chem11c

【單元十一：實驗】 1. (1)己二胺 (2) (3)己二胺和 NaOH (4)己二醯氯 (5)兩溶液的界面 (6)中和產生的 HCl (7)白色 (8) 【詳解】 + 2n HCl 2. (1)防止乙酐吸水變成乙酸，而失去作用。 (2)催化劑。 (3)將阿斯匹靈轉變為鈉鹽而可溶解於水中，與不溶於水、 且不與 NaHCO3溶液反應的雜質分離。 (4) CO2 (5)酸化後，轉為不溶於水的阿斯匹靈沉澱析出。 (6) (7)與雜質分離，純化阿斯匹靈 【詳解】 由於柳酸 的羥基（－OH）位於苯環上，反應活性較一般醇類低，故須以 酸酐（不能用酸）與之作用，方能酯化。在實驗室中，阿斯匹靈可用柳酸及乙酐來製備。 Ans： 乙酐 O ) CO CH ( 3 2 + H2O → 乙酸 COOH CH 2 3      → NaHCO3(aq)      → HCl(aq) 酸化

3. (1) C7H6O2 (2) 122 克 (3) 144 (4)溶液中的苯甲酸部分發生偶合成二聚體 (5) C7H6O2（或 C6H5COOH） 【詳解】 (1)原子數比 C：H：O = 12 9 . 68 ： 1 9 . 4 ： 16 2 . 26 _{= 5.74：4.9：1.64 =} 64 . 1 74 . 5 ： 64 . 1 9 . 4 ： 64 . 1 64 . 1 = 3.5：2.99：1.00 = 7：6：2（最簡整數比） 實驗式 C7H6O2 (2)酸鹼滴定，酸鹼的當量數相等 A A E W _{= N} BVB A 2 E 10 1 . 6 × − _{= 0.1 ×} 1000 5 ∴ EA =122（克） (3)ΔTf = Kf × m 1.30 = 5.12 × ( 1000 0 . 50 M 83 . 1 ) ∴ M = 144 4. (C) 【詳解】NO2較空氣重，用向上排氣法收集。 5. (B)(D) 【詳解】 (A)嗅聞任何氣體或液體之氣味時，不可把臉湊近容器上去嗅，必須離開容器， 用手揮引其氣體嗅之 (C)取用藥品若有剩餘，不可再裝回原容器中 (E)流出的汞，宜灑上硫粉，使成硫化汞，再棄之。

6. (a) (b) 392.1 克 (c) 0.128 mol (d) 828 克 (e) 7.75％

【詳解】

∴ （104n × 2 + 184.1n）克的 A 樹脂含 n mol 苯磺酸基 ∴ 392.1 克 A 樹脂中含 1 mol 苯磺酸基 (c) 1 . 392 50 _{= 0.128 mol} (d) 1000 L × 40.1 mg / L = 40.1 × 1000 mg = 40.1 g 1 . 40 1 . 40 _{= 1 mol……Ca}2+ B 樹脂分子量為 104n × 2 + 206.1n = 414.1n 又 414.1n × 2 克的 B 樹脂可除去 n 莫耳的 Ca2+ ∴ 除去 1 莫耳 Ca2+ 需 828 克的 B 樹脂。 (e) B 樹脂（104n × 2 + 206.1n）克中含硫 32.1n 克 ∴ 含硫量為 n 1 . 424 n 1 . 32 _{× 100％ = 7.75％} 7. (a) 5.6 g / L (b) 0.040 M (c) 3.2 × 10−5 (d)目的是將附著於固體氯化鉛表面的離子沖洗乾淨 (e)氯化鉛沉澱的質量會減少 (f)氯化鉛溶解度會增加 (g)水 (h)因丙酮揮發性較大，可使氯化鉛及濾紙易於乾燥 【詳解】 (a) (1.00 + 1.00 − 1.44) ÷ 0.1 = 5.6 g / L (b) [Cl−] = ) 2 5 . 35 207 ( 6 . 5 × + × 2 = 0.040 M (c) Ksp = 2 1 [Cl−]3 = 2 1 (0.040)3 = 3.2 × 10−5 8. (A)(B)(C) 【詳解】 冰醋酸為含水量在 1％以下的醋酸。 9. (1) C3H6O2 (2) 73.5 (3) 2Na + 2C2H5OH → 2C2H5ONa + H2 (4) 【詳解】 (1) H 重 = 5.40 × 9 1 = 0.60 mg，C 重 = 13.2 × 44 12 = 3.60 mg O 重 = 7.40 − 0.60 − 3.60 = 3.20 mg C：H：O = 12 6 . 3 ： 1 60 . 0 ： 16 20 . 3 _{= 3：6：2} ∴ 實驗式為 C3H6O2

