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。
參考資料
說明：下列資料，可供回答問題之參考
一、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. 由 X 與 Y 兩種元素組成的化合物，若化合物中 X 與 Y 的質量比是 3:1，而 X 與 Y 的相對 原子量比是 12:1，則下列何者是該化合物的化學式？ (A)XY4 (B)XY3 (C)XY2 (D)X Y2 (E)X Y3 2. 碘可以形成很多種氧化物，且可具有不同的氧化數。有一種很特殊的碘與氧的化合物稱為 碘酸碘。已知其中碘的氧化數分別為+3 與+5，則下列何者是碘酸碘的化學式？ (A)I O2 3 (B)I O3 5 (C)I O3 6 (D)I O4 5 (E)I O4 9 3-5 為題組 圖1 表示以乙炔為起始物合成一些簡單有機化合物的反應流程圖。圖中①～⑤表示氧化或 還原反應等過程，甲～丁為有機化合物的代號。已知所有反應物以等莫耳數在其適當的反 應條件下，均可往箭頭所示的方向進行。試依箭頭所示的方向，推出甲～丁的有機化合物 後，回答3-5 題。 3. 代號乙是什麼化合物？(A)CH OH3 (B)CH CHO3 (C)CH COOH3 (D)C H OC H2 5 2 5 (E)CH COOC H3 2 5
4. 代號丁是什麼化合物？
(A)CH OH3 (B)CH CHO3 (C)CH COOH3 (D)C H OC H2 5 2 5 (E)CH COOC H3 2 5
5. 過程①～⑤中，哪些屬於氧化反應？ (A)①② (B)②③ (C)③⑤ (D)①②⑤ (E)②③⑤ 6. 利用電子組態可以描述原子的特性。下列有關電子組態的敘述，何者正確？ （甲）C 原子的基態，其電子組態為1s 2s 2p2 2 2 （乙）Ne 原子的激發態，其電子組態不可能 是1s 2s 2p 3s2 2 5 1 （丙）Mn 原子的基態和Mn2離子的基態皆具有未成對電子 (A)只有甲 (B)只有乙 (C)乙與丙 (D)甲與丙 (E)甲與乙 ④ ⑤ ① 甲 乙 丙 圖1 丁 ③ ②
液相 氣相 固相 1 0 100 溫度（ K ） 壓 力 （ 大 氣 壓 ） 壓 力 （ 大 氣 壓 ） 液相 氣相 固相 溫度（℃） 0 100 1 固相 液相 氣相 溫度（℃） 0 100 1 壓 力 （ 大 氣 壓 ） 壓 力 （ 大 氣 壓 ） 1 固相 液相 氣相 0 100 溫度（ K ） 壓 力 （ 大 氣 壓 ） 1 液相 氣相 固相 0 100 溫度（℃） 7. 某純物質具有下列特性： (1)沸點在高壓環境下會比一大氣壓時的高 (2)三相點的溫度比正常熔點的溫度高 依據上述特性，下列何者為此物質的三相圖？ (A) (B) (C) (D) (E) 8. 甲、乙、丙、丁、戊為五種有機化合物的代號。已知甲可作為抗凍劑，乙可進行酯化反應 ， 丙可還原生成二級醇，丁可做為麻醉劑，且其沸點高低的排列順序為甲＞乙＞丙＞丁＞戊 。 若五種化合物依甲、乙、丙、丁、戊順序排列，則下列哪一排列正確？ (A)乙醇、乙酸、乙烷、乙醚、丙酮 (B)乙烷、乙酸、乙醇、丙酮、乙醚 (C)乙酸、乙二醇、丙酮、乙烷、乙醚 (D)乙二醇、乙酸、丙酮、乙醚、乙烷 (E)乙二醇、乙酸、乙醚、丙酮、乙烷 9. 有一單質子弱酸（HX）的鈉鹽 NaX，已知 0.20 M 的 NaX 溶液之 pH 值為 10。現擬以 HX 和 NaX 混合配製 pH 值為 6.0 的緩衝溶液，則此緩衝溶液中[ X]/[HX]的比值最接近下列 哪一數字？ (A) 0.20 (B) 0.50 (C) 1.0 (D) 2.0 (E) 5.0 10. 以二鉻酸鉀滴定未知濃度的亞鐵離子酸性水溶液時，常以二苯胺磺酸鈉作為指示劑。其中 ， 二苯胺磺酸根離子作為指示劑的變色原理如下式所示： 在此條件下，下列有關（甲）鉻離子、（乙）亞鐵離子與（丙）二苯胺磺酸根離子之間還 原力的比較，哪一項正確？ (A)甲＞乙＞丙 (B)乙＞丙＞甲 (C)丙＞甲＞乙 (D)丙＞乙＞甲 (E)乙＞甲＞丙 無色 紫紅色
