實驗一、示範實驗 ── 化學魔術
Q ：在水溶液中進行硝酸鉛加碘化鉀的沉澱反應，其反應速率與固態的硝酸鉛加碘化鉀反應有 何不同？ A ：溶質會隨水分子移動，增加碰撞機會。此外，兩種反應物粒子一旦相遇，由於水分子圍繞， 反應物粒子不易分離，往往會連續碰撞數次。因此，水溶液中的反應通常較固態反應快。 Q ：酚酞、溴瑞香草酚藍及酚紅的變色範圍及變色情形如何？ A ： 一、單選題： ◎ 下表是硝酸銀、硝酸鉛、硝酸鋇、硝酸鎳等四種溶液分別與氯化鈉、硫酸鈉、硫化鈉等三種溶 液作用的結果（所有溶液的濃度都是0.01 M）。試根據下表，回答下列1.、2.題： 【 95. 學測】AgNO3 Pb(NO3)2 Ba(NO3)2 Ni(NO3)2
NaCl 白色沉澱 白色沉澱 ── ── Na2SO4 ── 白色沉澱 白色沉澱 ── Na2S 黑色沉澱 黑色沉澱 ── 黑色沉澱 ─ 註： 表示無沉澱發生 ( Ｄ ) 1. 硝酸鉛與氯化鈉作用產生的白色沉澱，其正確的化學式為下列哪一項？ (A) NaNO3 (B) Na2NO3 (C)PbCl (D) PbCl2 (E) Pb(OH)2 ( Ｂ ) 2. 有一溶液含 Ag ＋、 Pb2 ＋、 Ni2 ＋三種離子各 0.01 M ，若使用均為 0.01 M 的 NaCl 、 Na2SO4 、 Na2S 溶液作為試劑，使 Ag ＋、 Pb2 ＋、 Ni2 ＋分離，則滴加試 劑的順序應為下列哪一項？
(A) NaCl、 Na2SO4 、Na2S (B) Na2SO4、 NaCl 、 Na2S (C) NaCl、 Na2S 、Na2SO4 (D) Na2SO4、 Na2S 、 NaCl
指示劑 低 pH 值的顏色 變色範圍（pH） 高 pH 值的顏色
酚酞 無 8.2～10.0 粉紅
溴瑞香草酚藍 黃 6.0～7.6 藍
(E) Na2S、 NaCl 、 Na2SO4 ◎ 氫氧化鋁在不同 pH 值水溶液中的溶解度列於右表，試回答 3 、 4 題： ( Ｄ ) 3. 下列有關氫氧化鋁溶解度的敘述，哪一項正確？ 【 97. 學 測】 (A) 水溶液的 pH 值為 6 時，氫氧化鋁溶解度最大 (B) 酸性的水溶液中，若 H＋離子濃度愈大，則氫氧化鋁溶解 度愈小 (C) 鹼性的水溶液中，若 OH－離子濃度愈大，則氫氧化鋁溶 解度愈小 (D) 在一公升0.0001 M鹽酸溶液比在一公升純水中溶解度大 ( Ｅ ) 4. 若要將上表在有限的空間作圖以便看出溶解度隨 pH 的變化，則縱座標應使用下列哪 一項最方便？ (A) 溶解度 ×1000 (B) 溶解度 ÷1000 (C) 溶解度＋ 1000 (D) 溶解度－1000 (E) log(溶解度 ) ◎ 下表是硝酸銀、硝酸鎂、硝酸鋇、硝酸鎳四種溶液與氫氧化鈉、氯化鈉、硫酸鈉、硫化鈉等四 種溶液作用的結果，表中的「─」表示沒有沉澱。以上所有水溶液的濃度都是0.01 M。根據下 表，試回答5. 、 6. 題： 【 97. 學測】
AgNO3 Mg(NO3)2 Ba(NO3)2 Ni(NO3)2
NaOH 棕色沉澱 白色沉澱 ── 綠色沉澱 NaCl 白色沉澱 ── ── ── Na2SO4 ── ── 白色沉澱 ── Na2S 黑色沉澱 ── ── 黑色沉澱 ( Ａ ) 5. 硝酸鎳溶液與硫化鈉溶液混合時會產生黑色的沉澱，試問該沉澱的化學式為下列哪一 項？
(A) NiS (B) Ni2S (C) NiS2 (D) Ag2S (E) MgS2
