化學考科

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－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。

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

標準還原電位（25℃）

Fe (

2+

aq ) 2e 

^

 Fe( ) s  0.44 V Cu (

2+

aq )  2e

^

 Cu( ) s  0.34 V Ag (

+

aq ) e 

^

 Ag( ) s  0.80 V

6.63 10

34



^

  

c

， 為普朗克常數   焦耳 秒 

E hv h h

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. 實驗室常備的下列儀器：

1.試管 2.滴管 3.定量吸管 4.燒杯 5.錐形瓶 6.量筒 7.定量瓶 8.滴定管 哪些可以用來精準測量液體的體積？

(A) 1357 (B) 1238 (C) 3678 (D) 378 (E) 367

2. 空氣中有許多污染物，例如懸浮微粒、二氧化碳、硫氧化物、氮氧化物等，影響健 康 甚 大，也造成霧霾，並引起氣候變遷。其中，懸浮微粒的粒徑小於或等於 2.5 微米（μm）

者稱為 PM2.5。下列有關敘述，哪一項正確？

(A) PM2.5是一種新化合物 (B) 霧霾不是一種膠體溶液

(C) 天然氣 不是 溫室效應的氣體 (D) 空氣中的奈米顆粒不會造成污染 (E) 重金屬可能為PM2.5的成分之一

3. 如果為了節能減碳，以每排放 1000 克的CO 課稅 0.3 元。假設汽油的成分為辛烷，密₂ 度為 0.8 g/mL 而且完全燃燒，則一部小汽車加滿汽油 25 公升的碳稅（元），最接近下 列哪一數值？

(A) 10 (B) 18 (C) 25 (D) 32 (E) 40

4. 於 25℃ 時，某溶液的 pH 值為 3.0，若以 0.10 M 的

NaOH

溶液滴定，發現只有在 pH 為 7.0 時，有一個滴定終點，則下列哪一項可能是此溶液的溶質？

(A)C H COOH (B)_{6 5} NH (C)₃ ^HF (D)

HCl

(E)CH COOH ₃ 5. 下列有關丙二烯（H C₂  C CH₂）分子鍵結與結構的敘述，哪一項正確？

(A)具有幾何異構物 (B)碳−碳間以p軌域形成極性共價鍵 (C)中間的碳原子具有 sp混成軌域 (D)末端的碳原子均具有 sp混成軌域 (E)分子中 C－ C－C的角度約為 120

6. 圖 1 表示兩種液體甲和乙的飽和蒸氣壓與溫度的關係。若兩液體混合後可視為理想溶 液，根據拉午耳定律，可知：「蒸氣中甲所占的莫耳

分率，等於其在蒸氣中的分壓除以總壓」，於 30 C 時，只由甲與乙兩種液體混合溶液的蒸氣中，甲的 莫耳分率為 0.25，則乙的莫耳分率，最接近下列哪 一數值？

(A) 0.75 (B) 0.60 (C) 0.50 (D) 0.40 (E) 0.25

甲 乙

甲 乙

5 10 15 20 25 30 35 40 45 0

20 40 60 80 120 100

飽和蒸氣壓（mmHg）

圖 1

溫度（℃ ）

pH

VNaOH(mL)

pH

VNaOH(mL)

pH

VNaOH(mL) pH

VNaOH(mL)

7. 氫氧化鈉是實驗常用的強鹼，其溶液的濃度，可用已知濃度的鹽酸進行標定。氫氧化 鈉 溶液若經長期使用，則因與空氣中的二氧化碳反應，其酸鹼值會改變，所以必須在實驗 前重新標定。在下列選項的滴定曲線圖中，實線與虛線分別代表使用新配製的與已配製 五週後的氫氧化鈉溶液滴定同體積、同濃度的鹽酸所得的滴定曲線。試問哪一個滴定圖 較為合理？

(A) (B) (C)

(D) (E)

8. 若在 25℃，溶 解 0.20 克的碘酸鋇至少需純水V 升，而溶解 0.10 克的碘酸鋇至少需 純₁ 水V 升，則₂ V V₁: ₂ 的比例最接近下列哪一選項？

(A) 1:1 (B) 2:1 (C) 4:1 (D) 6:1 (E) 8:1

9. 四個容器在 300 K 下分別盛裝氣體。甲容器 體積 25.0 升，裝入氦 氣後，測 得 壓力為 1.0 大氣壓。乙容器體積 12.5 升，裝入氮氣後，測得壓力為 1.75 大氣壓。丙容器體積 25.0 升，裝入 0.5 莫耳二氧化碳。丁容器體積 12.5 升，裝入氧氣後，測得密度為 1.75 克/升。

