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第四十一屆國際化學奧林匹亞競賽初選筆試試題(含解答)

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Academic year: 2021

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第四十一屆國際化學奧林匹亞競賽

(41

th

IChO 2009)

初選筆試試題-題目卷

98 年 1 月 3 日(星期六) 下午 14:00~16:00

考試時間︰120 分鐘

成績滿分︰150 分 (100%)

注 意!!!

 學 生 證 (或 身 分 證 )置 於 桌 面 右 上 角 備 查 。 考 生 不 得 帶 電 子 計 算 機 與 手 機 。  本 試 題 共 有 二 大 部 份 , 分 佈 在 連 同 本 頁 共 10 頁 (p.1~p.10) A4 紙 。 第 壹 部 份 : 選 擇 題(共 108 分 , 72%) 一 、 單 選 題 (1~24,共 24 題,每題 2 分,答錯倒扣 1 分,佔 48 分); 二 、 多 選 題 (1~20,共 20 題,每題 3 分,全對才給分、答錯不倒扣,60 分) 第 貳 部 份 : 非 選 擇 題 (共 三 大 題,共 42 分,28%),必 須 在 答 案 卷 第 2~3 頁 標 明 題 號 處 作 答 , 題 目 卷 首 頁 提 供 必 要 之 參 考 資 料 , 考 生 不 得 使 用 電 子 計 算 機 。  必 須 在 答 案 卷 上 (p.1~p.3)標 明 題 號 處 作 答 , 其 它 地 方 無 效 。  本 題 目 卷 首 頁 寫 上 姓 名 、 編 號 , 答 案 卷 的 每 一 頁 (p.1~p.3)都 要 寫 上 姓 名 、 編 號 , 考 試 完 畢 題 目 卷 及 答 案 卷 一 起 繳 交 監 考 老 師 , 不 得 攜 出 場 外 。  呼 叫 器 、 行 動 電 話 、 計 時 器 必 須 關 機 , 開 震 動 、 無 聲 , 視 同 作 弊 違 規 。  作 答 時 請 用 藍、黑 色 原 子 筆 (其 餘 筆 作 答,不 予 計 分 ),可 使 用 立 可 白 塗 改 , 如 修 改 不 清 楚 , 不 予 計 分 。  考 試 開 始 40 分 鐘 後 才 可 以 交 卷 。  考 試 時 間 共 120 分 鐘 。  參 考 資 料 : 對 數 : log2=0.301; log3=0.477 原 子 量 :H: 1.01 He:4.00 C: 12.01 N: 14.01 O: 16.00 Na: 23.0 Mg:24.31 Ca: 40.1 Cu: 63.6 Ba: 137.3 Hg: 200.6 Al:27.0

姓名:

編號:

(2)

第 壹 部 分 : 選 擇 題

(佔 108 分 )

