高雄市立高雄中學 102 學年度第一學期期末考高二化學試題卷
說明:答案卡須詳細劃記個人資料，尤其是座號，劃記不完整者按輕重情形予以扣分。
(原子量:H=1,He=4,C=12,N=14,O=16,Na=23,Mg=24,Al=27,P=31,S=32,Cl=35.5,K=39,Ca=40,Ba=137)
一、 單選題：共32題，每題1.5分，答錯不倒扣
1. 蓮葉表面可藉由滾動的水珠將灰塵或污泥帶走，此一現象稱為「蓮花效應」，下列有關蓮花效應的敘述，何項錯誤？ (A)水珠與蓮葉表面間的接觸角很大 (B)蓮葉表面有許多突起的奈米結構 (C)水黽能在水面滑行也類似蓮花效應 (D)蓮葉表面有很高的親水性 (E)具自潔功能的塗料即仿效蓮花效應的奈米科技產品 2. 過去消防隊員所穿著的防火衣是由麻或棉結合數層耐火但厚重的石棉製成，對於消防人員來講是件笨重卻又必備 的裝備，如今以可以用間苯二酸及間苯二胺所製成的質輕又軟的合成纖維 NOMEX替代。根據以上所述判斷， NOMEX應屬於哪一種合成纖維？ (A)聚氨酯纖維 (B)聚酯纖維 (C)聚烯烴纖維 (D)壓克力纖維 (E)聚醯胺 纖維 3. 將奈米級氯化銀與氯化亞銅粒子塗佈於玻璃鏡片上，當鏡片移至室外受到陽光照射時，氯化銀會立即轉變成銀原 子及氯原子，氯原子會暫時吸附在氯化銀表面（以 Cl(AgCl)表示），黑褐色的奈米銀粒子讓鏡片顏色變深，另一方 面亞銅離子則轉變成銅離子，反應表示如下： AgCl(s)＋e − Ag(s)＋Cl − Cl − Cl (AgCl)＋e − Cu＋ Cu 2+＋e − 當鏡片移回室內，鏡片會自動由黑褐色回復澄清，請問此時鏡片上進行下列的哪一反應？ (A) AgCl Ag＋＋Cl－(B) Ag＋Cu＋ Ag＋＋Cu (C) Cl＋Cu＋ Cl－＋Cu2＋ (D) Ag＋Cu2＋＋Cl－ AgCl＋Cu＋ (E) AgCl＋2 Cu＋
Ag＋＋Cl－＋Cu2＋＋Cu 4. 利用葡萄糖發酵製造酒精的反應，其原子效率約為若干？（原子量：C＝12、O＝16） (A) 100 % (B) 72.8 % (C) 64.3 % (D) 51.1 % (E) 36.5 % 5. 1995 年美國宣布設立「總統綠色化學挑戰獎」，成為第一個推行綠色化學的國家。為了減低對地球環境的傷害，下 列哪一項作為，不符合綠色化學、永續發展的精神？ (A)設計減少廢棄物的化學製程或合成方法 (B)生產的產品 應在使用功能終結後，易於分解成無害的產物 (C)採用無毒性或低毒性的原料 (D)為避免能源損耗，應使用揮發 性高的溶劑 (E)合成時採用高選擇性催化劑 6. 電池已是小型電器中必備的電源，下列是有關電池使用與原理的敘述： 電池與電器連接時，正極接負極，負極接正極 電池中進行的化學反應屬於氧化還原反應 電池放電時，電子經外電路由負極流向正極 二次電池充電時，原電池的正極應連接外電源的正極 二次電池充電時應使用交流電 上述哪些是正確的？ (A)僅、、正確 (B)僅、、正確 (C)僅、、正確 (D)僅、、正確 (E)、、、、皆正確 7. 下列關於先進科技的敘述，何者正確？ 