以上數據彙整如表 1。

表 1

容器 甲 乙 丙 丁

體積（升） 25.0 12.5 25.0 12.5

裝入的氣體

He

N ₂ CO ₂ O ₂ 測量所得數據 1.0 atm 1.75 atm 0.5 mol 1.75 g/L 計算所得原子數 1.01 mol 1.37 mol 假設所有氣體均可視為理想氣體，則有關此四個容器內原子數目多寡的排序，下列哪一 項正確？（提示： 0 082 300 24 6.   . ）

(A)甲＞乙＞丁＞丙 (B)丁＞丙＞乙＞甲 (C)乙＞丁＞甲＞丙 pH

VNaOH(mL)

10. 王同學完成阿司匹靈合成實驗並測定其純度。將合成所得的阿司匹靈粉末 2.83 克，加 入 0.50 M 的氫氧化鈉 50 毫升後加熱水解，產生阿司匹靈的鈉鹽與醋酸鈉，其平衡反應 式如下：

9 8 4 7 5 3 2 3 2 2

C H O ( ) s  2 NaOH(aq)  C H O Na(aq)  C H O Na(aq)  H O( )

溶液冷卻後，用了0.30 M的鹽酸32毫升，才中和了溶液中過量的氫氧化鈉，則其所合成 的阿司匹靈純度，最接近下列哪一數值（%）？

(A) 25 (B) 49 (C) 60 (D) 75 (E) 98

11. 某氣體甲經光照會進行不可逆反應，產生氣體乙與氣體丙。若在一個密閉容器中實驗，

所觀察到氣體甲的濃度與時間的關係如圖 2，則下列哪一數值是此反應的反應級數？

(A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3 (E) 4

12. 已知在 37℃時，某溶液的滲透壓約相當於 0.2M KI 水溶液的滲透壓，則此溶液的滲透 壓（atm）最接近下列哪一數值？

(A) 5.1 (B) 7.7 (C) 10.2 (D) 12.8 (E) 15.4 13. 只由碳、氫、氮、氧四種元素組成的化合物，可能會有數千種，其中分子量最小且結 構

符合八隅體學說的化合物，其分子量（ g / mol ）最接近下列哪一數值？

(A) 43 (B) 45 (C) 46 (D) 47 (E) 49

14. 若一基態的氫原子吸收波長為 94.91 nm 的光子躍遷至較高能階，先釋放出第一個波長 為 1282 nm 的光子，到達某一個能階，然後再釋放出第二個光子回到基態。下列有關此 第二光子波長數值範圍的敘述，何者正確？

(A)

95    120

^(B)

120    300

^(C)

300    480

(D)

480    600

^(E)

  600

15. 丙醇與丁醇皆可與過錳酸鉀的酸性溶液反應，下列有關其反應的敘述，何者正確？

（甲）1-丙醇會產生丙酮

（乙）2-丁醇會產生2-丁酮

（丙）2-甲基2-丙醇會產生2-甲基2-丙酮

(A)只有甲 (B)只有乙 (C)只有丙 (D)甲與乙 (E)乙與丙 圖 2

0.000 0.050 0.100 0.150 0.200 0.250

0 2 4 6 8 10 12 14 16 濃

度

（M）

時間（秒）

16. 若某氣體的化學反應：a

A( ) + B( )

g b g

 C( ) +

c g d

D( )

g 其平衡常數可用 K 與_c K_p表示，

則下列關於此化學反應與其平衡常數的敘述，哪一項正確？

(A)當a + = + b c d 時，K_c



K_p (B)改變反應溫度，平衡常數不變

(C)平衡常數大小可藉由添加催化劑來改變

(D)平衡常數中的K 可由化學反應式來決定，但_c K_p則不能 (E)反應達到平衡時，正反應與逆反應的反應速率皆等於零 17. 下列關於電鍍與無電電鍍（非電解電鍍）的敘述，哪些正確？