一 、 單 選 題 (1~24, 共 24 題 , 每 題 2 分 , 答 錯 倒 扣 1 分 , 共 48 分 ) 1. 下 列 溶 液 的 導 電 度 , 何 者 最 大 ? (A) 0.1M HCl (B) 0.1M NH3 (C) 0.1M H BO3 3 (D) 0.1M CH COOH3 2. 下 列 哪 一 組 的 化 合 物 , 可 以 用 來 製 備 緩 衝 溶 液 ? (A) HCl與 KCl (B) NH3與 NH Cl4 (C) Na S2 與 Na SO2 4 (D) NaOH與 Na CO2 3 3. 假 設 有 一 反 應 已 達 平 衡 (Keq)如 下 : XYZ2 ( g ) + 熱 ⇌ XY( g ) + Z2 ( g ) 式 中 X、 Y、 Z 均 為 各 元 素 的 代 號 。 試 問 下 列 敘 述 何 者 正 確 ? (A) 降 低 XY的 濃 度 , 會 增 大 Keq (B) 提 高 XYZ2的 濃 度 , 會 增 大 Keq (C) 增 高 反 應 溫 度 , 會 減 小 Keq (D) 降 低 反 應 溫 度 , 會 減 小 Keq 4. 已 知 鋁 粉 與 硝 酸 銅 溶 液 的 反 應 中 , 於 1.0分 鐘 內 產 生 0.635克 的 Cu。 試 問 於 20.0秒 內 會 消 耗 幾 克 的 鋁 粉 ? (A) 0.030 (B) 0.060 (C) 0.12 (D) 0.18 5. 要 研 究 Mg(s)2HCl(aq)  MgCl2(aq) H2(g)的 反 應 速 率 , 最 好 的 方 法 是 測 定 反 應 過 程 中 的 哪 一 個 物 理 量 ? (A) Mg的 質 量 (B) 溶 液 的pH值 (C) MgCl2的 濃 度 (D) H2的 體 積 6. 當 Ag CrO2 4的 溶 解 度 為 3.0 10 M 4 時 , 其 Ksp為 何 ? (A) 4 3.0 10  (B) 1.8 10 7 (C) 1.1 10 10 (D) 2.7 10 11 7. 已 知 + 2+ (s) (aq) (aq) (s) Co 2Ag  Co 2Ag 反 應 的 標 準 電 動 勢 Erxn  1 08V. , + (aq) (s) Ag e  Ag 的 標 準 還 原 電 位 Ered  0 80V. , 試 求 : Co2+(aq)2e Co(s)的 標 準 還 原 電 位 red E 。 (A) 0 52V. (B) 0 28V. (C) 0 28V. (D) 0 52V. 8. 在 標 準 狀 態 下 , 於 10.0L的 純 氧 中 放 電 , 結 果 有 部 分 的 氧 變 為 臭 氧 , 而 體 積 變 為9.3L( 在 標 準 狀 態 )。試 問:在9.3L的 混 合 氣 體 中 有 多 少 毫 莫 耳 的 臭 氧 ? (A) 93.7 (B) 62.5 (C) 31.2 (D) 15.6

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CBr CH2Br H3C H3C CH CH2Br H3C BrH2C H2C CHCH2CH3 Br Br 9. 在 25 ℃,一 大 氣 壓 下,碳、氫、甲 烷 及 葡 萄 糖 的 燃 燒 熱 依 序 為 394 kJ/mol、 286 kJ/mol、 890 kJ/mol、 2800 kJ/mol, 則 下 列 熱 反 應 方 程 式 何 者 正 確 ?

(A) CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(g) ΔH = -890 kJ/mol (B) 2( ) ( ) 2 1 g g s O CO C   ΔH = -394 kJ/mol (C) 6 12 6( ) 3 2( ) 3 2( ) 3 2 () 2 1 l g g s O CO H O O H C    ΔH = -1400 kJ/mol (D) 2H2(g)O2(g) H2O(g) ΔH = -572 kJ/mol (E) 以 上 皆 正 確 10. 將 NO2,NH 及3 O2三 種 氣 體 混 合 , 在 一 定 條 件 下 , 經 完 全 反 應 生 成 N2及 H2O ( 不 考 慮 2NO2 N2O4的 反 應 ), 則 原 混 合 氣 體 中 , NO2,NH 及3 O2的 體 積 比 應 為 下 列 何 者 ? (A) 2: 4: 1 (B) 2: 1: 2 (C) 1: 2: 1 (D) 1: 4: 3 (E) 1: 3: 4 11. 丙 二 烯 分 子 式 為 CH2 CCH2, 試 問 丙 二 烯 分 子 中 , 不 接 氫 原 子 的 碳 與 下 列 哪 一 個 分 子 中 的 碳 使 用 相 同 的 混 成 軌 域 鍵 結 ? (A) 甲 醛 (B) 丙 酮 (C) 丙 烷 (D) C6 0 (E) 丙 炔 12. 已 知 化 合 物 甲( 分 子 式 C4H10O)與 濃 硫 酸 反 應 生 成 化 合 物 乙( 分 子 式 C4H8), 而 化 合 物 乙 與 Br2在 CCl4溶 劑 中 反 應 得 化 合 物 丙 ( 分 子 式 C4H8Br2), 則 下 列 化 合 物 何 者 不 可 能 是 丙 的 結 構 ? (A) (B) (C) (D) CH3CHBrCHBrCH3 (E) CH3CH2CHBrCH2Br 13. 有 A、 B、 C 三 種 氣 體 , 可 能 是 Cl2(g)、 HCl(g)、 HBr(g)。 已 知 A, B 混 合 氣 體 不 起 任 何 反 應 , 則 下 列 選 項 何 者 正 確 ? (A) 可 以 確 定 A, B為 何 種 氣 體 (B) 可 以 確 定 C為 HCl(g) (C) 可 以 確 定 C不 是 Cl2 g( ) (D) 可 以 確 定 C不 是 HBr(g) (E) 可 以 確 定 C不 是 HCl(g)