修正液中的二氧化鈦可作為光觸媒，並有殺菌除汙的功能 類似石墨 的單層結構捲曲而成的奈米碳管，其質地柔軟易碎 有機發光二極體是在半導體之間加上特定的有機分子薄膜 作為發光層，優點是省電、視角廣、生命期長 液晶分子經通電而發光，為液晶螢幕的光源 電視顯示器的發展 之先後順序為：陰極射線管→液晶→發光二極體 8. 西元 1911 年，科學家發現水銀浸置在液態氦（4 K）的低溫環境下具有超導的現象，1987 年朱經武博士發現釔鋇 銅氧化物可在液態氮（77 K）的環境中產生超導現象。請問釔鋇銅氧化物屬於哪一種材料？(A)陶瓷材料 (B)玻璃 (C)塑膠材料 (D)有機金屬材料 (E)二極體。 9. 假設丁烷（分子量 58）是液化石油氣的主要成分，液化後的密度為 1.0 g∕cm3，試問在 25 ˚C 時丁烷液化前、後的體 積比為何？ (A) 422 (B) 442 (C) 244 (D) 224 10. Pb(s)＋SO42－(aq)→PbSO4(s)＋2 e－ E＝0.35 伏特；
PbO2(s)＋4 H＋(aq)＋SO42－(aq)＋2 e－ →PbSO4(s)＋2 H2O( ) E＝1.68 伏特
鉛蓄電池在充電過程中，下列敘述何者正確？ (A) PbO2的重量減少 (B) 硫 酸濃度不改變 (C)充電為自發反應 (D)充電過程是將電能轉變成化學能 11. 右圖為原子衰變的過程，圖中每一個小黑點代表一種元素， 放出的粒子有 兩 種，分別為 α、β，甲元素最後變成乙元素， 有 x 次 α 衰變以及 y 次 β 衰變， 則 （x，y）＝ (A)（9，7） (B)（8，6） (C)（6，8） (D)（7，8）。 12. 已知液化石油氣燃燒熱值為 50000 kJ∕kg，鈾－235 原子核的核分裂質量虧 損 率為 0.10 ％，則每公斤鈾－235 原子核的核分裂反應產生的能量，為每公 斤 液化石油氣燃燒熱值的多少倍？ (A) 1.8×106 倍 (B) 3.6×106 倍 (C) 1.8×109 倍 (D) 3.6×109 倍 13. 右表所示是某公司休閒服的標籤， 在此休閒服的四種生產原料 中，屬於聚醯胺類的有多少種？ (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4。 14. 每個化學品都有其獨特的紅外線光譜，意即可以利用紅外線光 譜來辨別各種化學品。下圖是四種常見化學品的紅外線光譜。 以下是透明塑膠板和超市提袋的紅外線光譜。 1
試問透明塑膠板與超市提袋內有哪些化學品？ (透明塑膠板；超市提袋) (A) (醋酸纖維；聚苯乙烯) (B) (聚苯乙烯； 聚丙烯) (C) (聚氯乙烯；聚苯乙烯) (D) (醋酸纖維；聚丙烯) 15. 已知 A、B、C、D、E 為五種金屬： A、B 與硫酸銅溶液組成電池，反應後 A 極上附上一層紅色銅粉。 B、D 與硫酸銅溶液組成電池，反應後稱量 D，發現 D 的質量減少。 A、D 與硫酸銅溶液組成電池，反應後 A 極上附上一層紅色銅。 A、E 與硫酸溶液組成電池，反應後 E 極上產生無色氣體。 C、E 與硝酸銀溶液組成電池，反應後 E 溶解。 根據上述實驗事實此五種金屬離子化傾向大小順序為何？ D＞B＞C＞A＞E C＞D＞A＞E＞B A＞D＞B＞E＞C D＞B＞A＞E＞C 16. 脂肪酸、葡萄糖、蛋白質、去氧核糖核酸（DNA）、多氯聯苯、維生素 C、咖啡因及 PE 保鮮膜等八種生活中常見的物 質，共有多少種不屬於聚合物？ 2 3 4 5 17. 在「綠色化學」中，理想狀態是反應物中的原子全部都轉化為欲製得的產物，即原子效率為 100％。在用 CH3C ≡ CH 合成 CH2＝C(CH3)COOCH3 的過程中，欲使原子效率達到最高，還需要其他下列何者反應物參與？
CO 和 CH3OH CO2 和 H2O H2 和 CO2 CH3OH 和 H2
18. 一種新型燃料電池已經被發展並使用，它是用兩根惰性金屬棒當電極插入 KOH 溶液中，然後於兩極分別通甲烷和 氧氣，其電極反應為：
X 極：CH4＋10OH－ → CO32－＋7H2O＋8e－
Y 極：4H2O＋2O2＋8e－ → 8OH－
關於此燃料電池的相關敘述，何者錯誤？ X 電極為電池的負極，Y 電極為電池的正極 放電時，通甲烷的電 極附近之溶液 pH 值上升 在標準狀態下，通 5.6 升氧氣，完全反應後，則有 1.0 莫耳的電子發生轉移 放電一 段時間後，電解質溶液中的 KOH 莫耳數改變
19. 有一胃病患者，檢查顯示其胃液中含氫氯酸的濃度為0.060莫耳/升，用含氫氧化鋁Al(OH)3 的胃藥中和，化學反應
式如下：Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O，若此病人共分泌出0.3升的胃液，需服用多少克的氫氧化鋁，恰可中和
胃酸？ (A)0.26 (B)0.47 (C)1.4 (D)4.2 20~22 為題組 塑膠在傳統的觀念中是一種不導電的聚合物，但 2000 年的諾貝爾化學獎得主們發明一種可導電的塑膠，他 們合成聚乙炔，這種具有共軛雙鍵的長鏈並不足以造成它的導電，必須加以摻雜一些物質，以增加導電性。摻碘的 反式聚乙炔導電度可媲美銅或銀的導電性。摻碘的反式聚乙炔的反應式：(CH)n＋ 2 3x I2 → (CH)nx＋＋xI3－，碘分子 由聚乙炔的鏈上吸了一個鍵結較弱 π 電子而成為 I3－，而聚乙炔的部分變為帶正電荷，成為一個自由基陽離子，藉 著 π 電子在長鏈的共軛雙鍵移動，就像提供電荷流動的通道，形成良好導電效果，也開啟了以塑膠作為電子零件 及積體電路元件的先機。根據此篇文章，回答下列問題： 20. 反式聚乙炔導電的性質應歸類為何？ 絕緣體 半導體 超導體 金屬導體 21. 摻碘的反式聚乙炔，就像將聚乙炔長鏈上進行什麼反應？ 氧化反應 還原反應 游離反應 電解反應 22. 聚乙炔具有共軛雙鍵且具導電性的結構與下列哪一物質相似？ 鑽石 石墨 石英 苯 23~25 為題組 辣椒紅素（capsanthin）是從成熟的辣椒果皮中提取出來的一種天然色素，其結構式如下圖，為油溶性且難溶 於水，故可被有機溶劑（如沙拉油）萃取出來，由於它色澤鮮豔、熱穩定性較好， 對人體安全、無毒、具有一定營養價值，因此，已被廣泛應用於醫藥、食品及化妝 品等的著色。