91 年化學科學科能力測驗試卷

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91 年化學科學科能力測驗試卷

__________科__________班 學號__________姓名__________

總 分

一、單選題 (

( ) 1. 下列四圖中，小白球代表氦原子，大灰球代表氮原子。哪一圖最適合表示標準狀態(STP)時，氦氣與氮氣 混合氣體的狀態？

( ) 2. 鉛與碳在週期表中同族（14 族），性質也多相似，下列有關鉛化學的敘述，何者正確？ (A)要去除土壤中 的鉛或鎘等重金屬污染，可以利用強酸將重金屬物質沉澱出來 (B)鉛蓄電池充電時以鉛為陽極，氧化鉛為 陰極，兩極均產生硫酸鉛 (C)自然界中，鉛與氧化合所形成之最高氧化狀態的穩定物質是 PbO2 (D)鉛與氧 結合會形成兩種化合物，就是氧化鉛及過氧化鉛。

( ) 3. 附圖中左、右兩個量筒各盛裝 100 克的水與 100 克的重水(D2O)，重水中的重 氫 (D)是氫的同位素²₁H，下列關於這兩筒樣品的敘述，何者不正確？ (A)重 水的體積比水少 11% (B)重水的密度比水大 12% (C)氫的原子量是重氫的 89%

(D)重水的分子量比水多 11%。

( ) 4. 下列有關氯化鈉晶體的敘述，何者正確？ (A)NaCl 分子是氯化鈉晶體的最小單位 (B)晶體中 Na^＋與 Cl^－ 的電子數，恰好一樣多 (C)晶體中的 Na^＋與 Cl^－均擁有惰性氣體原子的電子數目 (D)氯化鈉晶體中異電荷 離子的靜電引力恰等於同電荷離子的靜電斥力，故十分穩定。

( ) 5. 在常溫常壓的條件下，下列關於水溶液之 pH 值的敘述，何者正確？ (A)純水的 pH 值是 0 (B)酸性溶液的 pH 值永遠是正值 (C)在鹼性溶液中，0≦pH 值≦14 (D)鹼性溶液的 pH 值代表溶液中的氫離子濃度。

( ) 6. 在一煙霧實驗箱中，測得煙霧的主要成分為 RH、NO、NO2、O3、 PAN，其中 RH 含 C、H，而 PAN 含 C、H、O、N，各種物質的 相對濃度隨時間的消長，記錄於右圖中，根據圖中數據，下列推 論，何者最不合理.？ (A)NO 消失的速率比 RH 快 (B)NO 生成 NO2 (C)RH 及 NO2生成 PAN 及 O3 (D)O3生成 PAN。

7～8 題為題組

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



( )7. 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？（原子量 H 為 1.0，O 為 16.0，

Al 為 27.0） (A)0.26 (B)0.47 (C)1.4 (D)4.2。

( ) 8. 除了氫氧化鋁，下列哪一種化合物也適合做胃藥的成分？ (A)Mg(OH)2 (B)KOH (C)NH4Cl (D)Na(CH3COO)。

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( ) 9. 警探自犯罪現場發現少量有機物質，初步測得的性質列於下表，下列何種物質最符合分析的結果？

(A)乙醇 C2H5OH (B)果糖 C6H12O6 (C)植物纖維 C6(H2O)n (D)蛋白質。

性質 定性分析

狀態 密度 溶解度 燃燒

接觸濃硫酸

固體

比水的密度大

不溶於水或一般有機溶劑 僅集得二氧化碳及水蒸氣 固體變焦黑，並集得水蒸氣

10～11 題為題組

石油是由烴類化合物組成的混合物，附圖是精煉石油的分餾塔簡圖，碳數約為 13～19 的餾 份由丙出口流出，回答(10)～(11)題。

( )10. 甲出口與丙出口的餾份相比，下列敘述何者正確？ (A)兩者的沸點一樣 (B)甲出口之餾份的平均分子量比 丙的大 (C)丙出口之餾份的平均分子量比甲的大 (D)兩者的平均分子量一樣，但化學結構不同。

( )11. 有關各出口餾份的性質與用途，下列敘述何者正確？ (A)甲出口之餾份是氣體，冷凝收集後，多用作飛 機燃油 (B)乙出口之餾份的碳數超過 30，多用作工業溶劑 (C)含鉛汽油直接從丙出口流出，辛烷值高，

可防爆震 (D)丁出口的產物是分子量非常大的殘餘物，如瀝青。

( )12. 水患後水源混濁，下列有關都市淨水處理的步驟，何者正確？ (A)活性炭可以有效地吸附不溶的固體雜 質及氣味，是淨水程序的第一步 (B)氧化及氯化是將空氣及氯氣打入水中，主要目的是去除水中無機物沉 澱 (C)過濾步驟處理通常使用逆滲透法，在最後可有效地去除溶在水中的金屬離子 (D)沉降法通常在水中 加入鋁礬 Al2(SO4)3，主要原因是 Al^3＋形成的膠體物質在水中容易沉降。

