113年 - 113-2 臺北市立成功高級中學_正式教師甄選初試試題：化學科#120226

科目：教甄◆化學專業/化工科 | 年份：113年 | 選擇題數：0 | 申論題數：31

試卷資訊

所屬科目：教甄◆化學專業/化工科

選擇題 (0)

申論題 (31)

(1)工業上製備白磷的方法：使用磷礦（磷酸鈣）、無煙煤或焦炭和石英砂依照一定比例混合，然後在 1400～1500℃ 的電爐中加熱，即可製得磷蒸氣，以及一氧化碳和矽酸鈣等，冷卻後，在水面下收集磷蒸氣即可得到白磷。試寫出工業法製備磷的完整化學方程式（須平衡）。

(2)已知各化學鍵的鍵能：P－P＝198 kJ∕mol、P－O＝360 kJ∕mol、氧氣分子內氧原子間的鍵能為 498 kJ∕mol。試計算：P₄＋3O₂ → P₄O₆ 的反應熱 △H 為多少？

(1)寫出 CuCl₂ 溶液與 KI 的離子方程式（須平衡）

(2)計算原來 CuCl₂．2H₂O 晶體的純度為多少？

(1)此電池組共有幾種組合？

(2)承上題，共有幾種電位？

(3)承上題，各是多少伏特？

4、室溫下，小成配製下列 5 杯不同的溶液：

試問上述的 5 杯溶液，哪些濃度關係正確？

5、溴水外觀為橙黃色液體，可作為檢測烯類、苯酚與苯胺的檢測試劑。試寫出苯酚與溴水的化學反應式（須平衡）。

6、一樣本溶液含有 Na₂CO₃、NaHCO₃，取 50 毫升樣本溶液滴定至酚酞終點需用 22.1 毫升之 0.100 M HCl 溶液。另取 50 毫升樣本溶液滴定至甲基紅終點需用 48.4 毫升之 0.100 M HCl 溶液。試計算出樣本溶液中各成份物質之莫耳濃度。

7、已知在室溫下，溶液中有 1.0 M NH4CN 的水溶液，試求此水溶液的 pH 值＝？（參考資料：HCN 的；NH₃ 的）

8、人體血液中的血紅蛋白（Hb）容易與 O₂ 結合生成 HbO₂，因此具有輸氧能力。若 CO 吸入肺中，則會發生反應 CO + HbO₂ ⇌O₂ + HbCO，導致人體缺氧的情形。小功為了解此反應的平衡常數，於是設計了一項實驗。首先，若向血液中輸入氧氣後（曲線 I），第 4 秒時，此時注入 CO 和 O₂ 濃度分別為 M 和M 的混合氣體，觀察 HbO₂ 濃度隨時間的變化（曲線 II ），結果如下圖所示。試問，CO + HbO₂⇌O₂ + HbCO 反應的平衡常數約為多少？

(1)此錯離子之化學式為何？

(2)畫出此錯離子可能存在的幾何異構物。

(1) MgBr₂(s) 之晶格能＝？【需註記單位】

(2) MgBr₂(s) 之溶解熱＝？【需註記單位】

11、我們可以利用氫氧化物之溶解度之差異，使一離子完全沉澱（當離子之濃度變為原來的 1∕10 ⁴ 時可稱為完全沉澱），而另一離子即將開始沉澱時，此狀況可稱二離子已分離。若溶液中含有 0.10 M 的，應如何控制溶液之 pH 值，以將二離子分開？（假設加入氫氧化合物後溶液體積不變。參考資料：Fe(OH)₃ 之 Ksp＝；Mg(OH)₂之 Ksp＝）

12、有一氯化銀光電池，其中一還原半反應為：，E＝0.21V，但銀的標準還原電位為：E°（∕Ag）＝0.80V。試依上述資訊，計算出 AgCl 的溶度積常數。（假設溶液中的離子濃度為 1 M，且溫度在 25℃）

13、若欲利用草酸（H₂C₂O₄，pK₁＝1.25，pK₂＝4.27，分子量＝90.04）配製 pH＝4.40 的緩衝溶液。試問需取多少毫升 0.800 M KOH 與 3.38 克草酸混合後稀釋至 500 毫升可達到此目的？

