104 年度化學科學科能力測驗試卷
______年 ______班 學號__________ 姓名___________
第壹部分：
一、單選題 說明：第 1 題至第 7 題，每題均計分，每題有 n 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 2 分； 答錯、未作答或畫記多於一個選項者，該題以零分計算。 ( )1. 在一個密閉的容器中，含有甲烷 1.6 克和氧氣 8.0 克。燃燒反應完全後，則容器中所 含的分子總莫耳數為何？ (A) 0.20 (B) 0.25 (C) 0.30 (D) 0.35 (E) 0.40 。 ( )2. 下列反應，哪一項化學變化屬於氧化還原反應？ (A) 鉛蓄電池的放電反應 (B) 加熱氯化銨與氫氧化鈣混合物產生氨氣 (C) 在高溫下，碳酸鈣分解產生氧化鈣與 二氧化碳 (D) 硝酸銀水溶液與溴化鉀水溶液混合產生溴化銀沉澱 (E) 將濃硫酸 緩慢加入氯化鈉粉末，產生的氣體經乾燥後得氯化氫，及留於溶液中的硫酸鈉或硫 酸氫鈉。 ( )3. 下列哪一種容器較適合用來測量酸鹼中和之反應熱？ (A) 玻璃燒杯 (B) 紙杯 (C) 瓷杯 (D) 保麗龍杯 (E) 不鏽鋼杯。 4-5 為題組 濃度均為 0.1M 的五種水溶液，其溶質為 KI 、 HCl 、 BaCl2 、 Na2CO3 、Pb(NO3)2。這五種溶液彼此間的關係如附 圖。圖中每條連線表示兩端的溶液可以發生化學反應，產生沉澱或氣體，均以肉眼就可辨識。 請先確定代號1~5 是什麼溶液後，回答 4 與 5 題。 ( )4. 已知與溶液2 的反應，可以產生氣體或沉澱，則溶液 2 的溶質是什麼化合物？ (A) KI (B)HCl (C) BaCl2 (D) Na2CO3 (E) Pb(NO3)2 。( )5. 已知與溶液4 的反應皆為沉澱反應，且其中有一種沉澱的顏色為黃色，則溶液 4 的 溶 質 是 什 麼 化 合 物 ？ (A) KI (B) HCl (C) BaCl2 (D) Na2CO3 (E)
Pb(NO3)2。
( )6. 已知元素X 與 Y 的相對原子量比為 2 ： 1 ，而由這兩種元素所組成的某一化合物中， X 與 Y 的質量比為 1 ： 1 ，則下列哪一項是該化合物可能的分子式？ (A) XY
(B) XY2 (C) XY4 (D) X4Y (E) X2Y 。
( )7. 一氧化碳和 Fe2O3 的化學反應式如下： 3CO(g)＋Fe2O3(s) → 2Fe(s) ＋3CO2(g)
試由下列三個反應式與赫斯定律，計算上述反應的 ΔH°(kJ) 。
I 、 3Fe2O3(s) ＋CO(g) → 2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH°＝－48.5 kJ
II 、 Fe(s)＋ CO2(g) → FeO(s) ＋CO(g) ΔH°＝－11.0 kJ
III、Fe3O4(s)＋ CO(g) → 3FeO(s) ＋ CO2(g) ΔH° ＝22.0 kJ
下列哪一數值最接近計算的結果？ (A) 10 (B) 21 (C) 42 (D) 63 (E) 84 。 二、多選題