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14. 下 列 六 個 化 合 物 :Ni(OH)2ZnCl2CuS、 Fe2(CO3)3AgCl 及 Pb(NO3)2 ,

哪 些 化 合 物 可 溶 於 水? (A) 只 有 ZnCl2 (B) ZnCl2 Pb(NO3)2 (C) CuS 及 AgCl (D) Fe2(CO3)3 Ni(OH)2 (E) 均 不 溶 於 水 15. 若 分 子 式 為 C4H8 的 所 有 異 構 物 總 數 為 m, 可 與 溴 行 加 成 反 應 的 化 合 物 總 數 為 n, 則 m 和 n 的 總 和 為 多 少 ? (A) 6 (B) 8 (C) 10 (D) 12 (E) 14 16. 試 計 算 由 0.5 莫 耳 的 H3PO4 與 0.75 的 莫 耳 的 NaOH 混 合 後,配 製 成 1.0 公 升 緩 衝 溶 液 的 pH 值 。( 已 知 H3PO4 三 質 子 酸 的 三 個 K 值 分 別 是 : Ka 1 = 7.5  10-3, Ka 2 = 6.2  10-8, Ka 3 = 3.6  10- 1 3(A) 6.82 (B) 7.01 (C) 7.21 (D) 7.72 (E) 8.10 17. 下 列 分 子 或 離 子 中 , 何 者 的 中 心 原 子 滿 足 八 隅 體 ?

(A) BeCl2 (B) BH4- (C) PCl5 (D) BF3 (E) XeF4

18. 下 列 元 素 中 , 何 者 不 是 由 電 解 法 製 造 取 得 ? (A) 鈉 (B) 鋁 (C) 氟 (D) 氯 (E) 溴 19. 下 列 物 質 中 , 何 者 的 晶 體 結 構 不 具 最 密 堆 積 排 列 ? (A) He (B) H2 (C) N2 (D) Ar (E) C6 0 20. 下 列 含 氧 化 合 物 性 質 的 敍 述 中 , 何 者 正 確 ? (A) KNO3是 個 鹽 類 化 合 物 , 不 具 有 氧 化 能 力 (B) PbO2中 的O為 1+價 , 所 以 是 個 過 氧 化 物 (C) C與 Si為 同 族 元 素 , 所 以 CO2SiO2均 為 氣 體 (D) OF2中 ,O的 氧 化 數 為 2+ (E) H2O2具 氧 化 能 力 , 不 具 還 原 能 力 21. 根 據 右 表 的 鍵 能 , 評 估 下 列 化 合 物 與 充 份 的 氧 完 全 反 應 後 , 何 者 的 反 應 熱 值 最 大 ? (A) C3H8 (B) C3H7OH (C) C2H5OCH3 (D) C2H5CHO (E) C2H5COOH (鍵 能 ) kJ / mol C-H (413) C-O (358) O-H (463) O=O (495) C-C (348) C=O (799)

