BrCl2]共有______________種同 分異構物。(trien: H2NCH2CH2NHCH2CH2NH2為三牙配位基)
24. 在一大氣壓下，黃樑老師發現 Pb(NO3)2水溶液的凝固點為-0.558 ℃，若於此溶液加入 KI 固體使溶液中之 Pb2+剛好完全沉澱，假設溶液中溶劑的質量不變，則此時的溶液之沸點 為_____________℃。(四捨五入至小數點後三位) (水的 Kf = 1.86 ℃/m， Kb = 0.52℃/m，將此溶液視為理想溶液且 KI 與 Pb(NO3)2 在溶液 中完全解離)

25. 周恭老師在銀鏡反應實驗中，多侖試劑的配製是在 10 mL 乾淨的玻璃試管中加入 0.60 M 硝酸銀溶液 3.0 mL，然後滴入 0.15 mL 的 3.5 M NaOH 溶液，再加入約 2.0 mL 的 2.0 M 氨水以溶解產生的沉澱。在此多侖試劑中，加入 10 %的葡萄糖溶液(假設密度為 1.0 g/mL) 0.30 mL，在溫水中加熱，則可在玻璃壁上產生銀鏡。 已知 5e9d0e952dbd7.jpg在多侖試劑中 [ [Ag(NH3)2 ] + ]/ [Ag + ] 的濃度比值為____________。(四捨五入至小有 效數字三位)

26.董馨老師知道，物質的甜度 S 是一種比值。兩物質甜味相等時，S1W1 = S2W2，(W 為重量 百分率濃度)。木糖醇的甜度是蔗糖（蔗糖分子量：342）的 1.2 倍。在甜味相等的飲料中， 所用之木糖醇完全氧化所產生的熱量約只有使用蔗糖的 60%。木糖醇在體內代謝過程用不 到胰島素，不產生血糖。因此，木糖醇常為減重與糖尿病人作為蔗糖替代物。它可由木糖 （CH2OH(CH(OH))3CHO）氫化還原而得。董老師由資料估計蔗糖的莫耳燃燒熱是木糖醇 的_____________倍。(四捨五入至小數點後一位)
27. 洪薏老師發現最近在台灣引起軒然大波的塑化劑 DEHP，其名稱為鄰苯二甲酸二(2-乙基 己基)酯，其分子式為_______________
28. 關於 S2O82 ˉ(aq) + 3 Iˉ(aq)→2 SO4 2 ˉ(aq) + I3ˉ(aq) 反應，邱氡老師發現其反應速率式為 rate (M s-1 ) = k [S2O82 ˉ][Iˉ]。 另有人發現當[S2O8 2 ˉ] = 0.200 M，又 [Iˉ] 在 0.00150 M 附近時， 其反應速率只與 [Iˉ] 有關，且 rate (M s-1 ) = 1.82 [Iˉ]。 若兩者都正確，則 k 之數值應為________ M-1 s -1。(四捨五入至小數點後兩位)
29. 曾槨老師在下列實驗操作中： (A)使用吸量管取樣前，以待測液潤洗吸量管 2~3 次。 (B)酸鹼滴定所使用的錐形瓶加入待測液後，再加入少量蒸餾水稀釋。 (C)測定硫酸銅結晶水含量的實驗中，硫酸銅晶體加熱完全失去結晶水後，將裝樣品的坩 鍋置於空氣中自行冷卻。 (D)在滴定酸的實驗中，於實驗前一週預先配製 0.100 M 氫氧化鈉標準液存於玻璃瓶中。 若會使測定結果偏高者加 a；若會使測定結果偏低者加 b；測定結果若不會造成偏差者加 c。 請問(A)~(D)實驗操作，誤差值總和=___________
30. 地方新聞報載：超強漂白劑泡出黑心大閘蟹，少許「洗蟹粉」就讓稻田蟹與河溝蟹搖身 一變成為「青殼大閘蟹」。其中的「洗蟹粉」就是草酸。在 25℃下，草酸(H2C2O4)是無色 的透明晶体。其解離常數: Ka1 = 5.4 ×10-2， Ka2 = 5.4 ×10-5。CaC2O4 是腎結石裡的最常見 成分，其 Ksp = 4.0 ×10-9。 Ca(OH) 2 微溶於水，其溶解度為 0.167 g / 100 mL。今對 1.00 L 含有 0.500 M 的 H2C2O4 溶液投入 7.40 g 的 Ca(OH) 2。平衡時，溶液中還有 Ca(OH) 2_____________克未溶。(四捨五入至小數點後一位)。

31. 杜莙老師在定溫下，在一個 pH 3.00 的緩衝溶液中, 已知有以下反應： 5e9d0fe73d5a4.jpg 求出 [C2O4 2 ‾]/[Zn2+] 的比值為_______________。 (四捨五入至小數點後三位)

