化學考科
－作答注意事項－
考試時間：80 分鐘
作答方式：
˙選擇題用 2B 鉛筆在「答案卡」上作答；更正時，應以橡皮
擦擦拭，切勿使用修正液（帶）。
˙非選擇題用筆尖較粗之黑色墨水的筆在「答案卷」上作答；
更正時，可以使用修正液（帶）。
˙未依規定畫記答案卡，致機器掃描無法辨識答案；或未使用
黑色墨水的筆書寫答案卷，致評閱人員無法辨認機器掃描後
之答案者，其後果由考生自行承擔。
˙答案卷每人一張，不得要求增補。
元素週期表（1~36 號元素）
1 H 1.0 2 He 4.0 3 Li 6.9 4 Be 9.0 5 B 10.8 6 C 12.0 7 N 14.0 8 O 16.0 9 F 19.0 10 Ne 20.2 11 Na 23.0 12 Mg 24.3 13 Al 27.0 14 Si 28.1 15 P 31.0 16 S 32.1 17 Cl 35.5 18 Ar 40.0 19 K 39.1 20 Ca 40.1 21 Sc 45.0 22 Ti 47.9 23 V 50.9 24 Cr 52.0 25 Mn 54.9 26 Fe 55.8 27 Co 58.9 28 Ni 58.7 29 Cu 63.5 30 Zn 65.4 31 Ga 69.7 32 Ge 72.6 33 As 74.9 34 Se 79.0 35 Br 79.9 36 Kr 83.8標準還原電位（25℃）
2+Fe ( ) 2e
aq
Fe( )
s
0.44 V
2+Cu ( ) 2e
aq
Cu( )
s
0.34 V
+Ag ( ) e
aq
Ag( )
s
0.80 V
34 8 9 6.63 10 3.0 10 1 10
， 為普朗克常數 焦耳秒 為光速 米/秒， 為頻率， 為波長， 奈米米 c E hv h h c v第 壹 部 分 ： 選 擇 題 （ 占 8 0 分 ）
一 、 單 選 題 （ 占 6 0 分 ）
說明：第 1 題至第 20 題，每題有 5 個選項，其中只有一個是正確或最適當的選項，請畫
記在答案卡之「選擇題答案區」。各題答對者，得 3 分；答錯、未作答或畫記多
於一個選項者，該題以零分計算。
1. 實驗室常備的下列儀器： 1.試管 2.滴管 3.定量吸管 4.燒杯 5.錐形瓶 6.量筒 7.定量瓶 8.滴定管 哪些可以用來精準測量液體的體積？ (A) 1357 (B) 1238 (C) 3678 (D) 378 (E) 367 2. 空氣中有許多污染物，例如懸浮微粒、二氧化碳、硫氧化物、氮氧化物等，影響健康甚大 ， 也造成霧霾，並引起氣候變遷。其中，懸浮微粒的粒徑小於或等於 2.5 微米（μm）者稱 為 PM2.5。下列有關敘述，哪一項正確？ (A) PM2.5 是一種新化合物 (B) 霧霾不是 一種膠體溶液 (C) 天然氣不是 溫室效應的氣體 (D) 空氣中的奈米顆粒不會 造成污染 (E) 重金屬可能為 PM2.5 的成分之一 3. 如果為了節能減碳，以每排放 1000 克的CO 課稅 0.3 元。假設汽油的成分為辛烷，密度2 為 0.8 g/mL 而且完全燃燒，則一部小汽車加滿汽油 25 公升的碳稅（元），最接近下列哪 一數值？ (A) 10 (B) 18 (C) 25 (D) 32 (E) 40 4. 於 25℃時，某溶液的 pH 值為 3.0，若以 0.10 M 的 NaOH 溶液滴定，發現只有在 pH 為 7.0 時，有一個滴定終點，則下列哪一項可能是此溶液的溶質？(A)C H COOH6 5 (B)NH3 (C)HF (D) HCl (E)CH COOH3