(2) PV = M W RT ∴ 760 60 . 7 _{× 0.820 =} M 210 . 0 _{× 0.082 × (77 + 273)，故 M = 73.5} (3) 2Na + 2C2H5OH → H2 + 2C2H5ONa (4)由題意知此物為酯，水解產物（羧酸）可與多侖試液反應， 故應為甲酸乙酯，其結構式為： 10. (1) Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O (2)藍色變為白色 (3)因水可與丙酮互溶，可藉丙酮除去水。且丙酮揮發性高，晶體以丙酮沖洗後，較易乾燥 (4) 75％ (5) Cu2[Fe(CN)6] 【詳解】 (4) CuSO4‧5H2O + (NH4)2SO4 + H2O → CuSO4‧(NH4)2SO4‧6H2O 5 . 249 5 . 2 _{= 0.01} 132 32 . 1 _{= 0.01} 5 . 399 3 _{= 0.0075} ∴ 產率 = 01 . 0 0075 . 0 _{× 100％ = 75％} 11. (A)(C)(E) 【詳解】 (B)殘餘的氯氣應以 Na2S2O3吸收。 (D)濃酸廢液應以大量清水稀釋。 12. (A)(E) 【詳解】 (A)硝酸銀溶液受光易生成具有爆炸性的過氧化物 ⇒ 怕光之藥品均須裝在深色瓶中。 (B)由圖所讀取的讀數為 24.60 毫升（考慮滴定管有效位數）。 (C)冷凝管裝反，正確圖如下： (D)攪拌應使用攪拌棒，絕不能用溫度計去充當，尤其是水銀溫度計， 因溫度計破裂時汞蒸氣有毒。 (E)因其當量點 終點之 pH 值 9，恰好為酚酞之變色範圍。

13. (E) 【詳解】 (1)題目雖然從環保署推動「限塑政策」提起，但要考的是檢驗清粥專賣店的碗盤， 這種碗盤殘留物為澱粉類的物質，若沖洗不乾淨，則遇碘酒必顯藍色。 故可用碘酒溶液，檢驗清粥專賣店的碗盤是否沖洗乾淨。 (2)本題容易被誤解成清潔劑是否清洗乾淨，此時選(C)酸鹼廣用試劑，應也是可以被接受 (3)清粥專賣店的稀飯經過長時間的烹煮，澱粉可能亦有少部分水解成單醣或雙醣， 則答案可能又須另做考慮。 (4)最重要的是米飯除澱粉外，是否還含有其他物質，而這些物質是否可使諸如 多倫試液反應，可能尚需做更深入一層的考慮。 (5)嚴格來說，本題是有很大討論空間的題目。 14. (A)(C) 【詳解】 (B)器皿 Y 是圖一所標示的己項器皿（安全吸球及吸量管） (D)最適合的器皿 Z，為圖一所標示錐形瓶乙 (E)在圖二所標示的正確讀數為 21.80 ± 0.05mL。 15. (1) (2) 45°C (3) 22.2(mL)

【詳解】 (1)溶液溶解度之定義為每 100 克溶劑所溶的溶質克數，故必先將濃度轉換成溶解度再作圖 20°C 下： 8.7 100 8.7－ ＝ S 100 溶解度 S＝9.5 同理：30°C、40°C、50°C、60°C、70°C 之溶解度計算如下表 溫度 20 30 40 50 60 70 濃度 8.7 12.5 17.5 23.9 31.5 45.8 溶解度 9.5 14.3 21.2 31.4 45.9 84.5 (2)溶解度 S＝ 31.5 100 31.5 57.5－ ＋ ×100＝25， 由圖形得知，冷卻至 45°C 達飽和 (3)酸鹼滴定，酸鹼當量數相等。 1.25 90 ×2× 20 250＝0.1×V(L) V＝0.0222(L)＝22.2(mL) 16. (D) 【詳解】 容量瓶頸部有一刻度，可用於量取多量精準體積。 17. (B) 【詳解】 向上排氣法：適合易溶於水，密度比空氣大的氣體，如 HCl、SO2 等 向下排氣法：適合易溶於水，密度比空氣小的氣體，如 NH3、HF 等 排水集氣法：適合難溶於水的氣體，如 H2、O2、N2 等 18. (A) 【詳解】 以 PV = nRT 所算出之分子量必然會在實驗過程中有誤差， 若以方法一，則因分子式必定是取最接近之整數比，即使測量過程中有些微誤差， 分子式一定是確定的，分子量必然也是正確的。 19. (A) 【詳解】 (A)(B)純物質有特定的熔、沸點，故常以熔、沸點來判斷物質 C3H8O 可能為醚類或醇類，室溫下為液體，測沸點只要加溫即可，最方便。 (C)(D)(E)溶液的滲透壓、沸點上升、凝固點下降皆為依數性質，只和溶質的粒子數有關 ，與溶質種類無關，故無法用來區分同分異構物。 20. (a)甲為C(s)、(b)庚為CO(g)、(c)癸為H O2 ( )_