（甲）鐵器鍍銀時，鐵器應置於陰極

（乙）銀鏡反應中，醛反應產生酸的變化為還原反應

（丙）醛類與多侖試劑進行的銀鏡反應，為一種無電電鍍

（丁）鍍銀後的鐵器可以防止其表面生鏽，是因為銀的離子化趨勢比鐵大 (A)甲乙 (B)甲丙 (C)乙丙 (D)乙丁 (E)丙丁

18. 化學反應中，顏色常伴隨著反應的進行而改變。下列對於反應中顏色變化的敘述，哪 些 正確？

（甲）以濃硝酸溶解銅片，會產生褐色的一氧化氮氣體

（乙）加熱封閉容器中的

NO 與2 N O 的混合氣體，會使顏色變濃 _{2 4}

（丙）以稀鹽酸溶解鐵鏽，再加入KSCN溶液中，產生紅棕色氣體

（丁）用銅網包住少量鈉金屬後，放入含有酚酞的無色水溶液中，溶液會變為粉紅色 (A)甲乙 (B)甲丙 (C)乙丙 (D)乙丁 (E)丙丁

19. 下列化合物中，哪些具有羥基的官能基？

（甲）順丁烯二酸 （乙）果糖 （丙）澱粉

（丁）纖維素 （戊）三酸甘油酯

(A)甲乙丙 (B)乙丙丁 (C)丙丁戊 (D)甲乙戊 (E)甲丁戊 20. 王同學以排水集氣法做收集氧氣的實驗。當收集氧氣到達如圖 3 之(a)所示的程度時，

隨即停止收集，並將收集瓶向下壓如圖 3 之(b)所示，使得h₃ 小於h₄ h₁ 。若根據上h₂ 述實驗，則下列哪一敘述正確？（假設大氣壓力為一大氣壓，溫度為 25℃）

(A) h 等於₁ h ₃ (B) h 小於₂ h ₄

(C) 壓縮後，收集瓶內水的蒸氣壓變大

(D) 壓縮前後，收集瓶內的氣態水分子數目維持不變

(E) （收集 瓶內的氧氣壓力）加上（液柱高度壓力），再加上（水的蒸氣壓），其 總 和 恰等於一大氣壓

h2

h1

h4

h3

(a) (b)

圖 3

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。

21-22題為題組

21. 進行秒錶反應實驗時，先將碘酸鉀溶液與亞硫酸氫鈉溶液的濃度控制在一定範圍內，再 將一定體積的上述兩種溶液與澱粉溶液混合，就可觀察其變為藍色，以推算反應速率與 濃度的關係。其相關的反應式如下：

式（一）：IO3^

 

aq  3 HSO3^

 

aq  I^

 

aq  3 SO4^2

 

aq  3 H^

 

aq 式（二）：IO3^

 

aq  5 I^

 

aq  6 H^

 

aq  3 I2

 

s  3 H O2

 



式（三）：I2

 

s  HSO3^

 

aq  H O2

 

  2 I^

 

aq  SO4^2

 

aq  3 H^

 

aq 下列有關此實驗的敘述，哪些正確？

(A)碘與亞硫酸氫根離子反應可生成碘離子 (B)碘酸根離子與碘離子在鹼性溶液中可生成碘

(C)碘酸根離子與亞硫酸氫根離子在鹼性溶液中反應，可生成碘

(D)碘酸根與亞硫酸氫根的初濃度，其關係應為3[IO ] ₃^ ＞[HSO ]₃^ ，才會出現藍色 (E)反應生成的碘，可使含有澱粉的溶液顯現藍色

22. 林同學在秒錶反應實驗後，想探究如何可利用實驗的藍色廢液，設計一個延伸實驗以演 示溶液的顏色變化。因此，量取 10mL 的廢液，慢慢倒入 3M 的NaOH溶液至廢液由藍 色變成無色後，繼續多倒入 1mL 的NaOH溶液。林同學發現若在此無色廢液中，倒入 濃度為 3M 的 X 溶液 2mL，則廢液又變藍色。試問下列哪些溶液，分別可以扮演 X 的 角色，使無色廢液變成藍色？

(A)雙氧水 (B)亞碘酸鈉 (C)亞硫酸鈉 (D)硫酸 (E)鹽酸 23. 甲至戊 5 種化合物的結構如下：

下列有關這些化合物的敘述，哪些正確？

(A)甲為苯甲酸 (B)乙可形成分子間氫鍵

(C)丙具有醯胺官能基 (D)丁可與多侖試劑反應產生銀鏡 (E)戊可與弱鹼性的KMnO₄溶液反應生成二醇

24. 分子馬達是依靠分子中化學鍵的旋轉，在可控制的條件下，使分子進 行有方向的轉動，

並輸出動力，例如一個烯基可在照光或加熱下進行異構化反應。三個有機分子甲、乙、

丙的結構如圖 4：

         

下列有關這三個分子的敘述，哪些正確？ 

(A)甲分子是一個平面分子

(B)常溫下，丙分子只有一個烯基 (C)丙分子有順、反異構物

(D)常溫下，乙分子有 3個可自由旋轉的碳-碳鍵 (E)甲分子具有順、反異構物

25. 羥基苯甲酸為含有羥基和羧基的芳香族化合物。下列相關敘述，哪些正確？

(A)若僅改變苯環上羥基和羧基的相對位置，則有三種異構物存在 (B)異構物中，僅有鄰羥基苯甲酸可和乙酐進行酯化反應

(C)異構物中，鄰羥基苯甲酸較易生成分子內氫鍵 (D)鄰羥基苯甲酸具有sp 混成的碳原子有6個 ² (E)加鹼可以提高羥基苯甲酸在水中的溶解度

第 貳 部 分 ： 非 選 擇 題 （ 占 2 0 分 ）

說明：本部分共有二大題，答案必須寫在「答案卷」上，並於題號欄標明大題號（一、二）

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、王同學與三位同班同學在「探究與實作」課後，想以「氣體的反應物與生成物的定量 關係」作為探究的主題。在張老師的指導下，設計一個可操作的實驗。實驗過程如下：