5. 下列有關丙二烯（H C C CH2 2）分子鍵結與結構的敘述，哪一項正確？ (A)具有幾何異構物 (B)碳−碳間以 p 軌域形成極性共價鍵 (C)中間的碳原子具有 sp 混成軌域 (D)末端的碳原子均具有 sp 混成軌域 (E)分子中 C－C－C 的角度約為120 6. 圖 1 表示兩種液體甲和乙的飽和蒸氣壓與溫度的關係。若兩液體混合後可視為理想溶液， 根據拉午耳定律，可知：「蒸氣中甲所占的莫耳分 率，等於其在蒸氣中的分壓除以總壓」，於 30 C 時，只由甲與乙兩種液體混合溶液的蒸氣中，甲的 莫耳分率為 0.25，則乙的莫耳分率，最接近下列哪 一數值？ (A) 0.75 (B) 0.60 (C) 0.50 (D) 0.40 (E) 0.25 甲 乙 甲 乙 5 10 15 20 25 30 35 40 45 0 20 40 60 80 120 100 飽 和 蒸 氣 壓 （ m m H g ） 圖 1 溫度（℃）
pH VNaOH(mL ) pH VNaOH(mL ) pH VNaOH(mL ) pH VNaOH(mL ) 7. 氫氧化鈉是實驗常用的強鹼，其溶液的濃度，可用已知濃度的鹽酸進行標定。氫氧化鈉溶 液若經長期使用，則因與空氣中的二氧化碳反應，其酸鹼值會改變，所以必須在實驗前重 新標定。在下列選項的滴定曲線圖中，實線與虛線分別代表使用新配製的與已配製五週後 的氫氧化鈉溶液滴定同體積、同濃度的鹽酸所得的滴定曲線。試問哪一個滴定圖較為合理？ (A) (B) (C) (D) (E) 8. 若在 25℃，溶解 0.20 克的碘酸鋇至少需純水V 升，而溶解 0.10 克的碘酸鋇至少需純水1 2 V 升，則V V1: 2 的比例最接近下列哪一選項？ (A) 1:1 (B) 2:1 (C) 4:1 (D) 6:1 (E) 8:1 9. 四個容器在 300 K 下分別盛裝氣體。甲容器體積 25.0 升，裝入氦氣後，測得壓力為 1.0 大 氣壓。乙容器體積 12.5 升，裝入氮氣後，測得壓力為 1.75 大氣壓。丙容器體積 25.0 升， 裝入 0.5 莫耳二氧化碳。丁容器體積 12.5 升，裝入氧氣後，測得密度為 1.75 克/升。以上 數據彙整如表 1。 表 1 容器 甲 乙 丙 丁 體積（升） 25.0 12.5 25.0 12.5 裝入的氣體 He N2 CO2 O2
測量所得數據 1.0 atm 1.75 atm 0.5 mol 1.75 g/L
計算所得原子數 1.01 mol 1.37 mol 假設所有氣體均可視為理想氣體，則有關此四個容器內原子數目多寡的排序，下列哪一項 正確？（提示： 0 082 300 24 6. . ） (A)甲＞乙＞丁＞丙 (B)丁＞丙＞乙＞甲 (C)乙＞丁＞甲＞丙 (D)乙＞丙＞丁＞甲 (E)丙＞乙＞丁＞甲 pH VNaOH(mL )
10. 王同學完成阿司匹靈合成實驗並測定其純度。將合成所得的阿司匹靈粉末 2.83 克，加入 0. 50 M 的氫氧化鈉 50 毫升後加熱水解，產生阿司匹靈的鈉鹽與醋酸鈉，其平衡反應式如下：
9 8 4 7 5 3 2 3 2 2
C H O ( ) 2 NaOH( ) s aq C H O Na( ) C H O Na( ) H O( )aq aq