( Ｅ ) 6. 有 一 水 溶 液 含 Ag ＋、 Mg2＋、 Ba2 ＋及 Ni2 ＋四 種 陽 離 子 各 0.01 M 。 若 以
NaOH、 NaCl 、 Na2SO4 及 Na2S 溶液作為試劑使之分離， 則下列滴加四種試劑的
先後順序中， 哪一項可達到分離的目的？
(A) NaOH ； NaCl ； Na2SO4 ； Na2S (B) Na2S ； NaOH ； NaCl ； Na2SO4 (C) Na2SO4； Na2S ； NaOH ； NaCl (D) NaCl ； Na2SO4 ； NaOH ； Na2S (E) NaCl； Na2SO4 ； Na2S ； NaOH
pH 溶解度（mol/L） 4.0 2.0 × 10－2 5.0 2.0 × 10－5 6.0 4.2 × 10－7 7.0 4.0 × 10－6 8.0 4.0 × 10－5 9.0 4.0 × 10－4 10.0 4.0 × 10－3 11.0 4.0 × 10－2 12.0 4.0 × 10－1
◎ 有一胃病患者，檢查顯示其胃液中含氫氯酸的濃度為 0.060 莫耳 / 升，用含氫氧化鋁 Al(OH)3 的胃藥中和，化學反應式如下，試回答 7 、 8 題：【 91. 學測】 Al(OH)3 ＋ 3 HCl ──→ AlCl3 ＋ 3 H2O ( Ｂ ) 7. 若此病人共分泌出 0.3 升的胃液，需服用多少克的氫氧化鋁，恰可中和胃酸？（原子量 H＝ 1.0 、 O ＝16.0、Al＝27.0） (A) 0.26 (B) 0.47 (C) 1.4 (D) 4.2 ( Ａ ) 8. 除了氫氧化鋁，下列哪種化合物也適合做胃藥的成分？
(A) Mg(OH)2 (B) KOH (C) NH4Cl (D) CH3COONa
( Ｄ ) 9. 某水溶液含有甲、乙、丙三種金屬離子。若進行圖中所示的實驗操作，即可分離這些離 子。試問該水溶液中的甲、乙、丙各為何種離子？（從下面的選項中擇一正確的組合） 【 92. 指考】 選項 甲離子 乙離子 丙離子 (A) Ag ＋ Fe2 ＋ Zn2 ＋ (B) Ag ＋ Fe2 ＋ Cu2＋ (C) Pb2 ＋ Fe3 ＋ Cu2＋ (D) Pb2 ＋ Fe3 ＋ Zn2 ＋ (E) Pb2 ＋ Fe2 ＋ Zn2 ＋ ( Ｂ )10. 三支試管分別裝有稀鹽酸、氫氧化鈉溶液及氯化鈉水溶液，已知各溶液的濃度均為 0.1 M，但標籤已脫落無法辨認。今將三支試管分別標示為甲、乙、丙後，從事實驗以找出 各試管是何種溶液。實驗結果如下： 【 96. 學測】 (1) 各以紅色石蕊試紙檢驗時只有甲試管變藍色。 (2) 加入藍色溴瑞香草酚藍（BTB）於丙試管時，變黃色。 (3) 試管甲與試管丙的水溶液等量混和後，上述兩種指示劑都不變色 ，加熱蒸發水分後得白色晶體。 試問甲試管、乙試管、丙試管所含的物質依序為下列哪一項？ (A) 鹽酸、氯化鈉、氫氧化鈉 (B) 氫氧化鈉、氯化鈉、鹽酸 (C) 氯化鈉、鹽酸、氫氧化鈉 (D) 鹽酸、氫氧化鈉、氯化鈉 ( Ａ )11. 有甲、乙、丙三瓶不同的液體，要知道各瓶中的液體為何種藥劑，而從事下列實驗： (1) 各取一部分液體，分別倒入試管然後加等量的水稀釋，並各滴加氯化鋇溶液時，只 有甲液的試管生成白色沉澱。 (2) 將硝酸銀溶液加入乙及丙的試管，結果兩支試管都產生沉澱，但再加入過量的氨水 時，只有丙試管的白色沉澱會溶解。試問甲、乙、丙的液體分別是什麼藥劑？【 96.