取乾燥的紅辣椒數條，經去蒂、去籽和剪碎處理後，放入研缽中，並 加入 10 毫升沙拉油，用杵研磨成泥狀，用杵壓擠固態部分，使萃取液與殘渣分離， 用滴管吸出溶有辣椒紅素的沙拉油，置於試管中待用。 23. 取溶有辣椒紅素的沙拉油 2 mL 裝入小試管中，再加入 2 mL 蒸餾水，塞住試管用力搖晃，靜置一段時間後，下列 敘述何者正確？ 溶液分兩層，上層為紅色 溶液分兩層，下層為紅色 溶液分兩層，兩層均為紅色 發生劇 烈反應產生光與熱 24. 取溶有辣椒紅素的沙拉油 2 mL 裝入小試管中，再加入 2 mL 的肥皂液，塞住試管用力搖晃，靜置一段時間後，下 列敘述何者正確？ 溶液分兩層，上層為紅色 溶液分兩層，下層為紅色 溶液分兩層，兩層均為紅色 沙拉油 溶液形成小油滴分散於肥皂液中 25. 取溶有辣椒紅素的沙拉油 2 mL 裝入小試管中，先加入 1 mL 的肥皂液，再加入 0.1 M 氯化鎂 1 mL，塞住試管用力 搖晃，靜置一段時間後，下列敘述何者正確？ 溶液分兩層，上層為紅色 溶液分兩層，下層為紅色 溶液分兩 層，兩層均為紅色 沙拉油溶液形成小油滴分散於肥皂液中 26~28 為題組 戴奧辛是一種脂溶性的物質，在動物體內並沒有適當的酵素可以將它分解及排除。它會造成初生嬰兒殘障、導 致癌症、流產、危害免疫系統等病症。它的毒性很強，即使只用極微的量，也足以毒死動物。由於它的毒性在生物體 2
內有累積性，在造成生物中毒前，其對健康的危害不容易被發現，因此被稱為世紀之毒。 戴奧辛的汙染有許多來源，其中之一為垃圾焚化爐。垃圾焚化爐之所以產生戴奧辛，主要是垃圾中含有塑膠 外皮的電線、PVC 材質之塑膠袋及水管等物質，未能於安全的高溫下燃燒所致。目前，各國所公認垃圾焚化之安全 溫度，至少在攝氏 850 度以上。食物也可能含有戴奧辛，在北美洲與歐洲國家，有些農業中含有戴奧辛的相關成分， 或是有些工廠煙塵落在鄰近地區的農牧場或溪流中，被水中生物或陸上牲畜所攝食，間接地使得海產與肉類成為 戴奧辛汙染的來源。 26. 下列哪一項處理方式與戴奧辛的產生有關？ (A)將廢棄的建築材料加以掩埋 (B)將廢礦渣固化，形成海底魚礁 (C) 將電線外皮燃燒，回收內裡的金屬 (D)將殘餘的果皮、菜屑加工製成堆肥。 27. 下列有關戴奧辛敘述，何者錯誤？ (A)戴奧辛會隨河水散布 (B)戴奧辛會具有生物累積的情形 (C)戴奧辛是一種強 烈病毒，傳染力很強 (D)戴奧辛會隨空氣散布而汙染環境。 28. 若要降低垃圾焚化爐所產生的戴奧辛，針對下列措施，哪一項的成效最小？ (A)焚化爐的燃燒溫度提高到 850°C以 上 (B)焚化爐裝置專門測量戴奧辛濃度的儀器 (C)將玻璃、金屬等不易燃燒的垃圾，另行處理 (D)將含 PVC 塑膠材 質的垃圾分類，回收利用。 29~3 1 為題組 我們隨手可得的塑膠購物袋是由石油產品製造出來的。石油要經過百萬年的時間才會慢慢形成！而且終 有一天被用盡。相反地，塑膠袋卻只被我們使用一至兩小時便遭丟棄。若塑膠袋被棄置於垃圾場內，全球的廢 料數量便會大增。若在焚化爐內燃燒塑膠袋，他們會放出大量的汙染物。以下的流程圖展示為石油製造塑膠袋 的一連串複雜過程。 塑膠袋 聚乙烯 物 飽和碳氫化合物的混合 石油A 催化裂解X分餾 YB 29. 則流程圖中，A 和 B 分別代表什麼過程及 Y 代表什麼物質？