溶液冷卻後，用了0.30 M 的鹽酸 32 毫升，才中和了溶液中過量的氫氧化鈉，則其所合成 的阿司匹靈純度，最接近下列哪一數值（%）？ (A) 25 (B) 49 (C) 60 (D) 75 (E) 98 11. 某氣體甲經光照會進行不可逆反應，產生氣體乙與氣體丙。若在一個密閉容器中實驗，所 觀察到氣體甲的濃度與時間的關係如圖 2，則下列哪一數值是此反應的反應級數？ (A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3 (E) 4 12. 已知在 37℃時，某溶液的滲透壓約相當於 0.2M KI 水溶液的滲透壓，則此溶液的滲透壓 （atm）最接近下列哪一數值？ (A) 5.1 (B) 7.7 (C) 10.2 (D) 12.8 (E) 15.4 13. 只由碳、氫、氮、氧四種元素組成的化合物，可能會有數千種，其中分子量最小且結構符 合八隅體學說的化合物，其分子量（ g / mol ）最接近下列哪一數值？ (A) 43 (B) 45 (C) 46 (D) 47 (E) 49 14. 若一基態的氫原子吸收波長為 94.91 nm 的光子躍遷至較高能階，先釋放出第一個波長為 1 282 nm 的光子，到達某一個能階，然後再釋放出第二個光子回到基態。下列有關此第二 光子波長數值範圍的敘述，何者正確？ (A) 95
120 (B) 120
300 (C) 300
480 (D) 480
600 (E)
600 15. 丙醇與丁醇皆可與過錳酸鉀的酸性溶液反應，下列有關其反應的敘述，何者正確？ （甲）1-丙醇會產生丙酮 （乙）2-丁醇會產生 2-丁酮 （丙）2-甲基 2-丙醇會產生 2-甲基 2-丙酮 (A)只有甲 (B)只有乙 (C)只有丙 (D)甲與乙 (E)乙與丙 圖 2 濃 度 （ M ） 時間（秒）16. 若某氣體的化學反應：a A( ) + B( ) g b g C( ) + D( )c g d g 其平衡常數可用K 與c Kp表示， 則下列關於此化學反應與其平衡常數的敘述，哪一項正確？ (A)當a + = + b c d時，Kc Kp (B)改變反應溫度，平衡常數不變 (C)平衡常數大小可藉由添加催化劑來改變 (D)平衡常數中的K 可由化學反應式來決定，但c Kp則不能 (E)反應達到平衡時，正反應與逆反應的反應速率皆等於零 17. 下列關於電鍍與無電電鍍（非電解電鍍）的敘述，哪些正確？ （甲）鐵器鍍銀時，鐵器應置於陰極 （乙）銀鏡反應中，醛反應產生酸的變化為還原反應 （丙）醛類與多侖試劑進行的銀鏡反應，為一種無電電鍍 （丁）鍍銀後的鐵器可以防止其表面生鏽，是因為銀的離子化趨勢比鐵大 (A)甲乙 (B)甲丙 (C)乙丙 (D)乙丁 (E)丙丁 18. 化學反應中，顏色常伴隨著反應的進行而改變。下列對於反應中顏色變化的敘述，哪些正 確？ （甲）以濃硝酸溶解銅片，會產生褐色的一氧化氮氣體 （乙）加熱封閉容器中的NO 與2 N O 的混合氣體，會使顏色變濃2 4 （丙）以稀鹽酸溶解鐵鏽，再加入KSCN溶液中，產生紅棕色氣體 （丁）用銅網包住少量鈉金屬後，放入含有酚酞的無色水溶液中，溶液會變為粉紅色 (A)甲乙 (B)甲丙 (C)乙丙 (D)乙丁 (E)丙丁 19. 下列化合物中，哪些具有羥基的官能基？ （甲）順丁烯二酸 （乙）果糖 （丙）澱粉 （丁）纖維素 （戊）三酸甘油酯 (A)甲乙丙 (B)乙丙丁 (C)丙丁戊 (D)甲乙戊 (E)甲丁戊 20. 王同學以排水集氣法做收集氧氣的實驗。當收集氧氣到達如圖 3 之(a)所示的程度時，隨即 停止收集，並將收集瓶向下壓如圖 3 之(b)所示，使得h3h4小於h1 。若根據上述實驗，h2 則下列哪一敘述正確？（假設大氣壓力為一大氣壓，溫度為 25℃） (A) h 等於1 h3 (B) h 小於2 h4 (C) 壓縮後，收集瓶內水的蒸氣壓變大 (D) 壓縮前後，收集瓶內的氣態水分子數目維持不變 (E) （收集瓶內的氧氣壓力）加上（液柱高度壓力），再加上（水的蒸氣壓），其總和恰 等於一大氣壓 h2 h1 h4h3 (a) (b) 圖 3