32. 劉洺老師將下列各組離子，在指定條件下，
 ①某無色透明的酸性溶液中：Cl－、Na+、CrO42－、SO4 2－
 ②水電離產生的[H+ ]＝10-12mol·L-1 的溶液中：K +、Ba2+、Cl-、NO3 -
 ③使紫色石蕊試液變紅的溶液中：Fe2+、Mg2+、NO3-、Cl-
 ④加入過量 NaOH 溶液後可得到澄清溶液：K +、Ba2+、 HCO3-、C1- 
⑤[H+ ]＜[OH- ]的溶液中：ClO-、Cl-、K +、Na+ 
⑥在酸性高錳酸鉀溶液中：Na+、NH4+、I -、ClO-
 ⑦能使 pH 試紙變深藍色的溶液中：Na+、AlO2 -、K +、CO3 2- 一定能大量共存的是_______________ (請填入選項編號)

33. 魏幗老師在實驗室中，已知：NaHCO3 在潮濕的空氣中會緩慢分解，Na2CO3 會吸收空氣 中的水分： Na2CO3＋nHO→Na2CO3·nH2O(n 為平均值，n≤10)。 取沒有妥善保管的 NaHCO3 樣品 A 9.16g，溶於水配成溶液，慢慢滴入稀鹽酸並不停地 攪拌，加入鹽酸的體積與生成的 CO2 的體積（標準狀況）如下表。（不計溶於水的 CO2 氣體） 5e9d11130d863.jpg樣品 A 中 NaHCO3 和 NaCO3·nH2O 的莫耳數比為______________。(以最簡整數比表示)
34.李舞老師發現，二硫磺酸根離子(S2O6 2− )是相當穩定的無機離子。 步驟一：此離子的製備是將二氧化硫氣體連續通入冰冷的水中，並以少量多次的方式加入
 二氧化錳，此反應會產生 S2O6 2− 和 SO42−。 
步驟二：上述反應完成後，先加入 Ba(OH)2,直至硫酸根離子完全沉澱，接著再加入 Na2CO3。 接著揮發掉一些溶劑，就會產生二硫磺酸鈉的晶體 X。此晶體可溶於水，不會和 BaCl2 溶 液產生沉澱。
 步驟三：當此晶體在 130℃ 加熱時，會減少 14.88% 的質量,並得到一白色粉末，此粉末 可溶於水，亦不會和 BaCl2 溶液產生沉澱。若將晶體 X 直接在 300℃ 加熱數小時，則 會減少 41.33% 的質量，並得到另一種白色粉末，這個粉末可溶於水，且會和 BaCl2 溶液 產生白色沉澱。 寫出二硫磺酸鈉晶體 X 的化學式。_____________

35.一氣相化學反應：2A(g)5e9d11a13b2bb.jpgB(g) + C(g) ，在不同起始濃度或不同溫度下進行實驗，其中 B、 C 的起始濃度為零，反應物 A 的起始濃度(mol/L)隨反應時間(min)的變化情況如下表所示：5e9d11c875d0f.jpg 請根據上述資料，回答下列問題： (1)計算實驗 2 與實驗 3 中 A 的起始濃度 x 和 y 的數值：_____________。 (四捨五入至小 數點後一位，全對才給分)。 

(2)請推測 T(大於、等於或小於) 600℃？此正向反應為(吸熱或放熱)反應？_________。 (全對才給分)

36.將152.7 mg之甘油水溶液樣本，加入 50.0 mL 的 0.09 M Ce4+之酸性溶液（4M HClO4）， 加熱至60℃並維持15分鐘，可將甘油氧化成甲酸。過量的Ce4+溶液再以10.0 mL之 0.045 M Fe2+滴定至終點，試問樣本溶液中甘油之重量百分比=____________%。(四捨五入至小數 點後一位。

37. N5AsF6 被稱為「鹽粒炸彈」，是一種氧化性強且能量高的白色結晶鹽，有極強的爆炸威力， 破壞力巨大，應用在軍事上。1998 年，愛德華空軍基地實驗室(AFRL)的科學家首次製備了 傳說中的鹽粒炸彈，這是人類在疊氮根發現的百年之後，得到的第三種純氮物種。且已知 陽離子 N5+的電子點式符合八隅體規則(octet rule)，而 AsF6-則否。 試推測陽離子 N5+的結構中，含有的σ鍵及π鍵各有幾個？_____________。 (全對才給分)

38.阿中同學於 25℃下，將過量 PbI2(s)置入某濃度的 Na2SO4(aq)中，若平衡時溶液中之[SO4 2－ ] ＝1.0 M。已知 PbI2(s)之 Ksp＝1.44✖10-8，而 PbSO4(s)在純水中的溶解度為 1✖10-4 M。試計 算 PbI2(s)在此 Na2SO4 溶液中的溶解度=______________ M。(四捨五入至小數點後一位)
39.有關氯化鉛溶度積常數實驗之測定方法如下： 
步驟 1：取 5.05 克氯化鉛加入 100 毫升蒸餾水，攪拌使溶液達成飽和，將剩餘未溶解的沉澱 過濾、洗淨、乾燥後可得純氯化鉛 4.22 克。(PbCl2 式量＝278) 
步驟 2：取上述氯化鉛飽和溶液 20 毫升，加入足量鉻酸鉀溶液，將沉澱過濾、洗淨、乾燥後 得純鉻酸鉛 0.20 克。(PbCrO4 式量＝323) 
步驟 3：取前述步驟 2 之氯化鉛飽和溶液 20ml，加入少量 X 溶液當指示劑，以 0.1M AgNO3 溶液滴定，直到溶液中恰出現 Y 色沉澱即為滴定終點。共用去 AgNO3 溶液 11.80 毫升。
 (1)步驟 3 中的 X、Y 分別為何？__________ 。
 (2)根據上述資料，請計算氯化鉛之溶度積常數 Ksp＝___________。(四捨五入至有效數 字三位。
40.在 O2 與 N2 莫耳比為 1：4 的混合氣體中加入碳粉，加熱使其反應產生 CO 及 CO2，反應後 的混合氣體於同溫、同體積時壓力增加 10％，若 O2 完全耗盡，則 CO：CO2 之分壓比為： _____________】(以最簡整數比表示)。

