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109年 - 109 教育部受託辦理公立高級中等學校教師甄選：化工科#87480

科目：教甄◆化學專業/化工科 | 年份：109年 | 選擇題數：20 | 申論題數：16

試卷資訊

所屬科目：教甄◆化學專業/化工科

選擇題 (20)

1. 混合28磅的乙烯 (C2H4) 與200磅的氧氣 (O2)，燃燒產生44磅CO2與14磅CO，則過量氧 氣量約若干%（選出最接近的數值）？ (A)100% (B)50% (C)500% (D)400%。
2. NaCl晶體以雙面心立方排列，下列敘述何者正確？ (A)配位數為12 (B)單位晶格內 Na和Cl的原子數皆為4 (C)填充率為74% (D)a = 2(r＋+ r－)；（a：晶格邊長、r＋：Na原 子半徑、r－：Cl原子半徑）。
3. 利用一水銀溫度計測量溫度，採用部分浸入方式置於某液體，若溫度計指示溫度為 30°C，溫度計浸入至 20°C，液面上方的空氣溫度為 35°C，則測量的正確溫度多少°C？ （水銀與玻璃的體積膨脹係數差 = 0.00016 °C−1） (A)30.024 (B)30.008 (C)29.992 (D)29.976。
4. 離心泵的特性曲線是將泵的揚程、制動功率、泵效率對泵輸送率的關係繪成的圖形， 有關離心泵特性曲線的敘述，下列何者錯誤？ (A)泵的揚程隨泵輸送率的增加而降低 (B)泵的制動功率隨泵輸送率的增加而降低 (C)泵效率為流體功率與制動功率的比值 (D)特性曲線泵效率的最高點，所對應者為最適當的輸送率。
5. 如下圖所示為簡易之濕度表，若已知某空氣系統之溫度為T，百分濕度為80%，則下列 敘述何者正確？ ①圖中的D、C、T分別為露點溫度、濕球溫度、乾球溫度 ②當濕度改變，則F、G、D也會改變 ③圖中的A點為百分濕度、B點為絕對濕度 ④圖中E點為濕比熱、G點為濕比容 ⑤當溫度改變時，則B和G不變 (A)①②③ (B)②④ (C)①②⑤ (D)①③⑤。 5ef1669a52cdb.jpg
6. 對於下列二組緩衝溶液系統：H2CO35ef166f962ef9.jpg HCO3 – + H+         pKa = 6.4 H2PO4 –5ef166f962ef9.jpg HPO4 2–+ H+   pKa = 7.2 在pH 6時，下列何者能表示緩衝溶液系統中，酸及共軛鹼相對量 (A)[H2CO3] > [HCO3– ] 、 [H2PO4– ] > [HPO42– ] (B)[H2CO3] = [HCO3 –] 、 [H2PO4 –] > [HPO42–] (C)[H2CO3] = [HCO3– ] 、 [HPO42– ] > [H2PO4 – ] (D)[HCO3 –] > [H2CO3] 、 [HPO42–] > [H2PO4 –] 
 7. 取適量的KClO3加二氧化錳使其完全反應，產生的氧氣用排水集氣法收集，在27℃、 1 atm下，已知集氣瓶內水面比瓶外低6.8cm，收集未經乾燥的氧氣4.1公升。(已知:27℃ 水的飽和蒸汽壓為25mmHg，K=19，Cl=35.5)下列何項敘述錯誤？ (A)在27℃、1 atm 下所得乾燥氧氣分壓為740mmHg (B)所收集的氧氣重為5.2克 (C)至少需KClO3 19.9 克 (D)所收集的乾燥氧氣於S.T.P.下之體積為3.63公升。
8. 溶液(甲)每升含KIO3 4.28克；溶液（乙）每升含焦亞硫酸鈉Na2S2O5 1.90克，且加入少 量澱粉和濃硫酸。實驗時，5試管依不同比例充分混合甲、乙溶液（式量KIO3＝214，Na2S2O5＝190） 試管(1) 10mL甲＋10mL乙 試管(2) (5mL甲＋5mL H2O)＋10mL乙 試管(3) (1mL甲＋9mL H2O)＋10mL乙 試管(4) (1mL甲＋9mL H2O)＋(5mL乙＋5mL H2O) 試管(5) 10mL甲＋(1mL乙＋9mL H2O)。 反應完後，以上5試管中會變色的試管數量為？ (A)1 (B)2 (C)3 (D)4。
9. 某不可壓縮流體流經內徑0.9吋管之單位管長壓力降為ΔP1，流經內徑0.3吋管之單位管 長壓力降為ΔP2，假設二者體積流率相同且皆以層流方式流動，則ΔP2 /ΔP1為何？ (A)1/3 (B)3 (C)27 (D)81。 
 10. 某液體以平均速度1m/s流經內徑為0.1m的水平圓管中，每公尺管長的壓力降為50 Pa， 若摩擦係數(Fanning friction factor)為0.05，則液體的密度為多少kg/m3 ？ (A)50 (B)100 (C)800 (D)1600。
11. 以 L、M、θ和T分別表示長度、質量、時間、溫度之因次。下列何者為比熱的因次？ (A)MLθ -2 (B)L 2 θ -2 T -1 (C)L 2 M -1 θ -3 (D)Lθ -1 T -1 。
12. 由記錄器繪製之層析圖顯示，某化合物經注入氣相層析儀後其駐留時間tR = 1分鐘，尖 峰底部寬度 W = 20 秒鐘，則該層析管之理論板數 N 為多少？ (A)1.44×101 (B)1.44×102 (C)1.44×103 (D)1.44×104 。
13. 在Ag+與Pb2+的混合溶液，若要將兩者分離，可利用下列何種陰離子？ (A)SO4 2- (B)OH- (C)NO- (D)CO32-。
14. 用光譜儀分析，在1.0公分之樣品管中之樣品，發現樣品將某一波長的光吸收了50％。 如該樣品的吸光係數為2.0，則該樣品之濃度為何？ (log 2 = 0.301) (A)0.1M(B)0.15M (C)0.5M (D)0.01M。
15. 有一8克放射線物質半衰期為10天，經過40天此放射線物質剩下幾克？ (A)0.5 (B)1 (C)2 (D)4。
16. 有機酸在水及苯的分配係數為 0.4，用苯來萃取 100mL 含有 0.3 克的有機酸水溶液，欲 萃取出 0.27 克的有機酸，需使用多少 mL 的苯？ (A)240 (B)300 (C)360 (D)450。
複選題
17. 有關乾電池的敘述，哪些錯誤？ (A)碳棒為陽極 (B)鋅罐為陰極 (C)MnO2 為氧化 劑 (D)加入 NH4Cl 是做觸媒。
複選題
18. 下列哪些可以提高蒸發罐的蒸發能力？ (A)提高溶液的流速 (B)提高蒸汽櫃的壓力 (C)提高蒸發罐的壓力 (D)降低溶液的濃度。
複選題