學測】 (A) 甲為 H2SO4、乙為 HI 、丙為 HCl (B) 甲為 HI 、乙為 H2SO4、丙為 HCl (C) 甲為 H2SO4、乙為 HCl 、丙為HI (D)甲為 HCl 、乙為 H2SO4、丙為 CH3COOH ◎ 事先配好甲與乙兩杯溶液，如下表。 【 99. 學測】 酸或鹼 濃度 體積 （ mL ） 指示劑 甲杯 HCl 0.1 M 30 BTB 乙杯 NaOH 0.2 M 20 PP 甲杯為 0.1 M 的鹽酸溶液30毫升，滴有指示劑溴瑞香草酚藍（BTB），呈黃色。乙杯為 0.2 M 的氫氧化鈉溶液20毫升，滴有指示劑酚酞（ PP ），呈粉紅色。指示劑的顏色變化如下表，試 回答 12. 、 13. 題： 指示劑 低 pH 值的顏色 變色範圍 （ pH ） 高 pH 值的顏 色 備 註 BTB 黃 6.2 ～ 7.6 藍 中性為綠色 PP 無 8.2 ～10.0 粉紅 中性為無色 ( Ｂ )12. 若將乙杯的溶液邊攪拌邊慢慢地倒入甲杯中，則甲杯內溶液的顏色，會由黃色先變為 X 色，再多加一點乙杯的溶液，則變為藍色。試問 X 是什麼顏色？ (A) 黃 (B) 綠 (C) 無 (D) 紫 (E) 粉紅 ( Ｄ )13. 若將乙杯的溶液全部倒入甲杯， 則溶液變為什麼顏色？ (A) 黃 (B) 綠 (C) 無 (D) 紫 (E) 粉紅 ( Ｅ )14. 在硝酸銀和硝酸銅的混合溶液中，加入少量的鐵粉並充分反應後，有少量的金屬析出， 過濾後得金屬M與濾液 L 。取少量 L ，滴入食鹽水後得白色沉澱。試由此推測所析出的 M 是 什 麼 金 屬 ， 以 及 濾 液 L 中 含 有 什 麼 金 屬 離 子 ？ 【102.學測】 選項 (A) (B) (C) (D) (E) M Cu Cu Cu 、 Ag Ag Ag L Ag ＋ Ag ＋、 Cu2 ＋、 Fe2 ＋ Ag ＋、 Fe2 ＋ Cu2＋ Ag ＋、 Cu2 ＋、 Fe2 ＋ 二、多選題： ◎ 有一已磨成粉末的混合物試樣，是由下列六種物質中的數種等量組成：
(A) NaCl (B) KCl (C) CaCl2 (D) CuSO4 （無水） (E) Na2SO4 (F) Na2CO3
圖，並請李老師指導。李老師認為整個實驗都相當安全，基於鼓勵學生多做「探究學習」，同 意王同學在此化學實驗室中進行實驗，並要求王同學確實記錄實驗過程，並檢討每一實驗的必 要性。以下是報告的一部分： 【 93. 學測】 【實驗一】用燒杯取粉末試樣約 2 克，加蒸餾水約 100 毫升，攪拌後形成無色的透明溶液 X 。 【實驗二】在溶液 X 中加了鹽酸，則見在溶液中陸續產生氣泡，至溶液不再冒氣泡，溶液仍為 無色透明（貼上標籤 Y ）。 【實驗三】在無色透明的溶液 Y 中，滴加 BaCl2 溶液，即見白色沉澱。 【實驗四】繼續滴加 BaCl2 溶液，至白色沉澱不再產生後，過濾分離出白色沉澱，得到透明的 無色濾液 Z 。 【實驗五】在濾液 Z 中，滴入AgNO3溶液，則見白色沉澱，加入稀硝酸，沉澱不溶解。 ( ＣＤ )15. 根據上述報告，原粉末中一定沒有哪兩種物質？（從 (A) ～ (F) 中選兩項） ( ＥＦ )16. 原粉末中，一定含有哪兩種物質？（從 (A) ～ (F) 中選兩項） ( ＤＥ )17. 若王同學只需回答問題 15. 與 16. ，你認為王同學不需要做哪兩個實驗？ (A) 實驗一 (B) 實驗二 (C) 實驗三 (D) 實驗四 (E) 實驗五 ( ＣＤ )18. 用試管取 0.1 M 碘化鉀溶液 3 mL 後，滴入 0.1 M 硝酸鉛溶液 2 mL ， 立即產生沉澱。下列有關該實驗的敘述，哪些正確？ 【 102. 學測】 (A) 產生的沉澱是白色 (B) 硝酸鉛是限量試劑 (C) 加完 2 mL 的硝酸鉛溶液後，再加入碘化鉀溶液，沉澱的量會隨之增加 (D) 實驗完畢，含鉛離子的廢液要歸類為重金屬的廢液回收 (E) 清洗裝過碘化鉀容器的廢液，可以用一般廢液的方式處理 ( ＡＢ )19. 甲為0.01 M鹽酸水溶液，將其以純水稀釋一千倍後得水溶液乙，再將 乙以純水稀釋一千倍後得水溶液丙，再將丙以純水稀釋一千倍後得水溶液丁。廣用試紙 之顏色如下表所列： pH 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 顏 色 紅 橙 紅 橙黃 黃 黃 綠 綠 淺 藍 深 藍 靛 紫 下列有關試紙呈色的敘述，哪些正確？ 【 102. 學測】 (A) 甲溶液使廣用試紙呈紅色 (B) 乙溶液使廣用試紙呈黃色 (C) 丙溶液使廣用試紙呈淺藍色 (D) 丁溶液使廣用試紙呈紫色 (E) 甲溶液使藍色石蕊試紙呈紅色 E E
