115年 - 115-1 臺北市立中崙高級中學_教師甄選試題︰化學科#138713

科目：教甄◆化學專業/化工科 | 年份：115年 | 選擇題數：3 | 申論題數：40

試卷資訊

所屬科目：教甄◆化學專業/化工科

選擇題 (3)

複選題
1. 800 ℃下，反應 CaCO3(s)⇌CaO(s)+ CO2(g)之壓力平衡常數 Kp =190 mmHg，今在 8.8 L 的真空容器，容器①～⑤分別
置入：
① 1 g CaCO3(s)與 0.44 g CO2(g)
② 4.4 g CO2(g)與 5.6 g CaO(s)
③ 0.44 g CO2(g) 與 0.56 g CaO(s)
④ 4 g CaCO3(s)
⑤ 3 g CaCO3(s)與 5.6 g CaO(s)
當容器中目視狀況不再有變化後，下列有關各容器的敘述，哪些正確？
(A)容器①、②的壓力為 190 mmHg
(B)容器③無法達平衡，壓力為 76 mmHg
(C)容器④中 CaCO3(s)的分解百分率為 62.5%
(D)容器⑤無法達平衡，壓力為 95 mmHg
(E)定溫下(800℃)，在容器④中加入 210 mmHg 的氮氣，當反應再度達平衡時，容器內氣體的壓力為 400 mmHg
複選題
2. 下圖為氫原子光譜之可見光區及紫外光區，已知氫原子游離能 1312 kJ/mol，則各譜線的頻率 ν、波長 λ、能量 E 之關
係哪些正確？
(A) λe＝λa＋λd
(B) νc－νa＞νe－νd
(C) I 區光譜線屬於巴耳末系列
(D)deEE ＝135128
(E) a 譜線波長約為 656.6 nm 。
複選題
3. 已知：Mg2+＋2e－
→Mg E°＝－2.37 伏特；Sn2+＋2e－
→Sn E°＝－1.04 伏特；
Cu2+＋2e－
→Cu E°＝＋0.34 伏特；Ag+＋e
－
→Ag E°＝＋0.80 伏特。
今有四個半電池，其中均有含各金屬離子的電解質溶液，標準狀況下，以右上圖方式連接，圖中 U 形管為鹽橋，其中
有 KNO3 溶液為電解質，有關上列四個半電池所組合成之雙電池的敘述，下列哪些正確？
(A)最大電壓為 4.55 V
(B)中等電壓為 0.87 V
(C)最多可組合出六個雙電池，三種電壓
(D) Mg 皆當陽極
(E)組合四個半電池，形成鎂銅單電池與錫銀單電池，將銅極與銀極相接且鎂極與錫極相接而得一雙電池，此時在錫銀
單電池中，鹽橋內鉀離子會向銀極移動。

申論題 (40)