說明：第 8 題至第 9 題，每題均計分。每題有 n 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 2 分；答錯 k 個選項者，得該題n 2k n 的分 數；但得分低於零分或所有選項均未作答者，該題以零分計算。 ( )8. 化學實驗課時，林同學將 0.05M 的稀硫酸 50.0 毫升緩緩加入於 0.10M 的氫氧化鈉水溶 液50.0 毫升中。下列對此實驗的敘述，哪些正確？（應選 2 項） (A) 此反應為放 熱反應 (B) 此溶液會產生沉澱 (C) 混合時會產生酸性氣體 (D) 混合溶液中， 鈉離子的濃度為0.05M (E) 混合溶液中，氫氧根離子的濃度為 0.05M 。 ( )9. 下列有關 NH4Cl 、 Na2SO4 和 NaCl 三種化合物的敘述，哪些正確？（應選 3 項） (A) NaCl 為離子化合物 (B) NH4Cl 為分子化合物 (C) Na2SO4為離子化合物 (D) NH4Cl 中的氮原子與氫原子之間以共價鍵鍵結 (E) Na2SO4中的硫原子與氧 原子之間以離子鍵鍵結。 三、綜合題 說 明 ： 第 10 題至第 13 題，每題 2 分，每題均計分，請將正確選項畫記在 答案卡之「選擇題答案區」。單選題答錯、未作答或畫記多於一個選項者，該 題以零分計算；多選題每題有 n 個選項，答錯 k 個選項者，得該題n 2k n 的分數；但得分低於零分或所有選項均未作答者，該題以零分計算。 10-13 為題組 海洋占地球表面積約71%，是生命的搖籃。海水儲量約為 1.3×1010 億噸，占地球總水量 97%，不僅是寶貴的水資源，也蘊藏著豐富的生物、礦物與能源。已知海水中含有鈾與氘， 倘能妥善利用並解決其後續的相關問題，對解決能源問題會有相當大的助益。科學家用聲納 探測海洋地形與魚群位置、用溫鹽儀探測海水的溫度與鹽度等。有些國家也正積極進行深層 海水利用、海水淡化、潮汐發電、海洋養殖……。 一開始，地球的生物形成後，就在海洋中逐漸發展。海洋環境萬分多樣，扮演保留生物 發展的成果，及促其持續演化的場所或棲地的角色。最原始的多樣性形成是由單細胞的細菌 和古菌所組成。接著是細胞核的生成，形成真核生物體，於是開啟了真核生物域的大演化。 以動物界為例，由最簡單的組織構成多細胞海綿，再逐步形成具有器官及器官系統的複雜生 物體。生物體集結成族群，更進而與棲地相依，整合成為生態系。 ( )10. 臺灣電力公司曾考慮在臺東沿海抽取六、七百公尺深的海水，做為溫差發電、製造 海洋深層水和養殖之用，和表面海水相比，六、七百公尺深海水有哪些性質？ （應選3 項） (A) 水溫較低 (B) 鹽類中氯化鈉比例大幅增加 (C) 氧含量較 高 (D) 葉綠素濃度較低 (E) 海水密度較大。 ( )11. 海上靜止的船隻，發出聲波以偵測魚群位置，經過50毫秒測得聲波的回聲訊號，且 發現回聲的頻率下降。若當時海中聲波速率為1520公尺 / 秒，則下列何者為該魚
群在反射聲波時，其相對於船隻的距離與運動狀態？ (A) 相距38公尺，接近中 (B) 相距76公尺，接近中 (C) 相距38公尺，遠離中 (D) 相距76公尺，遠離中 (E) 相距76公尺，相對靜止。 ( )12. 下列有關文中提及「鈾與氘」的敘述，哪些正確？（應選 2 項） (A) 臺灣核能發 電是利用鈾－235 進行核融合反應 (B) 核反應遵守質能守恆定律，符合愛因斯 坦提出的質能互換關係式 (C) 氫（1 1 H ）、氘（ 2 1 H ）、氚（ 3 1 H ）三元素稱 為同素異形體 (D) 氘（2 1 H ）具有 1 個電子、 2 個中子 (E) 氘與氧形成重水 （D2O ），化學性質與水相似。 ( )13. 下列有關地球生物演化的次序，哪些正確？（應選 2 項） (A) 先發生在海洋，然 後到陸地 (B) 先生成域，再生成界，最後形成物種 (C) 先有原核的細菌及古 菌，然後才有真核生物體 (D) 生物體先有器官系統以容納各器官及組織 (E) 原始細胞生成細胞核後，再演化為細菌及古菌等生物體。
第貳部分：