11. 王同學在定溫下，進行氣體平衡反應的實驗，想利用實驗數據求得反應的平衡常數。所 使用的氣體為NO 與2 N O ，其初始的濃度及經過一段時間後，到達平衡時的濃度如表 12 4 所示。 表 1 氣體 實驗 初始濃度（M） 平衡濃度（M）
NO2
N O2 4
NO2
N O2 4
1 0.00 0.67 0.055 0.64 2 0.05 0.45 0.046 0.45 3 0.03 0.50 0.048 0.49 4 0.20 0.00 0.02 0.09 試問下列哪一數字最接近N O (g)2 4 2NO (g)2 反應的平衡常數？ (A)11.7 (B)7.56 (C)9.7 10 -1 (D)8.5 10 -2 (E)4.7 10 -3 12. 圖 2 為一級反應 A→B 的反應物濃度與時間的關係圖。圖 3 為反應速率與反應物濃度的關 係圖。 試問哪兩條關係線能正確描述此一級反應？ (A)甲與己 (B)乙與庚 (C)丙與戊 (D)丙與己 (E)甲與庚 13. 圖 4 中甲、乙、丙三條曲線，為氣體分子的運動速率與相對分子數目的分布關係。若根據 圖 4，則下列敘述，哪一項正確？ (A)若曲線代表三種不同氣體分子，在同溫下的 分子運動速率分布，則丙的平均動能最大 (B)若曲線代表三種不同氣體分子，在同溫下的 分子運動速率分布，則甲一定是雙原子分子 (C)若曲線代表三種不同氣體分子，在同溫下的 分子運動速率分布，則平均速率的大小依序 為甲＞乙＞丙 (D)若曲線代表氮氣在三種不同溫度的分子運動 速率分布，則甲的平均動能最高 (E)若曲線代表氮氣在三種不同溫度的分子運動 速率分布，則甲的溫度最低 甲 乙 丙 反應物 濃度 [A] 時間 圖 2 、反應物 A 的濃度隨時間變化 戊 己 庚 反應速率 反應物濃度 [A] 圖 3 、反應速率隨反應物濃度變化 圖 4 甲 乙 丙 相 對 分 子 數 目 速率 圖 414. 下列反應是製造氫氣的重要方法之一 Ni, 700 K 4 2 2 CH (g) + H O(g) CO(g) 3H (g) Δ< 0H 當反應達平衡後，若改變此反應的條件，則下列有關反應平衡位置移動的敘述，哪一個正 確？ (A)增加壓力，平衡向產物方向移動 (B)將溫度提高，平衡向反應物方向移動 (C)加入鈍氣，平衡向反應物方向移動 (D)增加 Ni 的量，平衡向反應物方向移動 (E)將H O(g)2 完全移除，不會改變平衡位置 15. 下列有關三種化合物CH O 、2 C H O （乙酸）和2 4 2 C H O （葡萄糖）的敘述，何者正確？6 12 6 (A)三者互為同分異構物 (B)三者含碳的質量百分率相同 (C)三者皆可與鋅粉反應，產生氫氣 (D)三者皆可與斐林試劑反應，產生紅色沉 澱 (E)三者與硝酸銀的氨水溶液反應，均產生銀鏡反應 16. 下列哪一個分子具sp3混成軌域，且其鍵角最小？
(A)BeCl2 (B)BCl3 (C)CH4 (D)H O2 (E)NH3