41.一鉛蓄電池裝置如附圖所示，各電極除乙 為銅棒外，其他均為碳棒。若以此鉛蓄電 池電解圖中標示之溶液（均為 1 M、100 毫 升水溶液），電解後，(A)、(B)、(C)、(D) 四個燒杯中，哪些燒杯中的溶液之 pH 值降 低？【第 43 格答案】。(全對才給分)5e9d137b1fe54.jpg

42.已知在 25℃時，Ag(s)︱Ag+(aq)標準電極的標準氧化電位 E 0 (Ag(s)/Ag+(aq))= -0.799V，且反應： Fe3+(aq)+Ag(s)5e9d13bc7d77e.jpg Fe2+(aq)+ Ag+ (aq)之平衡常數為 0.531 mol/L，試計算 Fe3+(aq)︱Fe2+(aq)標準電 極的標準還原電位=_____________V。(四捨五入至小數點後三位)

43.在 25℃時，一混合溶液中含有濃度分別為 0.1 M 的 Pb2+以及 1.0 M 的 Zn2+。為了要使此混 合溶液中的 Pb2+和 Zn2+分離，常用的方法是通以足量的 H2S，使 Pb2+變成 PbS 優先沉澱析 出。已知 25℃時， PbS 和 ZnS 在水溶液中的溶度積常數分別為 1.0✖10-28 和 2.0✖10-24，而 H2S 在水中的解離平衡：H2S (aq) 2H + (aq) + S2-(aq) Kc=1.0✖10-21

(1)請計算使 PbS 有最大沉澱量，但同時又不使 ZnS 析出時，所需要的 H2S 的濃度=__________M。(四捨五入至小有效數字兩位)

 (2)承(1)，計算此時溶液中 Pb2+的殘留百分率=______________%。(四捨五入至小數點後兩位)。

44.為測定工業廢水中苯酚的含量，化學小組使用下列方法測定 (假設廢水中不含干擾測定的 物質)： 
步驟 1：精確配製一濃度為 a M 的 KBrO3 標準溶液； 
步驟 2：取 V1 mL 的 KBrO3 標準溶液，加入過量 KBr(s)，並加入少量硫酸酸化，溶液顏色 呈棕黃色；
 步驟 3：於步驟 2 的溶液中加入 V2 mL 的廢水，反應後溶液顏色仍呈棕黃色； 
步驟 4：於步驟 3 的溶液中加入過量的 KI(s)； 
步驟 5：用 b M 的 Na2S2O3 作為標準滴定液，滴定步驟 4 的溶液至淡黃色時，加入數滴澱 粉溶液，繼續滴定至終點，共消耗 V3 mL 的 Na2S2O3 溶液。 請計算此廢水中所含苯酚的含量為____________g/L。(以 V1、V2、V3、a、b 表示)

45.多侖試液 (Tollen’s solution) 為硝酸銀的氨水溶液，與醛在鹼性條件下共熱則其二氨銀錯離 子被醛還原成金屬銀，析出於試管壁呈銀鏡，稱為銀鏡反應。 以下何種化合物會與多侖試液進行銀鏡反應？_____________(以編號表示)。(全對才給分)5e9d153d5eec2.jpg

46.松油醇（Terpineol），又稱萜品醇，存在於很多植物精油中，具有類似松節油混合青草與藥 的氣味，有良好且廣泛的殺菌與抗黴菌能力。合成 α-萜品醇的方法路線之一如下：5e9d156779db4.jpg 已知：RCOOC2H55e9d158895b18.jpg請寫出化合物 D 的結構式：_________________。

47.五氧化二氮於20℃、1atm下之不可逆的分解反應：N2O5(g) → N2O4(g) + 1/2O2(g) 為一級反應， 其反應速率常數為 0.001 min-1。四氧化二氮在相同溫度發生很急促的可逆分解反應： N2O4(g)5e9d15d5c4d8e.jpg 2NO2(g) ，其反應的平衡常數為 45 torr。若五氧化二氮在 200 torr 氣壓時，被通 入一個在 20℃時被抽成真空且封閉的容器中，在經過 200 分鐘之後，容器中 NO2 的分壓 為___________torr。(四捨五入至小數點後一位)