(1) 從管理室領取一塊含鈣的白色固體甲，先將其打碎後做一系列的實驗。

(2) 固體甲不溶於水，但溶於稀鹽酸，並產生一種無色氣體乙。

(3) 氣體乙會使澄清的石灰水混濁，產生沉澱丙，繼續通入氣體乙，則溶液的濁度逐漸 增高，達最高點後逐漸降低。至此同學們討論並推測固體甲與沉澱丙可能是同一化 合物，而且更進一步推測出甲、乙與丙是什麼化合物。不過，對於如何測定氣體與 沉澱的量束手無策，於是再請教了張老師。老師借給了同學們氣體計量器與濁度計 各一部。四位同學研討了許久，並做了多次預備實驗，終於找出了溶液的濁度與沉 澱的質量關係。

(4) 為了研究氣體反應物乙與固體生成物丙的定量關係，取了一個盛裝氣體乙的鋼瓶，

在 20℃以及 795mm-Hg 的壓力下，經過氣體計量器，徐徐把氣體乙連續通入 5 升 的澄清石灰水Ca(OH) 中，則見溶液逐漸變渾濁。 ₂

(5) 在通入氣體乙的過程中，每通入 20mL 氣體，就測量溶液的濁度T 。

甲

乙 丙

圖 4

圖 6 化合物甲的三部分示意圖

表 2

測量序數 1 2 3 4 5 6 7 8

氣體乙的體積V（mＬ） 20 40 60 80 100 120 140 160 沉澱丙的質量W （mg） 87 175 260 350 370 280 190 105 已知在此實驗的溫度與壓力下，1 mol 的氣體約 23 升，則根據實驗結果回答下列問題。

（共 12 分）

1. 在答案卷作圖區的方格紙上，以自變數為 X 軸，描繪 V 與 W 的關係圖。（4 分）

2. 試從所繪圖上，找出濁度最高（亦沉澱量 W 最多）時，通入氣體的毫升數。（2 分）

3. 寫出固體甲與稀鹽酸反應產生氣體乙的平衡化學反應式。（2 分）

4. 為什麼通入氣體乙於澄清的Ca(OH) 溶液，則見溶液的濁度逐漸增高。₂ （2 分）

5. 在此實驗，為什麼不直接秤取沉澱丙的質量，而採用測量溶液的濁度，再換算成沉 澱丙的質量？（2 分）

二、去年（2016）諾貝爾化學獎，頒給分子機械的研究。它是最小機械的極致，將使奈米 機器人成為可行，例如分子肌肉需要一個可擴張和收縮的結構，並且這兩種結構可以 選擇性地轉換，類似於肌肉的功能。

化學家設計了一個化合物，其化學構造如圖 5 的化合物甲，具有環烷、鏈烷及阻塞團 三部分，如圖 6。合成時將兩個甲分子互相穿插，得到二聚體乙，如圖 7。利用過渡金 屬錯合物中，金屬離子對配位數目及配位結構具有強烈的選擇性，這些高度的專一性 質可控制金屬錯合物的生成。例如綠色鎳(II)離子水溶液中逐滴加入乙二胺溶液，即漸 漸轉變成藍、靛紫色。反之，銅(I)離子只與四個氨結合。

若將莫耳比為 1：1 的二聚體乙與 Cu(I)離子，在無氧的適當條件下進行化學反應，可 得到化合物 丙。若將化 合物丙與氧 氣在適當條 件下進行化 學反應，可 得到化合物 丁 ， 其中金屬離子錯合物的配位幾何形狀如圖 8。若用電化學控制進行反應，可使化合物 丙和丁兩種結構選擇性轉換。

根據這些敘述，回答下列問題（每一子題 2 分，共 8 分）：

1. 根據圖 6 的示意圖，畫出化合物甲中鏈烷的雙牙配位基及三牙配位基結構。（2 分）

2. 寫出化合物丙中， Cu(I)離子的配位數目。（2 分）

3. 寫出化合物丁中金屬離子的氧化態及其配位數目。（2 分）

4. 寫出 Cu(I)離子的電子組態。（2 分）

N

N N

N N Cu

圖 5 化合物甲

環烷

圖 8 金屬離子的錯合物 圖 7 二聚體乙

鏈烷 阻塞團