4. 有一由 4 mol 丙酮和 5 mol 苯混合所成的溶液。已知在 40 ℃ 時，純丙酮之平衡蒸氣壓為 750 mmHg，純苯之平衡蒸氣
壓為 300 mmHg。若將此混合溶液加熱至 40 ℃，所生成之混合蒸氣，全部收集冷卻為液體。所得冷卻液體再度加熱至40 ℃，所生成之混合蒸氣，同樣全部收集冷卻為液體。最後液體中苯之莫耳分率為若干？1/6 或 0.17
5. 將 CaSO4、SrSO4、BaSO4 同時溶入純水中，而達成平衡時尚有三者固體存在，已知 CaSO4、SrSO4、BaSO4 之 Ksp 分別
為：K1、K2、K3，請分別以 K1、K2、K3 表示 [SO42－]、[Ca2＋]。
[SO42－
]＝�??1＋??2＋??3
[Ca2＋
]＝ ??1
�??1＋??2＋??3
6. 定溫下，將 PCl5(g) a 莫耳放入某容器中，依 PCl5(g) PCl3(g)＋Cl2(g) 解離而達平衡。其分壓平衡常數為 Kp，設此
時解離百分率為 α，總壓為 P atm，則 α 為何？(請以 Kp、P 表示)
α＝� ??p
??p+P
7. 某純度 x %的冰醋酸 1 克，溶成 100 mL 的水溶液，取其中 25 mL，以 0.1 M 的 NaOH(aq)滴定，滴入 40 mL 時發現過
量，馬上以 0.08 M 的 HCl(aq)反滴定，達當量點共用去 HCl(aq) 5 mL，則該冰醋酸的純度 x % =？86.4%
8. 未知濃度的 NaIO3 水溶液 20.0 毫升加入足量 NaI 及硫酸，溶液呈棕褐色，加入數滴澱粉液為指示劑，溶液呈藍色，再
以 0.50 M K2S2O3 水溶液滴定，加入 60.0 毫升的硫代硫酸鉀溶液時藍色消失。試計算 NaIO3 水溶液的體積莫耳濃度？0.250M
9. 黃鐵礦主要成分是二硫化亞鐵(FeS2)，看起來像金，所以有愚人金的稱呼，可用來作為製造硫酸的原料。
進行黃鐵礦成分分析時：
步驟一：取 1.00 克樣品，經下列反應：2FeS2＋7O2＋2H2O → 2Fe2＋
＋4SO42－
＋4H＋
處理。
步驟二：用 0.01 M 酸性二鉻酸鉀標準溶液，滴定亞鐵離子至終點，共消耗二鉻酸鉀溶液 30 毫升。
則此黃鐵礦試樣含鐵的重量百分率為何？(S＝32，Fe＝56，Cr＝52)10.08%
10. 取等莫耳數的 1-丙醇、2-丙醇與丙醛，分別加入相同莫耳濃度的過錳酸鉀酸性溶液，欲使二者完全反應，所需消耗的
過錳酸鉀溶液體積比，1-丙醇：2-丙醇：丙醛＝？2：1：1
11. 維生素 C 結構如下圖所示，其易被氧化，若以 0.400 M 的碘溶液滴定 3.52 克維生素 C 時，須加入 50.00 毫升碘溶液，
才能使澱粉指示劑顯現藍色。已知維生素 C 的五員環上的每個羥基被氧化成羰基時，會失去一個電子。請畫出維生素
C 經上述滴定反應後產物之結構式。
12. 利用下列數據，求出氟化鎂晶體之晶格能為若干 kJ／mol？
a. 鎂金屬昇華熱 150 kJ／mol；第一游離能 735 kJ／mol；第二游離能 1445 kJ／mol。
b. 氟分子之鍵解離能 154kJ／mol；氟原子電子親和力( F－→F＋e
－) 328kJ／mol。
c. 氟化鎂晶體之莫耳生成熱－1085 kJ／mol。
－2913 kJ／mol
13. 銅加入含 5 毫升的濃硝酸的試管中，緩緩加熱則銅逐漸溶解，回答下列問題：
(1)寫出此反應的非離子平衡方程式(全反應式)。
(2)右圖表示 Cu 和 HNO3 反應時，物質的量之間關係，何者符合 Cu 和濃 HNO3 反應時，被還原的 HNO3 與 Cu 的莫耳
數關係？
14. 化學式 CrCl3．nNH3 代表自 n=3 至 n=6 四種不同的錯化合物。
甲：CrCl3．3NH3
乙：CrCl3．4NH3
丙：CrCl3．5NH3
丁：CrCl3．6NH3
若各化合物之莫耳濃度皆相同，有關此四種水溶液之比較：
(1)稀薄水溶液凝固點高低，由高至低排列：
(2)同體積水溶液加入過量硝酸銀，產生沉澱之重量，由大到小排列。
答案：(1)甲＞乙＞丙＞丁(2) 丁＞丙＞乙＞甲
15. 在 25°C 時，將 0.15 克之某一元弱鹼配成 10mL 水溶液，加數滴指示劑，以 0.1 M HCl 滴定如下圖，試回答：
(1)該一元弱鹼之分子量為何？75
(2) P 點之 pH 值若干？8.7
16. 下圖為有機合成的流程圖，請寫出反應中化合物 C 與 E。
17. 比較下列各組物質的指定性質，以＞、=，將英文代號由大到小排列。
(1) 鍵角大小：(a) BF₃ (b) NF₃ (c) H₂O (d) CH₄ (e)SF6