二 、 多 選 題 （ 占 2 0 分 ）
說明：第 21 題至第 25 題，每題有 5 個選項，其中至少有一個是正確的選項。請將正確選
項畫記在答案卡之「選擇題答案區」。各題之選項獨立判定，所有選項均答對者 ，
得 4 分；答錯 1 個選項者，得 2.4 分；答錯 2 個選項者，得 0.8 分；答錯多於 2 個選
項或所有選項均未作答者，該題以零分計算。
21-22 題為題組 21. 進行秒錶反應實驗時，先將碘酸鉀溶液與亞硫酸氫鈉溶液的濃度控制在一定範圍內，再將 一定體積的上述兩種溶液與澱粉溶液混合，就可觀察其變為藍色，以推算反應速率與濃度 的關係。其相關的反應式如下： 式（一）：IO3
3 HSO3
I
3 SO42
3 H
aq aq aq aq aq 式（二）：IO3
aq 5 I
aq 6 H
aq 3 I2
s 3 H O 2
式（三）：I2
HSO3
H O2
2 I
SO42
3 H
s aq aq aq aq 下列有關此實驗的敘述，哪些正確？ (A)碘與亞硫酸氫根離子反應可生成碘離子 (B)碘酸根離子與碘離子在鹼性溶液中可生成碘 (C)碘酸根離子與亞硫酸氫根離子在鹼性溶液中反應，可生成碘 (D)碘酸根與亞硫酸氫根的初濃度，其關係應為3[IO ] [HSO ]3 3 ＞ ，才會出現藍色 (E)反應生成的碘，可使含有澱粉的溶液顯現藍色 22. 林同學在秒錶反應實驗後，想探究如何可利用實驗的藍色廢液，設計一個延伸實驗以演示 溶液的顏色變化。因此，量取 10mL 的廢液，慢慢倒入 3M 的NaOH溶液至廢液由藍色變 成無色後，繼續多倒入 1mL 的NaOH溶液。林同學發現若在此無色廢液中，倒入濃度為 3 M 的 X 溶液 2mL，則廢液又變藍色。試問下列哪些溶液，分別可以扮演 X 的角色，使無 色廢液變成藍色？ (A)雙氧水 (B)亞碘酸鈉 (C)亞硫酸鈉 (D)硫酸 (E)鹽酸 23. 甲至戊 5 種化合物的結構如下： 下列有關這些化合物的敘述，哪些正確？ (A)甲為苯甲酸 (B)乙可形成分子間氫鍵 (C)丙具有醯胺官能基 (D)丁可與多侖試劑反應產生銀鏡(E)戊可與弱鹼性的KMnO 溶液反應生成二醇4 24. 分子馬達是依靠分子中化學鍵的旋轉，在可控制的條件下，使分子進行有方向的轉動，並 輸出動力，例如一個烯基可在照光或加熱下進行異構化反應。三個有機分子甲、乙、丙的 結構如圖 4：
下列有關這三個分子的敘述，哪些正確？
(A)甲分子是一個平面分子 (B)常溫下，丙分子只有一個烯基 (C)丙分子有順、反異構物 (D)常溫下，乙分子有 3 個可自由旋轉的碳-碳鍵 (E)甲分子具有順、反異構物 25. 羥基苯甲酸為含有羥基和羧基的芳香族化合物。下列相關敘述，哪些正確？ (A)若僅改變苯環上羥基和羧基的相對位置，則有三種異構物存在 (B)異構物中，僅有鄰羥基苯甲酸可和乙酐進行酯化反應 (C)異構物中，鄰羥基苯甲酸較易生成分子內氫鍵 (D)鄰羥基苯甲酸具有sp 混成的碳原子有 6 個2 (E)加鹼可以提高羥基苯甲酸在水中的溶解度第 貳 部 分 ： 非 選 擇 題 （ 占 2 0 分 ）
說明：本部分共有二大題，答案必須寫在「答案卷」上，並於題號欄標明大題號（一、
二）與子題號（1、2、……），作答時不必抄題。計算題必須寫出計算過程，最後
答案應連同單位劃線標出。作答務必使用筆尖較粗之黑色墨水的筆書寫，且不得使
用鉛筆。每一子題配分標於題末。