21. (d)乙＋戊→壬：S O+ ₂ →SO₂或S8+8O2 →8SO2、

(e)丙＋丁→己：3H � N₂ + ₂ →2NH₃、(f)X＋戊→辛：_{2NO O+ 2 →2NO2} 【詳解】 第一～第三週期不同狀態的非金屬元素整理如下表（不含類金屬）， 狀 態 元素符號 固態 6C 、15P 、16S 液態 35Br 氣態 1H 、2He 、7N 、8O 、9F 、10Ne 、17Cl 、18Ar 由(1)(2)(4)：甲、乙為固體元素，且原子序比為 3：8，查表格可得甲為C_(s)、乙為S_(s) 由(3)：癸為液體化合物且為生活不可或缺的物質，∴癸為H O_{2 ( )} 由(5)：瓦斯中毒為 CO 造成，∴庚為 CO 由(6)：辛為有色、有毒氣體，且二元素質量比為 7：16，NO 為紅棕色氣體，其中 ₂ 質量比N : O 14 :16 2 7 : �= × = 8，∴辛為NO2 由(8)：乙為S_(s)，S 在空氣中燃燒可得SO ，∴壬為₂ SO ; 方程式為₂ S O+ ₂ →SO₂ 由(7)：庚、壬的共同元素為 O，∴戊為O₂ 由(9)：癸為H O ，戊為₂ O ，∴丙為2 H ；工業上由元素製成的肥料為2 NH ， 3 ∴丁為N 、己為2 NH3 總結以上分析，各物質如下： 甲為 C、乙為 S、丙為H 、丁為₂ N 、戊為2 O 、 2 己為NH 、庚為 CO、辛為₃ NO 、壬為2 SO 、癸為2 H O 2 由(10)：丁+戊→ X →+戊 辛，應為 O2 2 2 2 N +O →NO+ →NO ，∴X 為 NO 22. (E) 【詳解】

乙醯氯：CH3COCl 和乙酐：(CH3CO)2O 皆含乙醯基(CH3CO－)，故可互相取代。

23. (D) 【詳解】 柳酸：2.00 (mol) 138 、乙酐： 4.00 1.08 (mol) 102 × 莫耳數：柳酸 ＜ 乙酐，故柳酸為限量試劑 阿司匹靈理論產量：2.00 1 (138 102 60) 2.61 (g) 138 × × + − = 產率： 100% 69.0% 61 . 2 80 . 1 _{× =}

24. 1.(A) 2.(N) 3.(G) 4.(E) 5.(C)(E)(K)(L)(M)(O) 6.(H) 7.(H) 8.(D)(E) 【詳解】

1. NH3溶於水呈弱鹼性

2. Pb2+ + S2−→ PbS(s)(黑色沉澱)

3. Ca(OH)2(aq) + CO2→ CaCO3(s)(白色沉澱) + H2O(l)

4. 3NO2 + H2O→ 2H

+5

NO3 +

+2

NO

5. 5SO2 + 2MnO4− + 2H2O → 2Mn2+ + 5SO42− + 4H+ H2S 具有腐敗的蛋臭味 6. C2H2，H2C＝CH2，無孤對電子 7. 所有氣體中僅乙炔 C2H2可燃 8. 3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO N2O5 + H2O → 2HNO3 (N2O5常溫是固體，但題目說明為氣體，故也算對) 25. (A)(B) 【詳解】 2

