高雄市立高雄高級中學
95 學年度第 3 屆清大全國化學競賽校內筆試
年 組 號 姓名: ◎總分 110 分，其中選擇題佔 40 分，非選擇題佔 70 分◎一
.選擇題：
（請注意:1~13 為單選，14~20 為多選，每題均為 2 分，多選全對才給分，答錯皆不倒 扣） 1.Zn2+ + 2e →Zn，Eo= -0.76 V；Pb2+ + 2e →Pb，Eo= -0.13 V；則反應：Zn + Pb2+ → Zn2+ + Pb 在 25℃之平 衡常數約為：(A)5x1010 (B)5x10-22 (C)8x1016 (D)2x1021 (E)以上皆非。2.在下列各組合中，那一組合在水中不能形成緩衝溶液? (A)H2CO3/NaHCO3 (B)CH3COOH/CH3COONa (C)
H2SO4/NaHSO4 (D)NaH2PO4/Na2HPO4 (E)以上皆非。
3.下列溶液的性質中何者具有依數性? (A)溶液的蒸氣壓 (B)滲透壓 (C)游離常數 (D)pH 值 (E)以上皆是。 4.將某氣體裝入 20 升的玻璃容器中，測其總重量為 22.80kgw，壓力為 27.95atm。若將部分氣體放出，容
器的總重量變為22.50kgw，氣體的壓力變為 19.60atm。假設氣體放出前後，容器溫度均維持在 27°C， 則此氣體可能是？ (A)CH4 (B)SO2 (C)CO2 (D)NO (E)He。 (原子量：S=32，He=4)
5.甲:洗滌鹼-Na2CO3、乙:大蘇打-Na2SO3、丙:冰晶石-KF、丁:智利硝石-NaNO3、戊:苦土-MgO、己:灰石-CaO、
庚:發煙硫酸-H2SO4、辛:熟石膏-CaSO4，上述對應組合正確的有幾項？ (A)一 (B)二 (C)三 (D)四 (E)五。
6.關於晶體的下列說法正確的是？(A)在晶體中只要有陰離子就一定有陽離子 (B)在晶體中只要有陽離子就 一定有陰離子 (C)共價網狀晶體的熔點一定比金屬晶體的高 (D)分子晶體的熔點一定比金屬晶體的低 7.有一雙質子酸 H2A 在水中可解離為，其 pKa1、pKa2 分別為 4.00 與 8.00。則 0.100 M H2A 的氫離子濃度可
由公式 Ka1 = [H+]2 /（0.1-[H+]）計算出。試問上列公式作了哪些假設？ (A)[H+]>>[OH-] (B)[H2A]>> [HA-]
及[H+]>>[OH-] (C)[HA-]>> [A2-] 及 [H
2A ] >> [HA-] (D)[HA-]>> [A2-] 及[H+]>>[OH-] (E)沒有作任何假設。
8.下列哪一個化合物在酸中的溶解度比其在純水中增加的最多？ (A)NH4C1 (B)CuS (C)AgCl (D)PbSO4。
9.25.00 毫升 0.100 M 的三乙基胺(CH3CH2)3N 的樣本以 0.0500 M HCl 的溶液來滴定，滴定數據如下： 滴入之HCl 毫升數 溶液之pH 值 0.00 11.86 25.00 10.71 50.00 6.79 試問三乙基胺(CH3CH2)3N 的 pKb值為何？(A) 10.71 (B) 3.29 (C) 7.21 (D) 5.25。
10.有一種無機高分子，其化學式為[Al2(OH)xCly•zH2O]n，則x 應等於下列的哪一項？(A)y6 (B)y6 (C) 6y(D)y3 (E)y3(F)3y。 11.果糖 18.0 克溶於 200 克水的溶液，其沸點會是多少？ (A)102.6 oC (B)100.26 oC (C)99.74 oC (D)100.01 oC。 12.獲得 1999 年度諾貝爾化學獎的 Zewail 教授開創了「飛秒(10-15)化學」的新領域，利用激光(雷射)光譜技 術，使得觀測化學反應時，分子中原子的運動成為可能。試問：該技術可觀察到下列選項中的哪一事 項？