一、王同學與三位同班同學在「探究與實作」課後，想以「氣體的反應物與生成物的定量關 係」作為探究的主題。在張老師的指導下，設計一個可操作的實驗。實驗過程如下： (1) 從管理室領取一塊含鈣的白色固體甲，先將其打碎後做一系列的實驗。 (2) 固體甲不溶於水，但溶於稀鹽酸，並產生一種無色氣體乙。 (3) 氣體乙會使澄清的石灰水混濁，產生沉澱丙，繼續通入氣體乙，則溶液的濁度逐漸增 高，達最高點後逐漸降低。至此同學們討論並推測固體甲與沉澱丙可能是同一化合物， 而且更進一步推測出甲、乙與丙是什麼化合物。不過，對於如何測定氣體與沉澱的量 束手無策，於是再請教了張老師。老師借給了同學們氣體計量器與濁度計各一部。四 位同學研討了許久，並做了多次預備實驗，終於找出了溶液的濁度與沉澱的質量關係。 (4) 為了研究氣體反應物乙與固體生成物丙的定量關係，取了一個盛裝氣體乙的鋼瓶，在 20℃以及 795mm-Hg 的壓力下，經過氣體計量器，徐徐把氣體乙連續通入 5 升的澄清 石灰水Ca(OH) 中，則見溶液逐漸變渾濁。2 (5) 在通入氣體乙的過程中，每通入 20mL 氣體，就測量溶液的濁度 T 。 (6) 最後將溶液的濁度 T 換算成沉澱丙的質量W ，得表 2。 圖 4 丙 甲 乙表 2 測量序數 1 2 3 4 5 6 7 8 氣體乙的體積V（m Ｌ） 20 40 60 80 100 120 140 160 沉澱丙的質量W （mg） 87 175 260 350 370 280 190 105 已知在此實驗的溫度與壓力下，1 mol 的氣體約 23 升，則根據實驗結果回答下列問題。 （共 12 分） 1. 在答案卷作圖區的方格紙上，以自變數為 X 軸，描繪 V 與W 的關係圖。（4 分） 2. 試從所繪圖上，找出濁度最高（亦沉澱量W 最多）時，通入氣體的毫升數。（2 分） 3. 寫出固體甲與稀鹽酸反應產生氣體乙的平衡化學反應式。（2 分） 4. 為什麼通入氣體乙於澄清的Ca(OH) 溶液，則見溶液的濁度逐漸增高。（2 分）2 5. 在此實驗，為什麼不直接秤取沉澱丙的質量，而採用測量溶液的濁度，再換算成沉澱 丙的質量？（2 分） 二、去年（2016）諾貝爾化學獎，頒給分子機械的研究。它是最小機械的極致，將使奈米機 器人成為可行，例如分子肌肉需要一個可擴張和收縮的結構，並且這兩種結構可以選擇 性地轉換，類似於肌肉的功能。 化學家設計了一個化合物，其化學構造如圖 5 的化合物甲，具有環烷、鏈烷及阻塞團三 部分，如圖 6。合成時將兩個甲分子互相穿插，得到二聚體乙，如圖 7。利用過渡金屬錯 合物中，金屬離子對配位數目及配位結構具有強烈的選擇性，這些高度的專一性質可控 制金屬錯合物的生成。例如綠色鎳(II)離子水溶液中逐滴加入乙二胺溶液，即漸漸轉變成 藍、靛紫色。反之，銅(I)離子只與四個氨結合。 若將莫耳比為 1：1 的二聚體乙與 Cu(I)離子，在無氧的適當條件下進行化學反應，可得 到化合物丙。若將化合物丙與氧氣在適當條件下進行化學反應，可得到化合物丁，其中 金屬離子錯合物的配位幾何形狀如圖 8。若用電化學控制進行反應，可使化合物丙和丁 兩種結構選擇性轉換。 根據這些敘述，回答下列問題（每一子題 2 分，共 8 分）： 1. 根據圖 6 的示意圖，畫出化合物甲中鏈烷的雙牙配位基及三牙配位基結構。（2 分） 2. 寫出化合物丙中，Cu(I)離子的配位數目。（2 分） 3. 寫出化合物丁中金屬離子的氧化態及其配位數目。（2 分） 圖 5 化合物甲 圖 7 二聚體乙 環烷 鏈烷 阻塞團 圖 8 金屬離子的錯合物 圖 6 化合物甲的三部分示意圖 N N N N N Cu