(A) A：乾餾，B：裂解，Y：苯乙烯 (B) A：蒸餾，B：聚合，Y：苯乙烯 (C) A：分餾，B：裂解，Y：乙烯 (D) A：分餾，B：聚合，Y：乙烯。 30. 市面上有生物可分解性塑膠袋，可減少塑膠袋的汙染。請問在生物可分解性塑膠袋的製造過程中，可以添加何種成 分，以幫助其分解？(A)食鹽 (B)小蘇打 (C)澱粉 (D)食醋 31. 在人們的印象中，塑膠是常見絕緣材料，但 2000 年 3 名諾貝爾化學獎得主的研究成果表明，塑膠經改造後能像金 屬一樣具有導電性。要使塑膠聚合物導電，其內部的碳原子之間必須交替地以單鍵和雙鍵結合（再經摻雜處理）。 目前導電聚合物已成為物理學家和化學家研究的重要領域。由上述分析，下列聚合物經摻雜處理後可以製成「導電 塑膠」的是下列何者？ (A) (B) (C) (D) 32. 所謂「超臨界流體」，是指於何種狀態的流體？ (A)溫度高於臨界溫度，壓力高於臨界壓力 (B)溫度低於臨界溫度，壓力低於臨界壓力 (C)溫度高於臨界溫度，壓力低於臨界壓力 (D)溫度低於臨界溫度，壓力高於臨界壓力 (E)急速加熱時瞬間熔化的液體。
二、 多重選擇題：共 13 題，每題 4 分，52％；以指考方式配分
33. 下列各電池中哪些電池可以用 KOH(aq)當電解質？ (A)鹼性電池 (B)氫-氧燃料電池 (C)鋰碘電池 (D)水銀電池
(E)鎳鎘電池 34. 有關化學電池的各項敘述，下列何者正確？ (A)化學電池是以氧化還原反應來產生電流 (B)化學電池充電時是化 學能轉變成電能的過程 (C)化學電池的負極即陽極 (D)電池的負極發生還原半反應 (E)電池的負極為電子流出 的電極 35. 液晶的發現至今已一百多年，目前大量運用在各型顯示裝置上，下列有關液晶分子性質的敘述，何者正確？ (A) 液晶分子具有兩個熔點，當溫度介於兩個熔點間，則呈現液晶態 (B)液晶分子具有極度對稱的結構 (C)液晶分子 依電場方向改變位向排列 (D)達液晶態時外觀呈透明黏稠狀液體 (E)液晶分子皆為有機分子
36. 氮的氧化物（包括NO、N2O、NO2等）是主要的大氣污染物之一，下列有關氮的氧化物之敘述何者正確？ (A) NO2
遇水形成鹼性物質 (B)光化學煙霧中常含有氮的氧化物 (C) NO之電子點式表示法，氮和氧可同時符合鈍氣之電 子排列 (D)汽、機車排放的廢氣常含有NO，是汽油燃燒不完全所產生的 (E)汽、機車淨化廢氣所安裝的觸媒轉化 器是要將氮的氧化物轉為N2 37. 下列有關各式奈米材料的敘述，何者正確？ (A)所謂的奈米材料是指材料的長、寬或高至少有一個維度介於1 ~ 100 nm之間 (B)奈米銀粒子與纖維混紡可製成具有殺菌效果的衣料 (C)奈米碳管（CNT）具有導熱、導電又強韌 的性質 (D)奈米二氧化鈦經照光後會分解出O3，而具有殺菌作用 (E)蝴蝶翅膀由不同角度觀察會呈現不同色彩， 這是由於翅膀表面的奈米結構所致 38. 下列有關汙染及其主要汙染源的聯結，何者正確？ 39. 稠五苯（pentacene）的構造如右圖，是一個有機導電分子。