(A)化學反應中，反應物分子的分解 (B)化學反應中，分子的價電子轉移 (C)化學反應中，離子的 形成 (D)化學反應中，原子核的分裂 (E)原子核的內部結構。 13.有下列(1)～(6)水溶液及水：(1) 1.0 m NaBr (2) 1.0 m K2SO4 (3) 1.0 m C12H22O11 (4) 1.0 m CH3OH (5)純水 (6) 0.10 m NaCl ；則常溫下蒸氣壓大小順序何者正確？(A) (4) (5) (6) (3) (1) (2) (B)(1) (2) (3) (4) (5) (6) (C)(2) (1) (3) (4) (5) (6) (D)(1) (2) (3) (6) (5)。 14.已知有甲乙丙三個反應，三者化學反應式的推導關係為：甲＋2×乙可得到丙，則下列敘述何者正確？ (A)丙的平衡常數(Kc)＝甲的平衡常數(Kc)＋乙的平衡常數(Kc)的兩倍 (B)若甲乙為半電池反應且丙為全 電池反應，則丙的電位＝甲乙的電位和 (C)若活化能大小：丙>甲>乙，則溫度升高時反應速率的增加率 為丙<甲<乙 (D)若甲乙的反應熱均為負值，則溫度下降時丙的平衡常數變小 (E)出現於甲乙反應式中的 化學式也一定會出現在丙的反應式中。 15. mA(g) nB(g) → xC(g) yD(g) Q kcal (Q 0 )，K1、K2、K3、K4表示A、B、C、D 諸氣體之分子量，m、
P kcal，則 Q P (C)mK1 nK2等於xK3 yK4 (D)m 克 A 與 n 克 B 作用生成 x 克 C 與 y 克 D (E)若
有K4克之D(g) 生成，則此時反應熱為H Q/y kJ。
16.水溶液均為 0.1 m，下列各項性質比較，那些正確？（設電解質完全解離）(A)蒸氣壓：純水 C6H12O6
NaCl CaCl2 (B)凝固點：純水 C6H12O6 NaCl CaCl2 (C)導電度：純水 C6H12O6 NaCl CaCl2
(D)沸點：純水 C6H12O6 NaCl CaCl2 (E)滲透壓：純水 C6H12O6 NaCl CaCl2。
17.下列反應主要氣體產物是一氧化氮者為何？ (A)Cu HNO3（稀） (B)Zn HNO3（很稀） (C) NO2
H2O（熱水）(D)Au HCl HNO3 (E)Pb(NO3)2（加熱）。
18.已知草酸的 Ka1和Ka2分別為6.4×10－2和6.0×10－5，在0.10M，100mL 的草酸溶液中，下列敘述何者正
確？ (A)[H＋]＝0.08M (B)[H
2C2O4]＝0.10M (C)[H2C2O4]＞[H＋]＞[HC2O4－] (D)[C2O42－] ＝6.0×10－5M
(E)加入 0.10M，100mL 的 NaOH(aq)，混合均勻後，溶液應呈酸性。
19.依照鍵結原理，下列化合物的分子式何者是合理存在的？ (A) C3H8N3 (B) C6H8Cl6O2 (C) C8H8O (D)
C3H5NO2 (E) C5H10Br4N2O2。
20.在下列平衡式中 aOH bCrI
3 cCl2 → dCrO24 eCl f I2 gH2O，其中 a，b，c，d，e，f，g 為最簡
單
整數比，則這些數字間存有何種關係？ (A) a 2d e (B) b d (C) 2b 3c (D) a 4d g (E) a b c +d e 2f g。
二
.非選擇題：
（每格均為2 分，答錯皆不倒扣，若有多重答案時，需全對才給分） 1.有 28.6 克之 Na2CO3‧10H2O 溶於 200 mL 水中後溶液之密度為 1.4 g / mL，則此水溶液的重量百分率濃度 約＝【1】，容積莫耳濃度約＝【2】。（皆至少要有兩位有效數字，Na 原子量=23） 2.下列敘述中肯定正確的是？【3】。 A、離子晶體中不可能存在非極性鍵 B、非極性分子中不可能有極性鍵 C、網狀共價晶體中不可能含有極性鍵 D、分子晶體中不可能有離子鍵 3.實現下列變化時，所克服的微粒間鍵結作用屬於同種類型的是【4】。 A、碘和乾冰的昇華 B、鐵和冰的熔化 C、苯和汽油的揮發 D、溴和汞的汽化4. (1)已知 NiO 晶體的結構與 NaCl 相同，Ni2＋與最鄰近的O2－的核間距離為a×10－8cm，計算 NiO 晶體的