說明：第 14 題至第 21 題，每題 2 分。單選題答錯、未作答或畫記多於一個選 項者，該題以零分計算；多選題每題有 n 個選項，答錯 k 個選項者，得該 題n 2k n 的分數；但得分低於零分或所有選項均未作答者，該題以零分計算。 ( )14. 核分裂時所產生的中子動能很大，但動能較低的慢中子（也稱為熱中子）較容易誘 發核分裂。因此在核子反應爐中置入中子緩速劑，使高速中子與緩速劑中的原子 發生一維彈性碰撞，造成能量轉移而得以減速，俾能產生連鎖反應。依以上所述， 下列何者較適合當作中子緩速劑？ (A) 水中的氫原子 (B) 鉛塊中的鉛原子 (C) 硫化鎘中的鎘原子 (D) 氧化鐵中的鐵原子 (E) 鈦合金中的鈦原子。 ( )15. 酚酞是酸鹼滴定常用的指示劑，結構如附圖。下列有關酚酞的敘述， 哪一項正確？ (A) 酚酞是強鹼 (B) 將數滴酚酞試液滴入檸檬汁 後，溶液呈粉紅色 (C) 酚酞分子中，含有羥基與羧基等官能基 (D) 酚酞結構中，三個苯環在同一平面上 (E) 酚酞在水中溶解度差，通常配製 於酒精與水的混合液中，實驗時於待測液中滴入數滴即可。 ( )16. 石油經分餾可以獲得石油氣、石油醚、汽油、煤油、柴油等不同的產物。已知汽油 主要的成分為 C5 ~ C12 碳數的烷類，且正壬烷與甲基三級丁基醚的辛烷值分別為 －45與 116~117 。下列有關石油分餾以及相關物質的敘述，哪些正確？（應選 2 項） (A) 汽油的分餾溫度比柴油高 (B) 汽油中不含正壬烷，是因其辛烷值為負值， 會損毀汽缸及引擎 (C) 汽油的來源除了分餾石油外，也可由分子量較大的烷類 裂解或重組取得 (D) 甲基三級丁基醚的辛烷值大於 100 ，可添加於汽油中，以 提高油品的抗震爆表現 (E) 甲基三級丁基醚是含 4 個碳的化合物。 ( )17. 物質可依鍵結與物理性質（如：狀態、熔點、沸點、導電性與延展性等）分類。表 為甲、乙、丙、丁四種物質的物理性質： 狀態 （2 沸點 （ 熔點（℃） 導電性5℃ ） ℃ ） 氣態 －252 －259 不導電 固態 3000 153 固態時不導電，水溶液可導電 固態 1420 845 固態時可導電 液態 100 0 不導電 已知甲為雙原子分子，且為水分子中的一元素，則下列有關表中甲、乙、丙、丁 的敘述，哪些正確？（應選3 項） (A) 甲為共價分子 (B) 乙為共價分子化合 物 (C) 丙為金屬 (D) 丁為共價分子化合物 (E) 乙與丙皆具延展性。 ( )18. 黃同學將 5 種液體分別置於 1-5 號試管後，分別進行測試，結果如下： (1) 以藍色石蕊試紙測試，發現只有 5 號試管的液體呈現紅色。 (2) 測試液體 的揮發性，4 號試管的液體最易揮發。 (3) 以手輕搧液體，嗅聞結果， 1 號試 管的液體與家中所使用的去漬油味道相似；2 號試管的液體，則有類似水果香味。 (4) 食鹽於 3 號試管中液體的溶解度最高。依據上述測試結果，則這 5 種液體 依序為何？ (A) 丙酮、乙醇、水、乙醚、乙酸 (B) 乙醇、丙酮、乙醚、水、乙酸 (C) 己烷、乙 酸乙酯、水、乙醚、乙酸 (D) 己烷、乙酸乙酯、水、乙酸、乙醚 (E) 己烷、 丙酮、水、乙醚、乙酸乙酯。 ( )19. 麩胺酸與氫氧化鈉反應，可得麩胺酸鈉（味精）。工業上係利用微生物將醣類轉換 成麩胺酸，其反應式如右圖，已知分子下方括號中的數字為分子量，則上列反應 式的原子經濟百分率（原子使用效率） 最接近下列哪一數值？ (A) 72 (B) 62 (C) 52 (D) 42 (E) 32。 20-21 為題組 下圖為甲、乙、丙、丁、戊五種有機化合物的分子模型。圖中黑、灰球分別代表碳、氫 原子，斜線球代表氧原子。圖中連結兩球間的單棍代表單鍵，而連結兩球間的雙棍代表雙鍵。 試回答 20-21 題。 甲 乙 丙
丁 戊
( )20. 下列哪些屬於醇類化合物？（應選 3 項） (A) 甲 (B) 乙 (C) 丙 (D) 丁 (E) 戊。
