所屬科目：教甄◆化學專業/化工科
1.在20℃時，氯化鈣、氯化鉀及草酸鉀在100.0克水中的溶解度分別為74.5、34.2及30.0克。草酸鈣的莫耳溶解度為4.8✖10-5 M 。 根據上述的數據，下列敘述哪些正確？(草酸鈣的莫耳質量為 128 g/mol) (A) 100.0 克的水不能同時完全溶解 34.2 克氯化鉀和 74.5 克氯化鈣 (B) 於 134.2 克的氯化鉀飽和水溶液中加入 1.0 克草酸鉀。經充分攪拌後，溶液內仍有固體存在。這些固體是未能溶解的 草酸鉀 (C) 草酸鈣的 Ksp 為 2.3 × 10−9 (D) 草酸鈣的溶解度約為 6.1 × 10−4 克／100.0 克水 (E) 將3克氯化鈣粉末置入 130.0 克草酸鉀飽和水溶液中，充分攪拌後，無沉澱產生
2.下列有關分子結構與特性的敘述，哪些正確？(A) SO3 與 NH3皆具有偶極矩(B) 氣態 BeH2 與 H2S 皆為直線型分子(C) 光氣(COCl2)為一具極性的平面分子(D) NO2 的價電子總數為奇數，故其路易斯結構不符合八隅體規則(E) 穩定態的 SF6 為正八面體結構，但因為 S 和 F 原子電負度不同，故 SF6 具有偶極矩
3. 700°C 時，將一定量的 CO 和 H₂O 充入容積為 2.0 公升的密閉容器中，進行以下反應：CO(g) + H₂O(g) ⇌ CO₂(g) + H₂(g)反應過程中測定的部分數據如下表所示(其中 t1＜t2)下列有關此反應的相關敘述正確的有？(A) 此反應達平衡所需時間為 t2 min(B) 反應在 t1 min 內的平均速率為 r(H₂)=0.40/ t1 mol·L⁻¹·min⁻¹(C) 當其他條件保持不變，向已達平衡的反應中再通入 0.20 莫耳 H₂O，與原平衡相比，反應達新平衡時 CO 的轉化率減少，H₂O 的體積百分率增加(D) 當其他條件保持不變，起始時間容器中充入 0.6 莫耳 CO 和 1.20 莫耳 H₂O，則反應達平衡時，n(CO2)為 0.40 莫耳(E) 當溫度升至 800°C 時，上述反應的平衡常數變為 0.64，則正反應為放熱反應
4.錯化合物與錯離子在生活中具有重要應用，例如在醫學上，維生素B12中的鈷錯合物對人體代謝至關重要；在環保領域，錯離子可用於重金屬離子的去除與催化反應。學生們在討論錯離子的混成與幾何結構時，各自提出了不同的見解。以下為甲、乙、丙、丁、戊五位同學的答案，請判斷哪些同學的答案是正確的？
1.珊瑚礁其骨骼主要結構為碳酸鈣，向來對海水溫度、酸鹼度等變化非常敏感。隨着二氧化碳於海水溶解時引發的化學反 應使碳酸鹽離子減少，珊瑚礁因而變得脆弱，更難抵抗侵蝕。工業革命至今，表層海水的平均 pH 值已經由 8.2 降至 8.1。若某研究單位測得某地區海水，HCO3－的濃度為1.0 × 10−4 M。已知海水中的 Ca2＋ 濃度為 4.2 × 10−3 M，試問當海水的H+ 濃度高於多少時，珊瑚礁內的碳酸鈣會溶解？（H2CO3：Ka1＝4.2 × 10−7，Ka2＝5.6 × 10−11；CaCO3：Ksp＝2.8 × 10−9）
2.日光燈的發光原理乃是在燈管內填入惰性氣體及少許的汞或鈉蒸氣，再利用高壓電通過氣體時，氣體會離子化產生電漿態的特性來發光，但一般汞燈會放出紫外光，鈉燈則會發出黃光。汞燈的紫外光再激發塗布在燈管上的螢光粉（phosphor）， 就可以發出照明用的白光。已知某研究單位最新開發出一種新的螢光粉，主要成分為 W3(ZX4)2．WY2。若 X、Y、Z 和 W 等 4 種元素的原子序依序增加（原子序小於 20 的元素），W 為金屬元素，X 原子於基態時 s 軌域上的電子數與 p 軌域上 的電子數相等，基態 X、Y 和 Z 原子的未成對電子數比為 2：1：3。試問此化合物的化學式為何？
3.小崙為測定 PbCl2 難溶鹽的溶度積常數，於是設計下列的實驗。首先，準確量取 V1mL 的 PbCl2 飽和溶液於燒杯中，加入過量的陽離子交換樹脂（磺酸化聚苯乙烯），充分攪拌、靜置和過濾，利用蒸餾水洗滌陽離子交換樹脂至洗滌液呈中性， 將濾液和洗滌液全部倒入錐形瓶中。最後，利用已標定濃度為 c M 的氫氧化鈉滴定錐形瓶內的混合溶液，達滴定終點時， 共消耗 V2 mL 的氫氧化鈉溶液。試由上述的實驗結果，計算 PbCl2 的 Ksp？
4.草酸存在於許多食物中，草酸鈣則是由鈣鹽與草酸在水溶液中作用製得。若取 0.1 M NaHC2O4 溶液 20 毫升，加入 0.1M CaCl2 (aq) 80毫升時，試計算溶液中的[C2O42- ]＝？M（H2C2O4：Ka1＝5.4 × 10−2，Ka2＝5.4 × 10−5，CaC2O4：Ksp＝2.4 × 10−9， 溶液混合，體積變化忽略不計）