13～16 題為題組

熔點是固體物質熔化成液體時的溫度，純物質在定壓時有固定的熔點，測量有機物的熔 點，是判定其純度的方法。此實驗中，可將樣品置於毛細管中，將毛細管與溫度計一起 浸入油中加熱，如右圖所示，從溫度計可以讀出樣品熔化時的溫度。每一種樣品的實驗 可以做數次的測量，測量的平均值與標準值的差距愈小，表示實驗的「準確度」愈高。

同一種樣品的實驗，個別測量值間的平均差距愈小，表示實驗的「精密度」愈高。四種 有機物質及一種混合物之熔點測定的數據列在下表，回答(13)～(16)題。

樣品

熔點 (℃)

第 1 次 第 2 次 第 3 次 平均值 標準值 1.苯(C6H6) 5.3 5.5 5.8 5.5 5.5 2.環己烷(C6H10) 6.0 6.5 6.5 6.3 6.5 3.苯與環己烷體積 1：1 的混合物 －2.9 －4.0 －5.5 －4.1 － 4.異丁醇(C4H9OH) 28 29 30 29 26 5.苯甲酸(C6H5COOH) 122 124 － 123 122～123

( )13. 測量的準確度與精密度可以用槍靶來示意，假設下列各圖中最中心的圓圈代表標準值，越外圈的數值與 標準值相差愈大，每個黑點代表一次的測量值，下列關於準確度與精密度的敘述何者確？ (A)甲實驗的 精密度比乙的高 (B)乙實驗的精密度比丙的高 (C)丙實驗的精密度比甲的高 (D)丙實驗的準確度比乙的 高。

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( )14. 根據上表的數據，下列關於測量值精密度的推論，何者合理？ (A)測量熔點愈高的物質時，精密度愈差 (B)測量不同物質的熔點時，精密度不一定相同 (C)測量混合物熔點總是較測量純物質的精密度高 (D)本 實驗所用的溫度計，能測到最好的精密度是 1C。

( )15. 下列各種實驗操作，何者不會影響測量的準確度？ (A)毛細管中的樣品低於溫度計汞珠的底部 (B)乙細管 裝有樣品的底端偏離了溫度計 (C)毛細管的上端管口高過溫度計刻度的最低位置 (D)樣品填裝在毛細管 中的高度超過溫度計汞珠的上端。

( )16. 極性是指物質的分子，其正電荷分布與負電荷分布的中心，並不一致。物質的熔點與物質的分子量及極 性有關，苯與環己烷屬於非極性物質，異丁醇與苯甲酸屬於極性物質，根據上表的數據，下列影響有機 物熔點的推論，何者最合理？ (A)分子量大的物質熔點總是較高 (B)混合物的熔點是成分物質熔點的平均 值 (C)分子量的差異不是造成異丁醇的熔點比環己烷高的原因 (D)苯甲酸的熔點比其他三種有機物高，主 要是因其含有苯環的結構。