(s) 3(aq) (aq) 3(aq) (g) 2 ( ) 3Cu +8HNO (稀)→3Cu + +6NO− +2NO +4H O_

2

(s) 3(aq) (aq) 3(aq) 2(g) 2 ( ) Cu +4HNO (濃)→Cu + +2NO− +2NO +2H O_ (C)Cu 的活性小於 H，不會產生 H2

(D)HNO3(aq)為氧化劑，將銅氧化為藍色 Cu2+(aq)

(E)2NO_(g)(無色)+O_2(g)→2NO_2(g)(紅棕色)；2NO_2(g)(紅棕色)N O_{2 4(g)}(無色)

26. (1)

以金屬粉末質量為 x 軸對氧的質量或金屬氧化物的質量作圖，得一直線可得 3 分

在直線上取任何一點作列式計算，得到原子量大約為 26~29 範圍者，再得 3 分 (2)Al2O3

【詳解】 兩元素形成化合物時，當量數(E_s W E = )相等。 假設金屬的原子量為 M、價數為 a，則取任一點(0.8,0.7)作計算列式如下： 0.8 0.7 M / a =16 / 2  M＝9.1a if a = 1：原子量約為 9.1×1＝9.1（查週期表，沒有相當的元素） if a = 2：原子量約為 9.1×2＝18.2（查週期表，沒有相當的元素） if a = 3：原子量約為 9.1×3＝27.3（查週期表，只有 Al＝27.0 最接近） 故金屬的大約原子量為 27（範圍在 26~29 之間都可算對） 27. (1)錐形瓶 (2)溶液變成淡紫紅且不消失即為滴定終點（寫褐色變紫色或綠色變紫色也正確） （ps：寫過錳酸鉀顏色不消失，給 1 分）

(3)5Fe2_(aq)+ +MnO_4(aq)− +8H_(aq)+ →5Fe3_(aq)+ +Mn_(aq)2+ +4H O_{2 ( )} （ps：離子均對給 1 分，平衡正確再給 1 分） (4)14％ （ps：式子正確給 1 分，計算在 13~15%之間再給 1 分） 【詳解】 (1) 氧化還原滴定裝置，如下圖所示： (4) 設試樣中 Fe2+所佔比例為 X%（小心！100mLFeSO4只有 50mL 被滴定） 2 3 Fe +→Fe++e− a = 1 2 4 2 MnO−+5e−+8H+ →Mn ++4H O a = 5 當量點：還原劑當量數＝氧化劑當量數 (當量數E_s = × =n a C_M× × ) V a 4 X% 50 1 0.05 48.25 28.25 5 56 100 1000 × − × × = × × ∴ X＝14% 滴定管：(器材乙) 裝已知濃度液體(KMnO4) 錐形瓶：(器材甲) 裝未知濃度液體(FeSO4) 滴定管夾

28. (C)(D)(E) 【詳解】

2 Fe ＋ O=O ＋ 4 H-18O-H → 2 Fe(18O-H)2 ＋ 2 H-O-H

(水分解) (來自水分子) (水產生) 29. 1. Fe3_(aq)+ +SCN_(aq)− FeSCN2_(aq)+

2. [Fe3+] = 0.016 M 3. [FeSCN2+] = 0.00025 M 【詳解】 2. [Fe3+] = 0.25 ×10 25× 10 25× 10 25= 0.016 3.一號試管： 3 2

(aq) (aq) (aq) 3 Fe SCN FeSCN 0.125 1.0 10 + − + − + ×  ∵[Fe ]3+ [SCN ]− ∴[SCN ]− 完全反應  [FeSCN2+] = 0.001(M) 當 4 號試管與 1 號試管顏色深淺相同時，其液面高度比為 4：1。 ∵依比色法原則，高度與濃度成反比 ∴[FeSCN2+] = 0.001×1/4 = 0.00025 M 30. (D) 【詳解】 (A)過氧化錳為氧化劑應被還原，草酸鈉為還原劑應被氧化。 (B)滴定過程中，溫度控制在 70～90°C 之間，提高溫度是為加快反應速率， 超過 90℃草酸易分解而影響滴定結果。 (C)紅紫色是過錳酸鉀的顏色，不是酚酞。

(E) 2MnO4−(aq)+5C2O42−(aq)+16H+(aq)→2Mn2+(aq)+10CO2(g)+8H2O(l)