5.已知銀鏡反應實驗的步驟如下：(1)配製多侖試劑：取一支 10 mL 乾淨的玻璃試管，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，以溶解產生的沉澱物。(2)銀鏡反應：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，並將玻璃試管置於溫水中加熱，則可在玻璃壁上觀察到銀鏡的產生。已知：Ag+ + NH3 → [Ag(NH3)]+，K1 =2.1 × 103；[Ag(NH3)]++ NH3 → [Ag(NH3)2]+，K2 =8.2 × 103試問上述實驗的多侖試劑中，[[Ag(NH3)2]+]／[Ag+] 的濃度比值為多少？
6.鎂與溴反應形成溴化鎂，其化學反應式和反應熱如下式所示：Mg(s) + Br2(l) → MgBr2(s) ΔH0=X(KJ/mol)0 = X（kJ/mol）下表是相關過程的能量變化（△H0）：根據以上資料，試問 X 為多少？
7.實驗室有 0.30 M HNO2 和 0.20 M KNO2 兩種溶液，若要製備 1.0 公升的 pH = 3.0 緩衝溶液，則 HNO2(aq)和 KNO2(aq)需分別各取 X 毫升與 Y 毫升。求 （X，Y）=？（HNO2 的 Ka = 4.0 × 10–4）
1.《神奈川沖浪裏》是日本浮世繪畫家葛飾北齋創作的木刻版畫，他所描繪的海浪使用了當時歐洲流行的一種深藍色顏料，這種顏料是由狄斯巴赫（Johann Jacob Diesbach）在意外中發現。有一次，狄斯巴赫將草木灰和牛血混合在一起進行焙燒， 再用水浸取焙燒後的物質，過濾掉不溶解的物質後，將所得到溶液蒸乾，便析出一種黃色晶體。當他將這種黃色晶體放進三氯化鐵的溶液中，便產生了一種顏色很鮮豔的藍色沉澱。試寫出上述從黃色晶體形成藍色顏料的化學反應式。
2.已知硝酸可以與醇產生酯化反應，如製備硝化甘油。硝化甘油是一種無色或微黃色的液體，在製藥、軍事行業具有廣泛的應用。然而，小崙卻發現老師上課時將硝基寫為 –NO2，於是他請問老師，硝酸在水中反應不是應該為 HNO3→H+＋NO3 －，那硝基為何不是寫成 –NO3，老師給小成提示硝化反應的實驗過程中常會使用到濃硫酸，試問為何要加入濃硫酸，請寫出其相關的化學反應式來解釋「硝基」寫為 –NO2 的理由。
3.阿斯巴甜（Aspartame）是一種非碳水化合物類的人造甜味劑，它是由兩種胺基酸以肽鍵連接，並有簡單的結構修飾，其分子模型如下圖所示，試寫出阿斯巴甜是由哪兩種胺基酸所構成的甲基酯，請繪出其結構式。（每個結構 2 分）
4.寫出下列化合物 B～E 的結構。（每個結構 1 分）
5.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 97.0 mL水樣，置於一100 mL容量瓶中，加入1.0 mL硫酸亞錳（ MnSO4•2H2O）以及1.0 mL鹼性碘化鈉後，激烈搖晃，使瓶內溶液混合均勻，此時溶液中產生 MnO2沉澱。Ⅱ. 待沉澱不再增加後，隨即加入1.0 mL濃硫酸，並以蒸餾水稀釋至刻度。2Ⅲ. 從容量瓶中取出 10.0 mL溶液，隨即以 0.016 M 硫代硫酸鈉溶液（Na2S2O3）滴定。當滴定到達終點時，共耗去 0.50 mL 硫代硫酸鈉溶液。I2 + S2O32-→ I-+ S4O62-——反應式 2 (係數未平衡)根據上述反應，水樣中的溶氧量約多少 ppm？
1. 1920 年，施陶丁格（Staudinger）提出「聚合物是以共價鍵結的長鏈分子」，使得許多聚合物開始被有系統、大量合成出來，1953 年，他獲得諾貝爾化學獎。試依據高中選修化學（V）聚合反應的全部類型，說明不同聚合反應的特徵，以及於日常生活中的應用。
2.實驗室中現有編號①~⑦的試管中，已知裡面含有下列七種物質水溶液：CuSO4、AgNO3、KCl、Na2CO3、NaOH、HI 和H2SO4。此外，另有兩支分別標示為（甲）和（乙）的試管，其中各有一種未知物質的水溶液。下列為觀察上述 9 支試管的兩個混合之反應結果：試問（甲）和（乙）分別為何種物質，並請寫出其推論過程。（未寫推論過程不予計分）
(1) 寫出該反應的速率定律式。（2 分）
(2) A 的反應半生期是多少秒？（2 分）
(3) 反應速率常數是多少？（3 分）
(4) 若 A 的最初壓力為 1.6×10−2 atm，經反應 450 秒後，A 氣體的分壓是多少 atm？（3 分）
(1) 根據上面的題目敘述，請選出正確的答案。（全對才給分）（3 分）
(2) 學生於實驗記錄本中，對於實驗誤差的討論題，多半留白或方向未能聚焦在讓實驗進行優化，請根據此題設計如何有系統地引導學生進行可能誤差的探討。（7 分）
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