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22. 將 金 屬 銅 與 酸 反 應 , 下 列 敘 述 何 者 不 正 確 ? (A) 與 濃 硫 酸 反 應 , 生 成 SO2 (B) 與 稀 硫 酸 反 應 , 生 成 H2 (C) 與 濃 硝 酸 反 應 , 生 成 NO2 (D) 與 稀 硝 酸 反 應 , 生 成 NO (E) 不 會 與 稀 鹽 酸 反 應 23. 保 持 相 同 溫 度 , 取 下 列 氣 體 各 5 克 , 分 別 置 入 五 個 相 同 體 積 之 容 器 中 , 何 者 之 壓 力 最 大 ? (A) 氦 氣 (B) 氫 氣 (C) 氮 氣 (D) 氨 氣 (E) 氧 氣 24. 下 列 化 合 物 中 , 何 者 不 具 極 性 ? (A) CO2 (B) CH3OCH3 (C) H2O (D) NO2 (E) cis-(CH3)(H)=(H)(CH3) 二 、 多 選 題 (1~20, 共 20 題 , 每 題 答 對 得 3 分 , 全 對 才 給 分 、 答 錯 不 倒 扣 ,60 分 ) 1. 下 列 哪 些 物 質 的 水 溶 液 是 電 解 質 ? (A) Cl2 (B) NH3 (C) H C O2 2 4 (D) C H OH2 5 (E) CH COCH3 3 2. 在 pH= 1 的 無 色 透 明 溶 液 中 , 下 列 哪 些 組 的 離 子 能 夠 大 量 共 存 ? (A) 3+ Al 、 Ag+、 NO3  、 Cl (B) Ba2+ 、 + K SO42  、 Cl (C) Mg2+ Na+ 、 NO3  、 Cl (D) 2+ Zn 、 Na+ NO3  、 S2 (E) Mg2+ NH4+ NO3S2 3. 下 列 各 反 應 的 離 子 反 應 式 中 , 哪 些 是 正 確 的 ? (A) Fe2+Cu FeCu2+ (B) Fe3+ Cu+ Fe2+ Cu2+ (C) 2I Br2 I2 2Br   (D) 3I2 6OH 5I IO3 3H O2        (E) 2CrO42 2H+ Cr O2 72 H O2 

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4. 下 列 有 關 碳 酸 氫 鈉 與 碳 酸 鈉 性 質 的 比 較 , 哪 些 敘 述 是 正 確 的 ? (A) 在 同 溫 的 水 中 , Na CO2 3的 溶 解 度 大 於 NaHCO3的 溶 解 度 (B) 對 於 熱 的 穩 定 性 比 較 , Na CO2 3比 NaHCO3穩 定 (C) 與 酸 的 反 應 , 放 出 CO2速 率 的 比 較 , Na CO2 3比 NaHCO3劇 烈 (D) 等 質 量 的 兩 種 物 質 分 別 與 足 量 的 稀 鹽 酸 作 用 , Na CO2 3所 消 耗 的 鹽 酸 比 3 NaHCO 的 多 (E) 等 質 量 的 兩 種 物 質 , 與 足 量 的 稀 硫 酸 反 應 , Na CO2 3所 放 出 的 CO2氣 體 的 量 比 NaHCO3的 大 5. 某 元 素 X所 形 成 的 氣 態 分 子 有 三 種 , 其 式 量 分 別 為 70、 72、 74, 而 三 種 物 質 的 含 量 比 為9: 6: 1。 試 問 下 列 敘 述 哪 些 正 確 ? (A) 元 素 X有 三 種 同 位 素 (B) 三 種 X2的 平 均 式 量 為72 (C) X的 同 位 素 中 , 有 一 種 同 位 素 的 質 量 數 為 36 (D) 質 量 數 為 35的 同 位 素 所 佔 的 百 分 比 為 75% (E) X是 氯 元 素 6. 某 有 機 物 3.0克 , 經 完 全 燃 燒 後 生 成 8.8克 的 二 氧 化 碳 與 5.4克 的 水 。 下 列 有 關 該 有 機 物 組 成 的 敘 述 , 哪 些 是 正 確 的 ? (A) 只 含 C與 H兩 種 元 素 , 不 含 氧 元 素 (B) 一 定 含 有 C與 H兩 種 元 素 , 也 有 可 能 含 有 氧 元 素 (C) 含 C與 H兩 種 元 素 的 質 量 比 為 1: 3 (D) 含 C、 H、 O三 種 元 素 的 質 量 比 為 2: 6: 1 (E) 該 有 機 物 的 實 驗 式 為 CH3 7. 某 無 色 氣 體 X, 可 能 含 有 CO2、SO2、HCl、HBr中 的 一 種 或 數 種 。 將X通 過 適 量 的 氯 水 時 ,X恰 好 完 全 反 應 , 沒 有 任 何 氣 體 剩 餘 。 將 所 得 的 無 色 溶 液 分 裝 於 兩 支 試 管 後 , 分 別 加 入 酸 化 的 3 AgNO 與 BaCl2溶 液 ( 所 謂 酸 化 係 指 在 3 AgNO 與 BaCl2溶 液 中 , 加 H+使 其 變 成 酸 性 溶 液 ), 結 果 均 產 生 白 色 沉 澱 。 由 此 推 論 下 列 敘 述 哪 些 是 正 確 的 ? (A) X中 一 定 沒 有 CO2 (B) X中 一 定 有 SO2 (C) X中 一 定 沒 有 HBr (D) X中 一 定 有 HCl