由以上反應式得知 2 莫耳過錳酸鉀與 5 莫耳草酸鈉反應， 應產生 2 莫耳錳(Ⅱ)離子及 10 莫耳 CO2。

31. (E) 【詳解】

32. (A)(C)(D)(E) 【詳解】 (1)王同學及陳同學測定的熔點範圍窄，則此二人再結晶所得的物質純度極高。 林同學測定的熔點範圍很寬，表示其純度低，是為混合物。 (2)mp：反丁烯二酸 (2 個分子間氫鍵) ＞ 順丁烯二酸 (1 個分子間氫鍵) 故可推斷王同學的結晶主要是順丁烯二酸，陳同學的結晶主要是反丁烯二酸。 (3)純的反丁烯二酸熔點應略高於陳同學測定的熔點 298～301 ℃的溫度範圍， 故(A)選項合理。 33. (A)(E) 【詳解】 (1)由 AgNO3測試，知 1、3、4 試管可能為鹵素鹽類 (2)由 Cl2測試知 3、4 試管可能為 NaBr、NaI，則 1 試管為 NaCl (3)由 Br2/CCl4測試，知 4 試管為 NaI，則 3 試管為 NaBr；且知 5 試管為乙炔 (4)由 KMnO4/OH−測試，驗證 1、3、4、5 試管物質，並確認 2 試管為乙醇

(D)試管 4 與 AgNO3(aq)作用生成黃色沉澱 (AgCl 為白色、AgBr 為淡黃色、AgI 為黃色)

(E)試管 5 為乙炔，可使 KMnO4 /OH−的溶液產生 MnO2而褪色

34. (B)(E) 【詳解】 (A)沙拉油熱穩定性低，經加熱後會有部份分解，不適合反覆使用， 故不可用來替代實驗加熱用的矽油。 (B)物質純度愈高，熔點範圍愈小，愈接近定值。 (C)實驗室安全規定，為避免溫度計斷裂，不得使用溫度計來進行攪拌動作。 (D)物質熔點與堆積緊密度有關。 (E)剩餘藥品應依其特性與危害程度，做適切的回收處理，不可直接倒入水槽。 35. 1. 2. 11.0 ℃ 3. 2.4 kJ

【詳解】 (1)x,y 軸座標正確且間隔正確得 1 分，依表上 8 點標示全對得 1 分(可以不用連成線) (2) 法一： 根據 240 秒之後的觀察，發現每隔 60 秒的溫度下降 0.6℃， 若無熱量的散失，480 秒的溫度應該為26.2+0.6 480=31.0 60 × ，31-20=11℃ 法二： 利用第 1 題畫出的圖外插至 0 秒，得溫度為 31℃，升高溫度為 11℃ (3) ∆H ＝ m×s×∆t ＝ (50+2)×4.2×11 ＝ 2402.4 J ≒ 2.4 kJ 36. 1. Fe3+ or Fe(NO3)3 2.血紅色 3. 0.05 M 4. 2.5 × 10−3 【詳解】 (1)(2)Fe3+ + SCN− → FeSCN2+ (血紅色)，因溶液顏色變化極為明顯， 故可以 Fe3+作為 SCN−滴定銀離子的指示劑

(3)Ag+ (aq) + SCN−(aq) → AgSCN(s)↓(白色)

Ag+莫耳數 = SCN−莫耳數

[Ag+]×10mL= 0.05M×10mL  [Ag+] = 0.05 M 又因為 CH3COOAg(s) Ag+ (aq) + CH3COO−(aq)

所以[CH3COO−] = [Ag+] = 0.05 M

(4)醋酸銀K_sp =[CH COO ][Ag ]₃ − + =0.05 0.05× =2.5 10× −3

37. 1. CaC2(s) + 2H2O(l)→ Ca(OH)2(aq) + C2H2(g)

2.微粒的碳 (寫「碳」or「C」也給分) 3. Ca(OH)2(aq) + CO2(g)→ CaCO3(s) + H2O(l)

【詳解】 (1)PVC 的單體為氯乙烯(CH2＝CHCl)。氯乙烯由乙炔(HC≡CH)及氯化氫(HCl)加成而得。 故可推斷丙應為乙炔，又乙炔可由固體甲(電石 CaC2)與液體乙(水 H2O)反應而得。 (2)乙炔因燃燒不完全故有碳粒生成。 (3)濾液丁為澄清石灰水，與 CO2形成白色 CaCO3沉澱。 快要寫完囉! 繼續加油! ^__^