密 度約=【5】g/cm3。（Ni 原子量=58.7） (2)天然和絕大部分人工製備的晶體都存在各種缺陷，例如在某種含有鎳和氧的晶體中就存在如右下圖所 示的缺陷： 一個 Ni2＋空缺，另有兩個Ni2＋被兩個Ni3＋所取代。 O2－ Ni3＋ O2－ Ni2＋ 若此種氧化鎳樣品化學式為 Ni0.97O，試計算該晶 Ni2＋ O2－ O2－ 體中 Ni3＋與Ni2＋的離子數比＝【6】 O2－ Ni2＋ O2－ Ni3＋ 5.下列晶體：A-金剛石 B-氯化鈉 C-碘 D-石英，它們的熔點由高到低的排列順序應為【7】。 6.1996 年諾貝爾化學獎授予對發現 C60有重大貢獻的三位科學家。C60的結構為球形多面體，該結構的建 立基於以下考慮： 甲- C60中每個碳原子只能跟相鄰的3 個碳原子形成化學鍵 乙- C60中只含有五邊形和六邊形 丙- 多面體的頂點數、面數和稜邊數的關係，遵循歐拉定理：頂點數十面數－稜邊數＝2 據上所述，請回答下列問題： （1）固體 C60與金剛石相比較，熔點較高者應是【8】，理由應該是【9】。 （2）試估計 C60跟 F2在一定條件下，能否發生反應生成C60F60？為什麼？【10】（填「可能」或「不可能」， 並簡述理由）。 （3）C70也已製得，它的結構模型可以與C60同樣考慮而推知。通過計算確定C70中所含五邊形個數 為a，六邊形個數為 b，則 (a，b) ＝【11】 7.溴化碘是一種鹵素互化物，它有很高的化學活性，有許多性質跟鹵素單質很相似，它在常溫常壓下是
深紅色固體，熔點 41℃、沸點 116℃，由此推斷溴化碘是【12】晶體，晶體中含有鍵結型式有哪些？【13】 鍵，IBr 與 H2O 反應生成一種無氧酸和一種含氧酸，推測反應方程式應為【14】。
8.已知 A、B、C、D 為前 3 週期的某四種元素，A、D 具有同樣的價電子數，B、C 同週期。A、B 組成的化合物 甲為家庭常用氣態燃料，其中A、B 原子數之比為 4：1。由 A、C 組成的兩種化合物乙和丙都為液態，乙 中A、C 原子數之比為 1：1，丙中 A、C 原子數之比為 2：1。由 D、C 組成的兩種化合物丁和戊都為固態， 丁中D、C 原子數之比為 1：1，戊中 D、C 原子數比為 2：1。請回答下列問題： （1）依序寫出甲、乙、丙化學式為【15】，且丁、戊的化學式為【16】。 （2）寫出丙與丁反應的化學方程式【17】。 9.一般鐵生鏽的全反應方程式應為【18】；甲酸+多侖試劑的淨離子反應方程式則為【19】。 10.寫出警察在路邊臨檢測量汽車駕駛人酒精濃度之主要相關氧化還原方程式【20】。 11.有 153.2mg 之甘油水溶液樣本，加入 50.0 mL 的 0.0899 M Ce4+之酸性溶液(4M HClO 4)，加熱至 60℃並 維持15 分鐘，可將甘油氧化成甲酸。過量的 Ce4+溶液再以10.05mL 之 0.0437M Fe2+滴定至終點，試問 樣本溶液中甘油之重量百分比＝？【21】(甘油之半反應式：甘油 + 水 → 甲酸 + 氫離子 + 電子) 12.蘇格蘭化學家格銳目(T. Graham)於 1831 年發現氣體擴散定律。在同溫同壓下兩氣體的擴散速率比值與 其分子量的平方根比值成反比。自然界存在的鋰金屬中含7.5%的6Li 以及 92.5%的7Li。(設其原子量分 別為6.0 以及 7.0)為了增加6Li 的相對含量，我們可將鋰金屬加熱氣化後，再應用格銳目氣體擴散定律 來製備。