( )21. 下列何者互為同分異構物？ (A) 甲與乙 (B) 乙與丙 (C) 丙與丁 (D) 丁與戊 (E) 乙與丁。
試題大剖析
答 案
第壹部分： 一、單選題 1.D 2.A 3.D 4.D 5.E 6.B 7.B 二、多選題 8.AD 9.ACD 三、綜合題10.ADE 11.C 12.BE 13.AC
第貳部分：
14.A 15.E 16.CD 17.ACD 18.C
19.B 20.ABD 21.B
解 析
第壹部分：選擇題 一、單選題 1. (1) 先寫出甲烷 (CH4) 的燃燒反應式並平衡之 CH4 ＋ 2O2 → CO2＋ 2H2O (2) 再計算反應前後的莫耳數 CH4 ＋ 2O2 → CO2＋ 2H2O 反應前 1.6 16 ＝ 0.1 8 32 ＝0.25 反應後 0 0.25 － 0.1×2 ＝ 0.05 0.1 0.2 故反應完全後，容器所含的分子總莫耳數＝0.05 ＋ 0.1 ＋ 0.2 ＝0.35(mol) 2. (A) 電池的充電和放電反應必為氧化還原反應。(B)2NH4Cl ＋ Ca(OH)2→CaCl2＋ 2H2O ＋ 2NH3
(C)CaCO3△ CaO＋ CO2 (D)AgNO3 ＋ KBr→KNO3 ＋AgBr(s)
(E)H2SO4＋NaCl→NaHSO4 ＋HCl (B)(C)(D)(E) 各反應其反應前、後各元素之氧化數並未改變，故皆非氧化還原反應。 3. 本實驗是使用保麗龍杯子自製簡單的卡計，如附圖來測量酸鹼中和的反應熱。 由於保麗龍具有保溫、隔絕熱量進出的效果，故較適合作為本實驗的容器。 4. ① 已知溶液 2 的反應可以產生氣體或沉澱 ② 有CO32－的 Na2CO3 遇酸 (HCl(aq)) 可產生 CO2(g) ③ 若遇 Ba2 ＋可產生白色 BaCO 3(s) 沉澱，故為2 的溶質應是 Na2CO3 5. ① 由 上 題 推 知 2 為 NaCO3又 已 知 與 溶 液 4 的 反 應 皆 為 沉 澱 反 應 可 推 知 4 為 Pb(NO3)2(aq) ② 再由有一種沉澱物為黃色，可推知 5 為 KI(aq) ，而黃色沉澱物為 PbI2(s)
③ 因 HCl(aq)能與 Na2CO3 反應產生氣體CO2，故若1 為 HCl(aq)，則3 為 BaCl2(aq) （HCl
與
BaCl2(aq)位置可交換）
6. 設化合物分子式為 XaYb
二者質量比a×2 ： b×1 ＝ 1 ： 1 a ： b ＝ 1 ： 2 ∴XY2符合
7. I 3Fe2O3(s) ＋ CO(g) → 2Fe3O4(s) ＋CO2(g) ΔH° ＝－48.5 kJ
III×2 2Fe3O4(s) ＋ 2CO(g) → 6FeO(s) ＋2CO2(g) ΔH° ＝ 22×2 ＝ 44 kJ
＋）II×( －6) 6FeO ＋ 6CO → 6Fe ＋6CO2 ΔH° ＝ ( － 11)×( －6)＝ 66 kJ
9CO(g) ＋ 3Fe2O3(s)→ 6Fe(s) ＋9CO2(g) ΔHo＝－48.5 ＋44＋66＝61.5 kJ
13 3CO(g) ＋ Fe2O3(s) → 2Fe(s) ＋3CO2(g) ΔHo＝61.5 1
3
≒20.5 kJ 二、多選題
8. H2SO4(aq)＋2NaOH(aq) → Na2SO4(aq)＋ H2O(l)
(A) 酸鹼反應為放熱反應 (B) 沒有沉澱產生 (C) 混合時產生 H2O 和Na2SO4(aq)，並無酸性氣體產生 (D) 混合溶液中 Na ＋ (aq)的濃度＝ 0.1 0.05(mol) 0.05 0.05(L) ＋ ＝0.05M
(E) 混合前 [H ＋ ] ＝ 0.1M ，[OH－ ] ＝ 0.1M ，混合前 H＋和 OH－的莫耳數皆為
0.1×(0.05) ＝