(2) 熔點高低：(a) CH₃OH (b) C2H6 (c) HCOOH (d) CH3OCH3 (e) C3H8
(3) 酸性強弱(Ka 大小)：(a) HClO (b) HClO₂ (c) HClO₃ (d) HClO₄
(4) 沸點高低：(a)順丁烯二酸 (b)反丁烯二酸 (c)順二氯乙烯 (d)反二氯乙烯
18.某反應 A + 2B → 產物，在不同初始濃度下測得的初始速率如下表：
實驗 [A]₀ (M) [B]₀ (M) A 的初始速率 rA (M/s)
1 0.100 0.100 2.00×10⁻⁴
2 0.200 0.100 4.00×10⁻⁴
3 0.100 0.200 8.00×10⁻⁴
4 0.200 0.200 1.60×10⁻³
(1) 寫出速率定律式，並計算速率常數 k (需附單位)。
(2) 若 [A]₀ = 0.150 M、[B]₀ = 0.300 M，求初始反應速率 rA (需附單位)。
(3) 若活化能 Eₐ = 75.3 kJ/mol，計算從 25°C 升至 35°C 時速率常數的比值 k₃₅/k₂₅。
(A)0.37 (B)2.00 (C)2.68 (D)3.00 (E)7.39
(已知：R = 8.314 J/mol·K，ln 2 = 0.693，ln 2.5=0.916，ln2.7=0.993，ln3=1.099，ln7.4=2.001，ln7.5=2.015)
19. 緩衝溶液性質(乙酸 Ka = 1.0×10⁻⁵，log2=0.3，log3=0.48)
(1) 配製 1.00 L 含 0.20 mol CH₃COOH 和 0.15 mol CH₃COONa 的緩衝溶液，求 pH 值。(至小數點下 2 位)
(2) 在(1)溶液中加入 0.01 mol HCl，體積不變，求加入後的 pH 值。(計至小數點下 2 位)
(3) 欲配製 pH = 5.00 的乙酸/乙酸鈉緩衝溶液共 1L，共需 0.1M CH₃COOH a mL 及 0.2M NaOH b mL，請問 a, b？
(假設體積有加成性，取至整數位)
20. 關於硫化氫(H2S ⇌ 2H++S2−)的解離平衡，已知 Ka = 9.6×10−22。
(1) 在含有 Cu2+ (0.010M) 與 Fe2+ (0.060M)的溶液中，調整 pH=1.0 並通入硫化氫至飽和。請問哪種離子會沈澱？
(已知 H2S 在 pH=1 時飽和濃度為 0.1M，Ksp(CuS)=6.0×10-36， Ksp(FeS)=6.0×10-18)
(2) 為了使(1)中未沈澱的離子也產生沈澱，硫離子濃度必須大於多少？
21. 已知甲、乙兩有機化合物，分子式皆為 C₃H₆O，常溫常壓下為液態。
甲：能使溴水褪色，且可與 Na 反應。
乙：不能使溴水褪色，但能與多侖試劑反應生成銀鏡。
(1) 寫出甲、乙的結構式。
(2) 請寫出乙和多侖試劑的淨離子反應式。
22. 關於銅的電解精煉，假設使用含鎳、銀的粗銅 200.0g 在硫酸銅水溶液中進行電解，通入 9.65 A 電流 400 分鐘後，粗銅
質量變為 120.0g，產生陽極泥 4.00g。(Ni = 59，Cu = 64，Ag = 108)
(1) 含鎳、銀的粗銅電解後，陽極泥的成份主要為何？
(2) 此反應共需多少法拉第(F)？(法拉第常數 F = 96500 C/mol)
(3) 粗銅中銅的質量百分比為多少%？
23. 131I(碘-131)是核醫學中用於甲狀腺癌診斷與治療的放射性同位素，其衰變類型為 β 衰變，半衰期 t₁/₂ = 8.00 天。某
治療劑量含有 1.31 × 10⁻⁶ g 的 ¹³¹I。(原子量：¹³¹I = 131； ln 2 = 0.693)
(1) 寫出 ¹³¹I 發生 β 衰變的完整核反應方程式（需標示質量數與原子序），並寫出生成子核的元素名稱。
(2) 給藥後 24.0 天，剩餘 ¹³¹I 的質量為多少克？
(3) 若需等到 ¹³¹I 衰變至原始活度的 6.25% 才能接觸孕婦，需隔離多少天？
24.0 天，剩餘 ¹³¹I 的質量為多少克？
(3) 若需等到 ¹³¹I 衰變至原始活度的 6.25% 才能接觸孕婦，需隔離多少天？
(1) I 53131 ⟶ 54???? 131 +β
(2)1.64×10−7
g
(3)32.0 天
24. 分子式為 C₁₁H₁₈O₄的化合物 A 進行水解後，生成馬來酸 B 與兩種醇 C、D。
接著將 B 加熱，發生分子內脫水反應，生成化合物 E。將 C 氧化後可得到酮類 F，而 D 不會被氧化。
(1) 請畫出酮類 F 的結構式？
(2) 請畫出化合物 E 的結構式？
(3) 請畫出醇類 D 的結構式？
(4) 請畫出化合物 A 的結構式？