14、於 Al₂(SO₄)₃ 和 MgSO₄ 混合溶液中加入 NaOH 溶液，加入 NaOH 溶液的體積與沈澱質量的關係如圖所示，試求出原混合液中 Al₂(SO₄)₃ 和 MgSO₄ 物質的莫耳數比？

15、室溫下，在 2 M、20mL 的 H₂CO₃ 溶液中，用 2 M 的 NaOH 溶液滴至第一個當量點時，求此時溶液的 pH 值為多少？（H₂CO₃ 的）

16、已知 A 是一種含碳、氫、氧三種元素的有機化合物。已知：A 中碳的質量百分率為 44.1%，氫的質量百分率為 8.82%，分子量為 136；A 只含有一種官能基團，且每個碳原子上最多只連一個官能基團；A 能與乙酸發生酯化反應，但不能在兩個相鄰碳原子上發生消去反應。試寫出 A 的分子式，並畫出其結構式。

二、問答題：
1、小功在國中理化單元裡學習到金屬活性順序（鉀＞鈉＞鈣＞鎂＞鋁＞碳＞鋅＞鐵＞錫＞鉛＞氫＞銅＞汞＞銀＞鉑＞金）。然而，他在高中化學課程中卻發現這樣的順序與氧化電位、金屬元素游離能順序有不一致的情形。請問您如何向小功說明與解釋此不一致的情形。

2、大部分金屬氧化物溶於水都會呈鹼性，但小成卻發現某學習講義上有某題目如下所述：
試判斷下列物質的酸性強度：Cr₂O₃、CrO 和 CrO₃
請判斷此題目是否有誤，若題目有誤，請說明你的理由；若題目沒有錯誤，請寫出這些金屬氧化物的酸鹼性與判斷的理由。

3、隨著全球通訊往來越趨頻繁，不只通訊市場的需求量日益攀升，人們也開始越來越講究通訊的品質。由於第一代半導體原料「矽」的元素無法因應需要在更高溫、更高電壓的環境下運作。因此，市場開始尋求新的半導體原料，於是「砷化鎵」和「磷化銦」成為第二代半導體的代表性化合物。試以高中階段所學習的化學相關理論，說明砷化鎵和磷化銦為何可作為半導體的材料。

4、壓克力（PMMA）是一種合成的高度透明、無定形、熱塑性聚合物。試寫出由單體合成壓克力聚合物的化學反應式（須平衡）與單體名稱。

5、銀鏡反應可用於玻璃上製造鏡子，亦可使非導體表面金屬化，從而可作其它金屬的電鍍。試寫出高中選修化學實驗中，利用葡萄糖（C6H12O6）溶液與多侖試劑的化學反應式（須平衡）。

6、近年來，世界各國受到氣候變遷的威脅，為了達到巴黎協定目標，於 2100 年將全球平均升溫控制在 2℃ 之內，已有許多國家和企業紛紛提出「淨零排放（Net Zero Emissions）」的承諾，並開始轉用再生能源、提高設備的能源效率，和發展「碳捕捉、利用與封存技術（Carbon Capture, Utilization and Storage）」等方式，以達成「碳中和（Carbon Neutral）」。試比較碳中和與淨零排放有何不同？以及簡要說明何謂碳捕捉、利用與封存。

三、課程與實驗教材說明：
1、混成（hybridization）理論是化學家萊納斯．鮑林（Linus Pauling）於 1931 年時提出，後來也被廣泛地使用於解釋各種有機化合物結構的方法。請問您課堂中如何對學生解釋為何須要混成理論來說明分子的形成，以及說明混成理論的要點與特徵，最後再以此理論解釋乙烯（C₂H₄）分子的形成，並比較乙烯分子的鍵角大小（∠HCC 與∠HCH）

2、實驗：秒錶反應（亦稱為碘鐘反應）
依照高中加深加廣選修化學的實驗課程內容，說明此實驗的原理與過程。
※提示：此實驗所配製的溶液為溶液 A：0.02 M KIO₃(aq) 及溶液 B：0.002 M NaHSO₃(aq)、稀硫酸和澱粉。

3、試說明何謂選擇性沉澱（Selective Precipitation）？並舉例說明如何應用在定性與定量分析上。