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8. 設 有 一 反 應 : N23H2 2NH3RN2=k[ N2][H2], 若 [N2] =0.5 M,H2] =1.0 M, 則 RN2=0.6 M⁄s, 則 下 列 敘 述 何 者 正 確 ? (A) 此 反 應 為 二 級 反 應 (B) 此 反 應 中 , k的 單 位 為 Lmol1s1 (C) NH3的 生 成 速 率 是N2消 耗 速 率 的0.5倍 (D) 若 [ N2] =1.5 M, [ H2] =1.0 M, 則 RH2=1.8 M⁄s (E) 工 業 上 , 此 反 應 常 以 鐵 粉 作 為 催 化 劑 9 下 列 有 關 游 離 能 大 小 之 比 較 , 哪 些 是 正 確 的 ? (A) Ca> K> Na (B) Al3 +Mg2 +Na+ (C) S+Cl+ (D) He> H> Be> Li (E) Na> F10. 定 溫 時 , 在 一 可 以 改 變 壓 力 的 容 器 下 , 化 合 物 A 及 B 反 應 得 化 合 物 C, 其 化 學 反 應 方 程 式 如 下 : 2A(g) B(g) 2C(g) 當 反 應 平 衡 時 ,A, B, C 的 莫 耳 數 分 別 為 4, 2 及 4, 在 定 溫 下 , 則 下 列 選 項 何 者 可 使 平 衡 向 右 移 動 ? (A) 壓 力 不 變 , A, B, C均 各 增 加 1莫 耳 (B) 壓 力 不 變 , 加 入 少 量 不 參 與 反 應 的 氖 氣 (C) 體 積 不 變 , A, B, C均 各 增 加 1莫 耳 (D) 體 積 不 變 , 加 入 少 量 不 參 與 反 應 的 氖 氣 (E) 以 上 皆 非 11. 某 一 手 機 電 池 的 充 放 電 反 應 式 如 下 : 2CH3OH 3O2 4OH- 放電 充電 2CO3 2- 6H 2O 則 下 列 敘 述 哪 些 正 確 ? (A) 放 電 時 , 氧 氣 於 正 極 反 應 (B) 放 電 時 , 甲 醇 於 陰 極 反 應 (C) 放 電 時 , 化 學 能 轉 為 電 能 (D) 放 電 時 , 失 去 一 莫 耳 的 甲 醇 , 轉 移 12莫 耳 的 電 子 (E) 放 電 時 , 電 解 液 的 pH 值 緩 慢 下 降