17. 工業上利用電解氧化鋁的方式來製備鋁金屬，若要生產 54 克的鋁金屬約需要多少庫侖的 電量？ (A)1.9 10 5 (B)2.9 10 5 (C)5.8 10 5 (D)1.2 10 6 (E)1.5 10 6 18. 假設原子序 119 的新元素 Q 為一穩定元素，則根據化學元素的週期性，可預測 Q 的性質。 下列有關 Q 的敘述，哪一項正確？（提示：氙與氡的原子序分別為 54 與 86，氙、氡與氪 同族） (A)Q 為非金屬元素 (B)Q 與水反應形成 QOH (C)Q 與水反應產生氧氣 (D)Q 所形成的碳酸鹽，其化學式為QCO3 (E)Q 形成 Q陰離子的電子組態與惰性元素相同 19. 將固態碳與氣態二氧化碳在 1.0 升的密閉容器中加熱至 1160K，可形成一氧化碳。在反應 過程中每兩小時測量系統總壓力，如圖 5。反應式如下： 2 C(s) CO (g) 2CO(g) 當反應達成平衡時，仍有固態碳殘留於容器中。 假設CO2及CO 均為理想氣體，根據上述資料，則下列敘述何者正確？ (A)反應達成平衡時，CO2與 CO 的莫耳數 比為1: 2 (B)反應達成平衡時，CO2與CO 的總莫耳 數為0.053 莫耳 (C) 反 應 達 成 平 衡 時 ， CO 的 分 壓 為 3.37 atm (D)此反應的平衡常數Kp約為 27.9 (E) 若在相同 容器中，改注入各 0.0263 莫 耳的CO2及CO 的氣體，當反應達成平 衡時，CO2氣體的莫耳數將增加 圖 5
圖 6 20. 下列哪一個現象或事實與分子間作用力的大小無關 ？ (A)水滴在玻片上呈現半球形 (B)Br 與 ICl 兩者分子量相近，但 ICl 沸點較高2 (C)銀飾在空氣中會慢慢失去光澤 (D)碘的沸點高於氯的沸點 (E)正戊烷的沸點比新戊烷高
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. 下列哪些選項中的兩組操作，產生相同的氣體？ (A)消毒傷口塗上雙氧水；加熱氯酸鉀與二氧化錳 (B)檸檬汁加小蘇打；鹽酸滴入大理石 (C)浴廁清潔劑（鹽酸）加漂白水；金屬鈉加水 (D)鹽酸滴入鋅粉；電解濃食鹽水陽極產生的氣體 (E)汽水加食鹽；水滴入電石 22. 在高中化學實驗室，進行滴定或合成等實驗時，下列哪些是安全且正確的實驗操作？ (A)進行滴定前，先用去離子水清洗滴定管後，即可將待滴定物倒入管內開始滴定 (B)在玻璃管上套橡皮管時，可先用水濕潤玻璃管 (C)氫氧化鈉溶液配製後，可將其置於玻璃瓶中長期存放 (D)高溫的反應產物，應等其冷卻後，再測量產物質量 (E)具高揮發性的溶液加熱時，使用水浴法以避免直接加熱造成危險 23. 將瘦肉精添加於豬隻等動物飼料中，可以促進蛋白質合成，增加動物的瘦肉量，少長脂肪 。 瘦 肉 精 之 一 的 萊 克 多 巴 胺 的 結 構 式 ， 如 圖 6，分子量為301g mol1， 對 於 水 的 溶 解 度 為 1 4100mgL 。萊克多巴胺原先是研發作為氣 喘用藥，但未通過美國食品藥物管理局（F DA）的人體實驗。但允許在飼料中添加， 瘦肉精的安全殘留量，則常參考 FDA 標準。 下列與瘦肉精相關的敘述，哪些正確？ (A)萊克多巴胺的分子式為C H NO18 22 3 (B)萊克多巴胺的結構具有酚基與胺基 (C)萊克多巴胺在美國可以少量用於治療氣喘病 (D)萊克多巴胺對於水的溶解度，比食鹽易溶約 10 倍 (E)添加 18.5 克的萊克多巴胺於每噸飼料中，其量等於 18.5ppm24. 在某實驗中，先於燒杯內倒入 4 毫升的 0.1M [Ni(H O) ]2 6 2 水溶液後，緩緩加入 16 毫升的 0. 05 M 的乙二胺（en）水溶液。假設完全反應後，[Ni(H O) ]2 6 2 與乙二胺皆無剩餘，則產生 化合物甲與水。下列有關化合物甲與相關的敘述，哪些正確？（已知乙二胺為雙牙基） (A)含有一個 en 配位基 (B)含有兩個H O 配位基2 (C)鎳的氧化數為+2 (D)鎳離子的配位數為 4 (E)反應物[Ni(H O) ]2 6 2 具有顏色 25. 在氧化還原滴定實驗中，先用草酸鈉標定過錳酸鉀溶液的濃度，再以標定後的過錳酸鉀溶 液測定未知試樣中亞鐵離子的含量。下列有關該實驗的敘述，哪些正確？ (A)須精稱乾燥草酸鈉的質量，以得知其準確的莫耳數 (B)標定後的過錳酸鉀溶液，必須儲存於褐色瓶中，且避免光照 (C)標定過程中，過錳酸鉀為還原劑，草酸鈉為氧化劑 (D)在標定過錳酸鉀溶液時，標定一次即可精確求得其濃度，無須進行多次再求平均的方 式 (E)以標定後的過錳酸鉀溶液滴定待測樣品中的亞鐵離子，至溶液淡紫色不消失，即為滴 定終點
