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【單元

O：基礎化學】

1. 氟氯碳化合物會破壞臭氧層，其短程替代物為氫氟碳化合物。以 HFC − nmp 代表其分子式。其中n 代表分子式中碳的數目減 1。例如 CHF₂CF₃為HFC − 125，CF₃CHFCF₃為HFC − 227，根據上列之說明，試推論下列敘述，何者不正確？【85 日大】 (A) m 代表分子式中氫的數目加 1 (B) p 代表分子式中氟的數目 (C) CH2FCHF2為HFC − 143 (D) CF3CF2CF3為HFC − 208 2. 下列有關大氣性質之敘述，何者正確？【85 日大】 (A)大氣中的氧氣可經由植物之呼吸作用而產生 (B)大氣中的對流層及臭氧層之溫度，隨離地面高度之增加而減少 (C)閃電可促使大氣中氮氣與氧氣反應，生成氮的氧化物 (D)生物腐敗分解時，一般放出二氧化碳及氧氣至大氣中 (E)空氣裡的惰性氣體中，以氦的含量最多 3. 一般核能電廠利用鈾同位素之核分裂產生之能量來發電。下列有關此核反應之敘述，何者正確？【85 日大】 (A)所使用的鈾同位素為235 92U (B)所使用的鈾同位素需受到質子的撞擊才能分裂 (C)此核分裂反應中，反應物之質量大於生成物之質量 (D)所使用的鈾同位素，每一莫耳分裂後所產生之能量，大約為燃燒一莫耳的碳所產生熱能的一萬倍 (E)此核分裂所放出的能量，主要來自分裂前後參與反應或所產生原子之電子組態之大幅改變 4. 下列有關臭氧的敘述，何者正確？【85 日大】 (A)臭氧的分子式為 O3 (B)平流層的臭氧吸收陽光，可進行分解反應 (C)臭氧及氧氣皆不具毒性 (D) NO 會催化臭氧的分解 (E)臭氧可使碘化鉀澱粉試紙由無色變為深紅色 5. 下列有關大氣環境的敘述，何者不正確？【86 日大】 (A)自然界中的 CO 主要是來自於石油和煤的不完全燃燒 (B)大氣中 SO2的主要來源是石油和煤的燃燒，以及硫酸製造廠的廢氣 (C)大氣中氮的氧化物的主要來源是空氣在內燃機中的反應 (D)汽車所排放之廢氣，通常包含碳、氮和硫的氧化物及烴類 6. 下列有關水與重水的敘述，何者正確？【86 日大】 (A)重水也稱為氘水，其分子式可寫為 D2O（其中 D 是12H） (B)重水可用於核子反應器中，作為中子加速劑 (C)重水的沸點較自然水高 (D)重水的凝固點較自然水低 (E)重水較自然水更不易被電解，故重水可由水電解後的殘液分餾而得

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2 7. 下列有關水的敘述，何者正確？【88 日大】 (A)一個水分子共含八個電子 (B)水可與蔗糖產生氫鍵 (C)水可與鉀金屬反應產生氫氣 (D)重水中的每個氘原子有 2 個中子 (E)水可與乙醇以任何比例互溶 8. 下列何種方法較不適合用於水的純化？【89 日大】 (A)蒸餾法 (B)電解法 (C)離子交換法 (D)逆滲透法 9. 下列有關水的敘述何者正確？【91 指考】 (A)用碘化銀進行人造雨，是因為其結構與冰的晶體相似 (B)在 0℃時，固態的密度較液態的低，是因為氫鍵的關係 (C)離子交換樹脂可用於海水淡化 (D)含有鉀離子及鈉離子的水稱為暫時硬水 (E)一般雨水的 pH 值為 7

【答案與詳解】

1. (D) 【詳解】氫氟碳化合物HFC − nmp 符號，根據題意可研判出： n 代表分子式中碳的數目減 1， m 代表分子式中氫的數目加 1， p 代表分子式中氟的數目，故(D)項 CF3CF2CF3為HFC − 218。 2. (C) 【詳解】 (A)大氣中的氧氣可經由植物的「光合作用」產生獲得補充，至於生物呼吸作用是消耗氧氣的。 (B)大氣中的對流層之溫度，每升高 1 公里，溫度降低 6.5℃；而臭氧層（平流層）之溫度，每升高1 公里，溫度增加 5℃。 (D)空中的雷電可使氮與氧化合，生成氮的氧化物。 (D)土壤中的硝酸鹽與腐爛之動植物，能經由微生物的分解作用產生氮及氨，而返回大氣中。 (E)空氣裡的惰性氣體，以氬 Ar（占 0.934％）最多，氦含量甚微（0.00053％）。 3. (A)(C) 【詳解】 (A)鈾 − 235 的「核分裂」反應，乃係產生核能發電和原子彈爆炸的應用結果。 (B)利用「慢中子」撞擊鈾235_{U 核，產生核分裂，例如：} 1₀U + 235₉₂U → 141₅₆Ba +92₃₆Kr × 31₀n (C)在核分裂中，有質量虧損，反應後轉變為巨大能量放出(_{∆ ∆}_E= _M_C2_)。

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3 (D)平均每一莫耳235_{U 的分裂，產生約 2 × 10}13_{J 的能量，而燃燒一莫耳的碳，} 只能產生 4 × 105_{J 的能量，其相差約 10}7_～₁₀8_倍。 (E)核分裂的能量，主要來自質量虧損，利用愛因斯坦的質能互換 E = mc2_公式，可得巨大的分裂能。 4. (A)(B)(D) 【詳解】 (B)平流層的臭氧，吸收陽光會產生光分解作用。2O3 陽光照射→ 3O2 (D)臭氧具有毒性，但飲水中加入少量的臭氧，會有消毒殺菌作用。 (D) NO 會和臭氧層起反應而減少臭氧，造成臭氧層的危機。 (E)臭氧的氧化力非常強，可使碘化鉀的澱粉試紙由無色變為深藍色。 2KI + O₃ + H₂O → I₂ + 2KOH + O₂，碘與澱粉作用，呈藍色反應所致。 5. (A) 【詳解】石油和煤的不完全燃燒是CO 來源之一，但這種人為來源的產生量比其他不明原因的要少；譬如，在秋天樹葉凋零時，葉綠素分解就會產生相當大量的CO。 6. (A)(C)(E) 【詳解】 (B)重水可用於核子反應器中，作為中子減速劑。 (D)重水的凝固點較自然水高。 7. (B)(C)(E) 【詳解】 (A)一個水分子含有 1 × 2 + 8 = 10 個電子。 (C) 2K + 2H2O → 2KOH + H2 (D) 2 1H2O 中每個氘原子有 1 個中子。 8. (B) 【詳解】電解法將水分解為氫和氧，並不能將水純化。 9. (A)(B)(C) 【詳解】 (C)海水淡化共有五種方法：逆滲透法、蒸餾法、電透析法、凝固法及離子交換法，至今以蒸餾法最為普遍。 (D)含有 Ca2+_、_Mg2+ _{之酸式碳酸鹽的水，才是暫時硬水。} (E)一般雨水中溶有二氧化碳呈弱酸性。 CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3− pH 值約為 5.6。