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12. 鋁 是 地 殼 中 存 量 最 多 的 金 屬 元 素 , 以 下 關 於 鋁 金 屬 的 化 學 反 應 哪 些 正 確 ? (A) 54克 的 鋁 加 入 水 中 完 全 反 應 產 生 的 氣 體 在 1atm, 0 ℃下 , 體 積 為 67.2(B) 54克 的 鋁 加 入 濃 鹽 酸 中 完 全 反 應 產 生 的 氣 體 在 1atm, 0 ℃下 , 體 積 為 67.2升 (C) 54克 的 鋁 加 入 濃 氫 氧 化 鈉 中 完 全 反 應 產 生 的 氣 體 在 1atm, 0 ℃下 , 體 積 為67.2升 (D) 鋁 和 濃 硝 酸 沒 有 反 應 (E) 以 上 皆 是 13. 下 列 有 關 離 子 及 分 子 的 敘 述 , 哪 些 正 確 ? (A) 水 合 的 質 子 H3O+, 最 安 定 的 形 狀 為 三 角 錐 形 (B) 因 為 CO2為 直 線 形 , 所 以CO32-為 不 對 稱 的T形 (C) NH4+BF4-皆 為 四 面 體 形 狀 (D) 臭 氧 的 形 狀 為 直 線 形 (E) 因 為 SF6為 安 定 的 分 子 , 所 以 與 硫 同 族 的 氧 , 也 可 形 成OF6的 分 子 , 安 定 存 在 14. 若 有 A : 純 水 , B : 乙 醇 , C : 1 % 酒 精 水 溶 液 , D : 1 % 葡 萄 糖 水 溶 液 , E: 1% 食 鹽 水 , 則 下 列 哪 些 敘 述 正 確 ?

(A) 沸 點 高 低 : E> D> A> C> B (B) 蒸 氣 壓 高 低 : E> D> A> C> B (C) 凝 固 點 : A> D> C> E (D) 重 量 莫 耳 濃 度 : C> E> D (E) 莫 耳 分 率 : D> E> C 15. 下 列 哪 些 水 溶 液 , 其 pH 值 大 於 7? (A) 1.0 M的 NaF (B) 1.0 M的 NH32.0 M的 NH4Cl (C) 1 × 10- 8 M HCl (D) 1.0 M 的 Na2S (E) 1.0 M 的 CH3COOH 16. 有 關 鹵 素 及 其 氫 酸 的 性 質 , 下 列 哪 些 敘 述 正 確 ? (A) 電 子 親 和 力 的 大 小 順 序 為 F > Cl > Br > I (B) 電 負 度 的 大 小 順 序 為 F > Cl > Br > I (C) 分 子 極 性 的 大 小 順 序 為 HF > HCl > HBr > HI (D) 分 子 酸 性 的 大 小 順 序 為 HF > HCl > HBr > HI (E) 分 子 鍵 能 的 大 小 順 序 為 HF > HCl > HBr > HI

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17. 有 關 化 合 物 中 原 子 氧 化 數 的 敘 述 , 下 列 哪 些 正 確 ? (A) 氟 的 化 合 物 中 , F 的 氧 化 數 均 為 1- (B) H2O 及 H2O2中 ,O 的 氧 化 數 相 同 (C) NO3NO2 中 ,N 的 氧 化 數 相 同 (D) H2SO4SO3 中 ,S 的 氧 化 數 相 同 (E) H2SO4H2S2O8 中 ,S 的 氧 化 數 相 同 18. 下 列 有 關 化 合 物 性 質 的 敍 述 , 哪 些 正 確 ? (A) 催 化 劑 不 參 加 反 應 , 保 持 不 變 (B) O2在 有 機 溶 劑(如 已 烷 )中 的 溶 解 度 大 於 水 (C) 等 莫 耳 的 Ga和 As可 熔 融 後 製 成 半 導 體 (D) 過 氯 酸 鹽 易 爆 炸 , 實 驗 時 不 可 加 到 高 温 (E) 氫 燃 料 電 池 中 , 氫 在 陰 極 發 生 反 應 , 生 成 H+ 19. 化 合 物 的 結 構 及 其 混 成 軌 域 , 下 列 有 關 的 敘 述 , 哪 些 正 確 ? (A) 苯 甲 酸 中 有 sp3 的 混 成 軌 域 (B) 環 狀 C6H4Cl2的 結 構 異 構 物 中 , 可 能 有 幾 何 異 構 物 有 3 個 (C) CH2Cl2 的 異 構 物 中 , 有 順 式 及 反 式 2 種 (D) FeCl2(H2O)4的 異 構 物 中 , 有 順 式 及 反 式 2 種 (E) CO 的 結 構 中 有 sp2混 成 軌 域 20. 下 列 化 合 物 , 哪 些 具 有 未 配 對 電 子 ? (A) NO2 (B) BH3 (C) [Ti(H2O)6]4 + (D) [Ni(H2O)6]2 + (E) [PdCl4]2