0.005mol ，混合後酸鹼恰完全中和，為中性的硫酸鈉 Na2SO4(aq)水溶液，故[OH － ]≒10 － 7M 9. (A)Na＋與 Cl－以離子鍵鍵結， NaCl 為離子化合物 (B)NH4 ＋與 Cl－以離子鍵鍵結， NH4Cl 為離子化合物 (C)Na＋與 SO 42 －以離子鍵鍵結， Na2SO4 為離子化合物 (D)NH4Cl 中的 N 原子與 H 原子以共價鍵鍵結 (E)Na2SO4 中的S 原子與 O 原子以共價鍵鍵結 三、綜合題 10. (A) 海水溫度隨深度而降低。 (B) 海水中各種鹽類的比例不隨海水鹽度不同而改變，維持相同比例。 (C) 表層海水因接觸空氣及波浪翻攪含氧量較大。 (D) 深層海水因陽光無法穿透，植物和藻類無法行光合作用，故葉綠素偏低。 (E) 水深越深海水密度越大。故本題選 (A)(D)(E) 。 11. 回聲為聲音的反射，故魚群與船隻的距離為 3 1520 50 10 38 2 2 vt x (m) 由都卜勒效應可知，頻率下降，故魚群相對遠離中。 12. (A) 利用鈾－ 235 進行核分裂反應 (B) 所有的核反應都遵守質能守恆定律，符合 E ＝ mc2的公式 (C)1 1 H、21 H、31 H三元素有相同的質子數，不同的中子數，三者的關係為同位素 (D) 氘原子(2 1 H) 有 1 個質子、 1 個電子、 1 個中子 (E) 同位素有相同的化學性質，故 D2O的化學性質與 H2O相似 註：同位素的化學性質雖相同，但物理性質（熔、溶、沸點、密度等）卻不同。 13. (B) 先形成物種 (D) 先簡單而複雜。層次為細胞→組織→器官→器官系統（植物無）→個體 (E) 細胞核形成於原核生物出現之後 第貳部分 14. 中子去撞擊與它質量相當的粒子，如此，中子很容易將動能轉移給被撞的粒子，由於水 中的氫原子質量約等於一個質子的質量，而質子又與中子質量相當，故常用水作為中子 緩速劑。
15. (A)酚酞是弱酸 (B) 因酚酞遇酸性溶液呈無色，檸檬汁為酸性溶液，滴入酚酞後，溶液為原檸檬汁顏色 (C) 酚酞分子中含有羥基 ( －OH) 與酯基但不含羧基( ) (D) 三個苯環不在同一平面上 (E) 酚酞為白色或微帶黃色的細小晶體，難溶於水而易溶於酒精，因此通常把酚酞配製 成酒精溶液使用 16. (A) 汽油的分餾溫度 (60℃ ～200℃)比柴油的分餾溫度(200℃～370℃)低 (B) 汽油中應含有正壬烷 (C) 汽油可利用分餾石油（物理方法）製得外，也可利用烷類裂解或重組（化學方法） 製得 (D) 目前汽油中常添加甲醇、乙醇和甲基三級丁基醚（簡稱MTBE ）來提高辛烷值，以 加強抗震爆的能力 (E) 甲基三級丁基醚的結構式為 ，分子式為C5H12O為含 5 個碳的化合物 17. (A)甲可能為氫氣或氧氣，故為共價分子 (B) 乙於固態時不導電，但水溶液可導電且沸點極高，故乙應為離子化合物 (C) 丙於固態時可導電，故丙為金屬 (D) 丁的沸點為 100℃ ，熔點 0℃ ，可知丁為水，屬於共價分子化合物 (E) 乙為離子化合物不具延展性；丙為金屬具延展性 18. (1) 石蕊試紙呈現紅色，表示 5 號試管呈酸性，由選項可推知 5 號為乙酸 (2)4 號最易揮發，故為乙醚 (3)1 號有去漬油味，故為己烷； 2 號有水果香味，故為乙酸乙酯 (4) 食鹽在水中溶解度最高，故 3 號為水 由 (1) ～ (4) 分析可得 (C) 正確 19. 原子使用效率＝目標產物的總質量 反應物的總質量 ＝ 2 147 100% 342 3 32 2 17 ＋＋ ＝ 294 100% 472 ≒62.2% 20. 由題幹給的球棍模型知：甲，乙，丁皆含－ OH ，故為醇類 戊： 21. 乙和丙的分子式皆為C7H14O，但兩者的結構式不同，故 (B) 乙與丙互為同分異構物。