第 貳 部 分 ： 非 選 擇 題 （ 占 2 0 分 ）
說明：本部分共有三大題，答案必須寫在「答案卷」上，並於題號欄標明大題號（一、
二、三）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 、 張 老 師 給 了 學 生 五 種 水 溶 液 ： H SO 、 NaOH 、2 4 CaCl 、2 3 2 Cu(NO ) 、Na CO 與一小瓶金屬粉末，請學生以實2 3 驗 結 果 表 示這些物質之間的關係。學生交了一份報告：如圖 7。 圖中的每一連線兩端的物質兩兩相加，均會有明顯的 化 學反 應， 其中： (1)連線 1 與連線 9 均會產生氫氣。 (2)連線 2 會產生二氧化碳。 (3)除了連線 1,2,7,9 以外，其他連線均會產生沉澱。 (4)另外，張老師說 X 原子具有d 的電子組態，若將10 X 溶於稀硝酸後，與硫化鈉溶液作用，亦即 X 離子 與硫離子 會產生白色沉澱：X (aq) S (aq)2 2 XS(s) 試回答下列問題（每一子題 2 分，共 8 分）： 1. 寫出 X 的元素符號。 2. 寫出 Y 的中文名稱。 3. 寫出連線 3 反應的離子反應式 ，並註明各物質的狀態。 4. 寫出連線 6 反應的離子反應式 ，並註明各物質的狀態。 U X Y V W 圖 7 Z 1 2 3 4 5 6 7 9 8二、在 500mL 的平底燒瓶內，倒入濃度均為 2%的葡萄糖與氫氧化鈉的水溶液各 150mL，然 後滴入亞甲藍液（氧化還原指示劑）數滴， 亦即燒瓶並沒裝滿溶液。蓋緊瓶蓋後搖一搖 燒瓶，溶液立即呈現藍色，如圖 8 的(a)。然 後操作下列實驗： (1)將藍色溶液的燒瓶靜置於桌上，數分鐘 後溶液變為無色透明，如圖 8 的(b)所示。 這是「亞甲藍」還原為「無色亞甲藍」。 (2)搖動燒瓶(b)無色亞甲藍溶液數次後，溶 液 立即 變回 藍色 ，在 此過 程中 ，不 見有 任何氣泡。 如此上述實驗(1)與(2)，可輪流操作，溶液會由藍色變為無色，再由無色變為藍色。 1. 寫出實驗(1)還原反應的還原劑。（2 分） 2. 寫出實驗(2)，當搖動燒瓶，使無色亞甲藍氧化為藍色亞甲藍反應的氧化劑。（2 分） 三、本題為化學在醫藥上偉大貢獻的實例。2015 年諾貝爾生醫獎頒給青蒿素的研究，因其是 現今抗瘧疾最佳的藥物。化學家自傳統的中藥材黃花蒿中提取出青蒿素，並以其為起始 物製成一系列衍生物，以獲得更高藥效。青蒿素的化學構造如圖 9 之 A 化合物，其具有 藥效的主因是含有一種罕見於天然物的官能基。將青蒿素 A 在特定的條件下進行加氫還 原，可得到二氫青蒿素 B。若將化合物 B 與試劑甲在適當條件下進行酯化反應，可得到 化合物 C。另一方面，若將化合物 B 與試劑乙在適當條件下進行反應，可得到化合物 D。 使用青蒿素及這些衍生物的聯合療法，就成為現今全世界治療惡性瘧原蟲瘧疾的標準方 法。 根據這些敘述，回答下列問題（每一子題 2 分，共 8 分）： 1. 畫出青蒿素構造中的一個罕見於天然物，且較不穩定的化學鍵。 2. 寫出由青蒿素 A 製備二氫青蒿素 B，青蒿素 A 中被還原的官能基名稱。 3. 寫出由化合物 B 製備得到化合物 C，所加入試劑甲的化學名稱。 4. 化合物 D 的分子中，具有多少個三級碳。 A B C D 圖 9 搖動 靜置 氧化 還原 無色亞甲藍 亞甲藍 圖 8 (a) 藍色 (b) 無色