由稠五苯所製成的有機光電材料，已用於可撓式顯示器 ，可捲曲而方便攜帶。下列有關稠五苯的敘述，何者正確？ 稠五苯屬於芳香烴化合物 稠五苯的分子式為 C22H16 稠五苯是撓曲的非平面結構 稠五苯分子中共有 14 個碳-氫間（C－H）的共價鍵 稠五苯中總共 形成 51 個共價鍵。 選 項 汙 染 造成汙染的來源 主要汙染源 珊瑚白化 核能發電廠 廢熱 烏腳病 電鍍工廠排放廢水 鉛 水質優養化 肥料、農業及畜牧廢水 砷 水俣病 日光燈、含水銀農藥 汞 臭氧層破洞 冷媒 CH2F2 3
40. 下列關於空氣汙染的敘述哪些是正確的？ (A)二氧化碳可阻止太陽光中的紅外光輻射進入地球 (B) SO2、P4 O10 溶 於水可生成亞硫酸與磷酸 (C)一氧化氮和有機物過度汙染可能造成光化學煙霧 (D)汽、機車加裝觸媒轉化器可將 氮的氧化物轉化還原成氮氣 (E)工廠排放之 SO2廢氣可用碳酸鈣吸收之 41. 奈米材料被譽為 21 世紀最有前途的新型材料，右圖為奈米金粒子粒徑與表面原子數 的關係，關於奈米材料的敘述，下列何者正確？ 藉由光學顯微鏡可觀察奈米粒子的 表面結構 奈米材料與常規尺度下的材料性質非常不同 奈米金粒子是金黃色 當奈米金的直徑由 5 微米降低至 5 奈米時，熔點會上升 當奈米金粒子的直徑由 5 微米降低至 5 奈米時，表面原子數所占比例變大 42. 電影"總鋪師"主題曲中:「三八阿花」吹喇叭~DO SO LA C FA~握在手裡真漂亮~還會閃 閃的發光~其中三八是以數字來代替人物個性。日常生活中有一些事物名稱內含有代號 或數字，這些代數或數字皆有其意義。下列相關敘述中何者錯誤？ (A)加油站的 92 無鉛汽油，其中的「92」代表該汽油的辛烷值為 92 (B)耐綸為一種常見聚合物，耐綸 66 其中的「66」，代表其於 1966 年發明 (C)可作放射性治療用的鈷六十，其中的「六十」代表質量數 (D)結構類似足球的碳六十，其中的「六十」代表原子數 (E)台塑的六輕廠，其中的「六」代表該廠專門處理含六個碳的有機物。 43. 美江 姐參加「斷開魂結！斷開鎖鏈！燒毀~燒毀~跨年party」後，突然想到日常生活中 的皂化反應，也是利用鍵結的斷裂與生成原理。於是取89公斤硬脂酸甘油酯(C17H35COO)3C3H5，加入氫氧化鈉16公 斤製造肥皂，下列敘述何者正確？(A)生成肥皂0.3莫耳 (B)氫氧化鈉是限量試劑 (C)製作過程中加入含有飽和食鹽 水的溶液目的在降低肥皂溶解度，使肥皂析出 (D)生成甘油9.2公斤 (E)製造肥皂的原子使用效率為91% 44. 下列關於液晶彩色電視及電漿彩色電視比較的敘述，哪些是正確的？ (A)兩者皆可接收來自空中電磁波的影像訊號 (B)兩者顯像過程皆需要外加電壓以建立電場 (C)兩者皆可顯示各種不同的色彩 (D)兩者皆是利用不同電場改變物質分子排列，造成各像素明暗差異 (E)兩者皆是利用電子撞擊螢光幕上紅、藍、綠三色的小點構成像素，來顯現色彩 45. 下列塑膠的英文縮寫名稱，哪些是錯誤？ (A)聚苯乙烯：PE (B)聚氯乙烯：PVC (C)聚乙烯：PET (D)聚丙烯：PP (E)聚丙烯腈：PAN。