19. 某反應4A +B→2C+2D+ QkJ 其反應機構為

 A + B→ E （慢） 

E+A→ 2F  （快） 

F+A→ C+D （快） 

且 Q>0，則下列敘述哪些正確？ (A)速率定律式=k[A][B] (B)反應物 A 及 B 都是一 級反應 (C)若其他條件不變之下，反應物 A 濃度加倍，反應物 B 濃度減半，則反應 速率將變慢 (D)溫度升高反應速率減慢。
複選題
20. 有關晶體敘述哪些正確？ (A)離子晶體具有延展性 (B)分子晶體為熱電的良導體 (C)分子晶體藉凡得瓦爾引力所維繫 (D)碳的網狀結構中具有元素的最高硬度。

申論題 (16)

 1.直徑 90mm 的鋼管，外表包覆一層厚 45mm 的絕熱材料(k=0.050W/(m．K))。絕熱材料內面溫度 150℃，外表面溫度 50℃，管長 10m，問管子的熱損失為多少 W？（log2=0.301）（4 分）
2.已知 373K 下，苯對甲苯的相對揮發度為 2.4，有一苯-甲苯混合液中，苯的莫耳分率為 0.500， 若氣液達平衡時，試問氣相中苯的莫耳分率為多少？（3 分）

3.落球法為測定液體黏度的方法之一，請推導依史托克定律 (Stoke’s Law) 所得之黏度公式：5ef169aa36dfc.jpg 。（推導過程使用之符號應與題目所述公式一致）（6 分）
4.請推導以 X 射線測定晶體晶面距離之布拉格方程式(Bragg’s Equation)。（請註明方程式中各符號 對應之中文名稱）（6 分）

5.利用氫氧化物溶解度之差異，可用於分離金屬陽離子。一離子完全沉澱（當某離子之濃度變為 原來的 1/104 時可稱為完全沉澱），而另一離子尚未沉澱，此狀況可稱二離子已分離。若溶液中 含有 0.10 M 的 Fe3+ 及 Mg2+，氫氧根的濃度[OH- ]應如何控制，可將二離子分開？假設加入氫氧 化合物後溶液體積不變。Fe(OH)3 Ksp =4✖10-38  ，Mg(OH)2 Ksp =  1.8 ✖10-11。（6 分）
6.請平衡 K2Cr2O7+CH3CH2OH+H2SO4⇌K2SO4+Cr2(SO4)3+CH3CHO+H2O？（3 分）
7.請寫出 Ar，Na，S，Al 的游離能大小為何？（3 分）
(1)異徑接頭(reducing coupling)

9.0.05M 鄰苯二甲酸氫鉀及 0.15M 鄰苯二甲酸鉀配製的緩衝溶液的[H3O+]為何？（已知鄰苯二甲 酸的解離常數K1=1.1✖ 10-3 ， K2=3.9✖10-6 ）（5 分）
10.請說明減濕的方法除了吸附法之外還有哪幾種？（3 分）
11.請說明在 Mohr 法中如何標定 AgNO3 溶液的濃度。（3 分）
12.請說明氣相層析儀之偵檢器的種類及主要偵測物質種類。（5 分）
13.蘭繆爾(Langmuir)吸附理論之基本假設為何？（4 分）
14.以 KIO3 當標定劑來標定 Na2S2O3 溶液，秤取 0.3000gKIO3 與過量 KI 作用，析出的碘用 Na2S2O3 溶液滴定，用去 25.00mL，則此 Na2S2O3 溶液的體積莫耳濃度為何？（K=39.10， I=126.9，O=16.00）（6 分）
(2)T 型管
(3)管套節(union)。 （每小題各 1 分）