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溫 度(℃) 1.00 0.50 重 量 (g) 0 500 1000 B C 0.76 0.27 A

第 貳 部 份 : 非 選 擇 題

(共 三 大 題 , 佔 42 分 )

(必須在標明題號處作答,不得使用電子計算機) 一 、 取 含 有 結 晶 水 的 草 酸 鎂 ( MgC O2 4nH O2 , 代 號 A) 1.00 克 後 加 熱 , 逐 漸 提 高 溫 度 。 在 加 熱 的 過 程 中 同 時 通 入 乾 氮 氣 , 則 見 A 的 質 量 隨 溫 度 的 上 升 而 減 少 的 情 形 如 圖 。 由 圖 可 見 在 加 熱 的 過 程 中 ,A 變 為 B, 繼 而 變 為 C。 已 知100℃至 250℃間 , A 會 脫 水 ( 失 去 結 晶 水 ) 。 (14 分 ) (1) 試 求 MgC O2 4nH O2 中 的 n 值 (整 數 )。 (4 分 ) (2) 寫 出 圖 中 C 的 化 學 式 。 (4) (3) 寫 出 A→B 與 B→C 的 過 程 中,所 產 生 氣 體 的 中 文 名 稱 與 英 文 名 稱 。(6 分 ) (註:以 上 (1)(2)(3)均 必 須 列 式 , 寫 出 求 答 的 計 算 過 程) 二、一 位 傑 出 女 化 學 家 執 行 了 一 系 列 有 關 鉑 化 合 物 的 反 應 , 取 得 了 A、 B 及 C 三 個 化 合 物 。 她 發 現 A、 B 及 C 都 是 白 色 、 逆 磁 性 的 結 晶 化 合 物,元 素 分 析 的 所 得 的 示 性 式 結 果 亦 均 為 PtCl2(NH3)2。 化 合 物 A 可 溶 於 極 性 溶 劑 , 如 乙 醇 , 但 化 合 物 B 可 溶 於 石 油 醚 (羥 類 的 混 合 物 )和 四 氯 化 碳。化 合 物 A 及 B 為 非 電 解 質 , 但 化 合 物 C 為 强 電 解 質 。 三 者 之 中 , 有 一 個 化 合 物 可 用 於 癌 症 治 療 。 (14 分 ) (1) 畫 出 A(2 分 )、 B(2 分 )及 C(2 分 )的 結 構 圖 。 (6 分 ) (2) 說 明 為 什 麼 化 合 物 A 可 溶 於 極 性 溶 劑 , 但 化 合 物 B 可 溶 於 非 極 性 溶 劑 。(2 分 ) (3) 寫 出 這 些 化 合 物 中 Pt(II)離 子 的 混 成 軌 域 。 (3 分 ) (4) 寫 出 這 些 化 合 物 中 Pt(II)離 子 的 電 子 組 態 。 (3 分 ) 三 、 試 分 別 回 答 下 列 與 配 位 化 學 有 關 的 問 題 : (14 分 ) (1) 當 1.0 莫 耳 的 CoCl3 ( a q )4.0 莫 耳 的 NH3混 合 後 , 其 溶 液 中 的 陽 離 子 與 陰 離 子 各 幾 莫 耳 ?(2 分 ) 並 寫 出 此 錯 合 物 的 化 學 式 (3 分 )。 (5 分 ) (2) 試 分 別 寫 出 [Zn(NH3)4]2 +(3 分 ), [Ni(CN)4]2 -(3 分 ), [Co(NH3)6]3 +(3)金 屬 錯 合 時 所 用 的 混 成 軌 域 , 並 預 測 每 一 錯 離 子 的 分 子 形 狀 。 (9)

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第四十一屆國際化學奧林匹亞競賽

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IChO 2009)

初選筆試試題-答案卷

98 年 1 月 3 日 星期六 14:00~16:00)

第 壹 部 分 : 選 擇 題 ( 共 二 大 題 , 佔

108 分 )