請問經一次擴散後，6Li 的百分比變為【22】(須至少有兩位有效數字且(7/6)^0.5=1.08) 13.下圖為某聚合物的結構，試寫出此高分子聚合物的單體為何？【23】 CH2C=CHCH2CH2C=CHCH2CH2C=CHCH2 14.圖 1 是改良型伏特電池的示意圖。該電池係以銅片與鋅片為電極，而以稀硫酸與過氧化氫的混合液為 電解質（液）。假設該電池放電一段時間後，有一個電極的質量減輕了3.27 克。（原子量：Cu 63.6； 65.4 Zn ） (1) 試問流過電路的電量為多少庫倫？【24】 (2) 寫出該電池的正極為哪一種金屬以及在正極發生 的半反應式。【25】 (3) 原來的伏特電池係以稀硫酸為電解 質（液），而此改良型伏特電池則用 稀硫酸與過氧化氫的混合溶液為電 解質（液）。試問改良型伏特電池為 何要在其電解質加過氧化氫？其目 的為何？【26】 15. 1-丁醇與 2-丁醇的混合物共 2.1 克，加入 0.3M 的重鉻酸鉀的稀硫酸水溶液，若反應至所得產物 均不能再被氧化時共耗去 50mL，則原混合物中 2-丁醇所佔的克數為【27】克。 16.通常大型的有機分子不容易溶解於水中，但是含有鹼性氮原子的有機分子有機會溶解於酸性溶液中， 假設胃酸之pH 值恆定為 2.5，則下列分子哪些會溶於胃酸中？【28】 (可溶於胃酸的判別條件為:有機鹼其布羅共軛酸/共軛鹼的濃度比值至少須大於 1) 尼古丁Kb = 7 x 10-7 ； 咖啡因 Kb = 4x 10-14 ； 馬錢子鹼 Kb = 1 x 10-6； 奎寧 Kb = 1.1x 10-6 17.已知 AgCl 的 KSP為1.8 × 10-10，假設把一杯0.100 L、1.00 × 10-3 M 的 Ag＋溶液加入相同體積相同濃度的 Cl－溶液中。試問這杯溶液在平衡狀態下有多少百分比的Cl－留存在水溶液中？【29】 18.已知下列有機合成過程的 C 有一產物為二氧化碳，請寫出或畫出下主要有機產物(A—F)的指定化學式: 其中 A 和 B 的結構式為【30】，C 和 D 的結構式為【31】，E 和 F 的示性式為【32】。 圖1 、改良型伏特電池 稀硫酸與過氧 化氫的混合液 鋅 片 銅片
CH2CH CH3
OH H+ A H2, Pt B
C D E + F
KMnO4 C2H5OH, H+ NaOH, H2O
19.王老師給阿揚同學 8 支塑膠製的吸管，編號 A，B，C，D，E，F，G，H，以及一支酚酞指示劑，一 瓶蒸餾水，與一個點滴盤。王老師告訴阿揚，每一支點滴吸管均含有濃度約為0.1M 的一種未知溶液。 已知可能的未知溶液如下所列： 鹽酸 氯化鋇 硝酸銀 碳酸鈉 硫酸 碘化鉀 硝酸鉛 氫氧化鈉 王老師希望阿揚能在聽取了王老師的指示後，課後鑑別各支吸管內的未知溶液。阿揚仔細地在點滴 盤上，有系統地作了一些實驗，整理後寫下了記錄如下： 1.用酚酞指示劑檢驗，8 種未知溶液中只有 B 與 H 呈現粉紅色。 2. G 分別與 A 及 C 作用，均產生白色沉澱。G 與 B 作用，產生褐色沉澱，而 G 與 F 作用，則產生淡 黃色沉澱。 3. C 與 D 及 H 分別反應，均產生白色沉澱，但 C 與 A 則無反應。 4. E 與 F 反應，產生黃色沉澱。 5. D 與 H 作用，則會有氣泡產生，但 D 與 B 混合不會產生氣泡。 6.在滴盤上每相隔3 公分，各滴下了 1 滴 B 後，在其上再滴一滴酚酞指示劑，即得粉紅色溶液。然後 在其上分別滴下A 與 D，則粉紅溶液均褪色。 阿揚作了以上的記錄後，請教了王老師：「G 與 B 作用，所產生的褐色沉澱是什麼？」王老師回答說： 「那是氧化銀沉澱。」請確認各未知溶液A 至 H，其中 A、B 和 C 的化學式為【33】，D、E 和 F 的化學式 為【34】，G 和 H 的化學式為【35】。(每格皆須註明代號與化學式的對應關係，且每格的答案須全對才 給分)