一、單選題 1. Ｄ 2. Ｂ 3. Ｄ 4. Ｅ 5. Ａ 6. Ｅ 7. Ｂ 8. Ａ 9. Ｄ 10. Ｂ 11. Ａ 12. Ｂ 13. Ｄ 14. Ｅ 〔解析〕 1. Pb2 ＋＋ 2 Cl－ ─→ PbCl 2(s)。 2. 先加入 Na2SO4，產生 PbSO4(s)，再加入 NaCl，產生 AgCl(s)，最後加入 Na2S，產生 NiS(s)，則可逐一分離。 3. (A) 氫氧化鋁溶解度最大時的 pH 值為 12； (B) 若 H＋離子濃度愈大，氫氧化鋁溶解度 愈大； (C) 若 OH －離子濃度愈大，氫氧化鋁 溶解度愈大。
5. Ni(NO3)2(aq) ＋ Na2S(aq) ─→ 2 NaNO3(aq) ＋NiS(
s)↓ （黑色）， S2－與 IA＋、 H＋、 NH4＋、 IIA2＋可溶，其餘皆產生沉澱，硫化物大多為 黑色。 6. 欲分離 Ag ＋、 Mg2 ＋、 Ba2 ＋、 Ni2 ＋，每 次只能使一種離子沉澱出來，故滴加試劑的順序 應為： (1) NaCl ＋ Ag ＋ ─→ Na ＋＋ AgCl (s)↓ 。 (2) Na2SO4 ＋ Ba2 ＋ ─→ 2 Na＋＋ BaSO4(s)↓ 。 (3) Na2S ＋ Ni2 ＋ ─→ 2 Na＋＋ NiS(s)↓ （ Ag ＋離子已沉澱）。 (4) 2 NaOH ＋ Mg2 ＋ ─→ 2 Na＋＋ Mg(OH) 2(s)↓ （ Ag ＋、 Ni2 ＋離子已沉澱）。 7. nHCl ＝ 0.06×0.3 ＝ 1.8×10－ 2 mol，而 Al(OH)3 ＋3 HCl → AlCl3＋ 3 H2O ∴需 nAl(OH)3＝nHCl＝0.006 mol ∴ 需 WAl(OH)3＝0.006×78 ＝ 0.468 g 。
Al(OH)3 、Mg(OH)2、 NaHCO3 、CaCO3 等
弱鹼為原料。 9. Pb2 ＋＋ 2 Cl－ ─→ PbCl 2 （白） Fe3 ＋＋ 3 NH 3 ＋3 H2O → Fe(OH)3(紅褐 ) ＋ 3 NH4＋ Zn2 ＋＋ 2 NH 3 ＋ 2 H2O ─→ Zn(OH)2 ＋ 2 NH4 ＋ Zn(OH)2 ＋4 NH3 ─→ Zn(NH3)42 ＋＋ 2 OH － Zn(NH3)42 ＋＋ H2S ─→ ZnS( 白 ) ＋ 2 NH3 ＋2 NH4＋。 10. (1) 甲為鹼性，應為氫氧化鈉； (2) 丙為酸性， 應為鹽酸。 11. Ba2 ＋＋ SO 42 － ─→ BaSO4(s) Ag ＋＋ Cl－ ─→ AgCl (s) Ag ＋＋ I － ─→ AgI (s)
AgCl(s)＋2 NH3 ─→ Ag(NH3)2＋ (aq)＋Cl－。 二、多選題 15.ＣＤ 16.ＥＦ 17.ＤＥ 18.ＣＤＥ 19.ＡＢＥ 〔解析〕 15.實驗一配出的溶液是無色透明溶液，必不含 (D) CuSO4 （水溶液為藍色），且 (C) CaCl2 和 (F) Na2CO3 其中必有一種不存在，因兩者混 合會產生 CaCO3白色沉澱。實驗二加入 HCl 會有氣泡，表示溶液中有 Na2CO3，沒有 CaCl 2 。 16.由實驗二知，溶液必含 Na2CO3，由實驗三知， 溶液必含 Na2SO4，加入 BaCl2 溶液，可產生 BaSO4白色沉澱。 17.實驗四加 BaCl2 溶液，實驗五加 AgNO3溶液， 兩者混合即可產生 AgCl白色沉澱。兩個實驗 不做，並不影響第 15.、16.題的結果。