一、單選題(1~24,共 24 題,每題 2 分,答錯倒扣 1 分,共 48 分)

題號

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

答案

題號

13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

答案

二、多選題 (1~20,共 20 題,每題答對得 3 分,全對才給分、答錯不倒扣,共 60 分)

題號

1 2 3 4 5

答案

題號

6 7 8 9 10

答案

題號

11 12 13 14 15

答案

題號

16 17 18 19 20

答案

姓名:

編號:

因須彌封,書寫姓名請靠右上角

(12)

第 貳 部 份 : 非 選 擇 題

(共 三 大 題 , 佔 42 分 )

(必須在標明題號處作答,題目卷首頁提供必要之參考資料,不得使用電子計算機) 一、(14 分) (1) (4分 ) (2) (4分 ) (3) (6分 )

姓名:

編號:

因須彌封,書寫姓名請靠右上角

(13)

二、 (14 分) (1) (6 分 ) (2) (2 分 ) (3) (3 分 ) (4) (3 分 ) 三、 (14 分) (1) (5 分 ) (2) (9 分 )

姓名:

編號:

因須彌封,書寫姓名請靠右上角

(14)

第四十一屆國際化學奧林匹亞(41

st

IChO 2009)

初選筆試試題-參考答案卷

(閱卷)

98.1.3 星期六 14:00~16:00)

第 壹 部 分 : 選 擇 題 ( 共 二 大 題 , 佔

108 分 )

一、單選題(每題2 分,答錯倒扣 1 分,1-24,共 24 題,共 48 分)

題號

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

答案

A

B

D

B

D

C

B

B

C

0(無)

A

E

B

題號

13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

答案

E

B

C

C

B

E

C

D

A

B

B

A

二、多選題 (每題答對得 3 分,不完全對或答錯不給分也不倒扣,1-20,共 20 題,共 60 分)

題號

1 2 3 4 5

答案

ABC

CDE 或 C

CDE

ABD

DE

題號

6 7 8 9 10

答案

AE

BCE

ABE

BCDE

BDE

AC

題號

11 12 13 14 15

答案

ACE

BCD

AC

ACD

A

B

D

題號

16 17 18 19 20

答案

BC

E

AD

BCD

ABD

AD

(15)

第 貳 部 份 : 非 選 擇 題

(共 三 大 題 , 佔 42 分 )

(作答必須分開在下面第10-12 頁標明題號處作答,題目提供必要之常數與資訊, 考生不得使用電子計算機,共42 分) . (14 分) 0.76 0.24 (1)、(4 分)A→B MgC O2 4nH O2MgC O2 4nH O2 112 18n (0.76/112)=(0.24/18n) n =2……..Ans 0.76 0.27 (2)、(4 分)B→C MgC O2 4X 112 x (0.76/112)=(0.27/x) x = 40 = 24 (Mg) + 16(O)……..Ans: MgO (3)、(6 分)A→B MgC O2 4nH O2MgC O2 4nH O2 中 H2O (水) B→C MgC O2 4MgO CO2CO 中 CO2 (二氧化碳) 與 CO (一氧化碳) . (14 分) (1) 三個化合物都是四方平面結構 (平面四邊形) . A 是 cis-[PtCl2(NH3)2]; B 是 trans-[PtCl2(NH3)2]; C 是[PtCl2(NH3)4][PtCl4] (6 分) (2) A 為極性化合物,能溶於極性溶劑,B 為非極性化合物只溶於非極性溶劑(2 分) (3) 在 Pt (ll) 錯合離子,dsp2混成軌域(3 分) (4) 在 Pt (ll) 的電子組態為 [Xe] 5d8(3 分) . (14 分) (1) 陽離子 1 與陰離子 1 (2 分), [Co(NH3)4 Cl2]+ Cl-(3 分) (2) SP3 (正四面體), dSP2 (平面四邊形), d2 SP3 (八面體) (9 分) P t N H3 C l C l N H3 P t C l C l N H3 N H3 P t N H3 H3N N H3 N H3 P t C l C l C l C l A B C

參考文獻

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