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答 案

一、單選題

1. A 2. C 3. C 4. C 5. D 6. D 7. B 8. A 9. C 10. C 11. D 12. D 13. C 14. B 15. C 16. C

解 析

一、單選題

1. (1)空氣是氣體混合物，地表附近乾燥空氣中，各種氣體的體積含率為：氮(N1)78.08%，氧 20.95%，氬(Ar)0.934%，

二氧化碳 0。033%，其他如氦、氖、氪、氙、臭氧等僅微量存在

(2)氮是由個原子組成的分子，而惰性氣體則是一個原子組成的氣體，且氣體均能均勻混合，故選(A)。

2. (A)欲使金屬離子沉澱須加入鹼性溶液，會產生金屬氫氧化物的沉澱。若加入酸，則會與酸作用而析出。

(B)放電時，鉛（Pb）作負極（陽極），二氧化鉛（PbO2）作為正極（陰極），放電時電壓為 2.03 伏特，兩極都變成 硫酸鉛。

(C)充電時，鉛棒接電源的負極，二氧化鉛接電源的正極，通以直流電，則進行逆反應，使硫酸鉛分別變成鉛與二 氧化鉛。

(D)PbO2的命名為二氧化鉛非過氧化鉛。

3. (A)選項，由圖可知，水的體積為 100mL，重水的體積為 89mL，重水的體積為水體積的 89%，即比水少 11%。

(B)質量均為 100 克，即質量相等時，密度與體積成反比。水與重水的體積比為 100：89，故密度比為 89：100。

重水的密度比水大100 89 89

－

100%＝12.4%。或直接求密度，水的密度為 1g/cm

水的密度比水大1.124 1 1

－

100%＝12.4%

(C)氫的原子量為 1，重氫的原子量約 2（由²₁H 的質量數可看出），氫的原子量是重氫的 50%。

(D)重水的分子量約 22＋16＝20，水的分子量 12＋16＝18，重水的分子量比水多20 18 18

－

100%＝11%

4. (A)氯化鈉是由鈉離子與氯離子組成的離子化合物。組成氯化鈉的最小單位晶格如龍騰版基礎化學 p53，圖 3.17。

(B)Na 有 11 個電子，Na^＋有 10 個電子，Cl 有 17 個電子，Cl^－有 18 個電子，兩者電子數不等。

(C)Na^＋的電子數與 Ne 相等，Cl^－的電子數與 Ar 相等。

5. (A)純水呈中性，在 25C 時 pH 值等於 7。

(B)在 25C 時，溶液中的[H^＋]＞[OH^－]，溶液即成酸性。若[H^＋]＝1M，pH＝0； [H^＋]＝10M，pH＝－1，故酸性溶 液的 pH 值不一定是正值。

(C)在 25C 時，若 pH＞7 溶液為鹼性溶液，且當[OH^－]＝10M， [H^＋]＝10－15M，pH＝15，溶液呈鹼性。

(D)不論溶液的酸鹼性，pH 值代表溶液中的氫離子濃度。

7. 酸鹼中和反應時，酸的氫離子莫耳數等於鹼的氫氧離子莫耳數

0.060.31＝W

78

3 W＝0.468

8. 一般人最常見的胃病是胃酸過多，因此制酸劑便成為中和胃酸的最佳胃藥，制酸劑都是鹼性的金屬鹽，例如氫氧 化鋁、氫氧化鎂或碳酸氫鈉，這些鹽在胃內能中和胃酸形成鹽類。

9. (1)被分析物質的狀態為固體，故酒精不符合。

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(2)被分析物質的密度比水的密度大，果糖、植物纖維與蛋白質均符合。

(3)被分析物質的溶解度為不溶於水或一般有機溶劑：植物纖維與蛋白質均符合。

(4)被分析物質的燃燒僅得二氧化碳和水蒸氣，即該物質只含碳氫或亦含氧，不含氮，依此條件蛋白質不符合。

(5)被分析物質與濃硫酸接觸，固體變焦黑，並集得水蒸氣，可知為碳氫氧化合物符合。上述條件的物質為植物纖 維。

10. (A)在分餾塔中分出的餾份，愈上層沸點愈低。

(B)在分餾塔中分出的餾份，愈上層的餾份分子愈小，即分子量愈小，但因所得的餾份為混合物，故愈上層餾份的 平均分子量愈小。

11. (A)甲出口之餾份為低沸點的烴類，分離出來，經壓縮液化，然後裝入鋼筒中儲存，當壓力降低後，再變成氣體 形式應用，此即市售的液化石油氣。

(B)乙出口之餾份的碳數比丙出口之餾份的碳數小，故大約不超過 13。

(C)汽油從乙出口餾出，因辛烷值不高，故加入有機鉛化物當抗震劑，以增加辛烷值。

12. (1)活性碳是去除水中的臭味。

(2)打入氯氣目的為消毒。

(3)沉降法是加入凝聚劑使產生膠體，而將微粒吸附沉降，通常在水中加入鋁礬 Al2(SO4)3，主要原因是 Al^3＋形成的 膠體物質在水中容易沉降。

(4)過濾法是將沉降處理後的水，通過砂濾池，過濾去沈澱物。

13. (A)就實驗這幾種物質而言，測量熔點愈高的物質時，精密度愈高。但不能推至其他物質。

(B)測量不同物質的熔點時，精密度不一定相同。

(C)測量混合物熔點的精密度與測量純物質的精密度之間，無法比較。嚴謹只能說，此次測量苯與環己烷混合液熔 點的精密度比單獨測量苯或環己烷熔點的精密度低。因每次測量的精密度未必相同。

14. 只要毛細管中的樣品貼近溫度計的水銀球，油浴中的油不要從毛細管的頂端溢入，即不影響準確度。

15. (A)由苯與環己烷的熔點與分子量的關係可看出，分子量愈大，熔點可能愈高。(B)但環己烷的分子量較異丁醇大，

但熔點反較異丁醇低，可見分子量的差異不是造成異丁醇的熔點比環己烷高的原因。(C)造成異丁醇的熔點比環 己烷高的原因，以本題而言應是極性所造成。

16. (1)由苯與環已烷的熔點分子量的關係可看出，分子量愈大，熔點可能愈高。

(2)但環已烷的分子量較異丁醇大，但熔點反較異丁醇低，可見分子量的差異不是造成異丁醇的熔點比環已烷高的 原因。

(3)造成異丁醇的熔點比環已熔高的原因，以本題而言應是極性所造成。