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臺北市立成功高級中學
113 學年度
第
2 次正式教師甄選【化學科】初試試題
請不要翻到次頁！
※
請先目視確認准考證號碼是否與桌面、答案本上的准考證號碼是否一致無誤。
如有不同應立即請監試人員處理。使用非本人答案本作答者，不予計分。
請閱讀以下測驗作答說明
⚫ 測驗時間90分鐘，鐘聲響起即可開始作答、鐘聲響畢請立即停筆。
⚫ 考試結束，答案本和試題務必繳回，未繳回者以零分計算。
⚫ 考試時發現試題本錯誤、缺漏、污損或印刷不清時，應立即舉手請監試人員處
理。如屬試題疑義（如題意不清、資訊錯誤或遺漏等）則請依題意判斷。
請聽到鈴（鐘）聲響後再翻頁作答
※應考人請於鈴鐘響後、翻頁前，先填寫准考證後二碼 ___ ___
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參考資料：
說明：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
非選擇題（共
100 分）
一、填充題：共
16 題，共 56 分。
※答題注意事項：
（一）化學反應式均須平衡，違者以
0 分計算。
（二） 除題目另有標記外，答案若非整數，不能整除者請以小數表示至小數點以下第一位。
1、白磷是一種容易自燃的物質，燃點為攝氏 40℃。小功想要了解白磷（P
4
）的性質，於是上網查
詢了一些資料：
(1)工業上製備白磷的方法：使用磷礦（磷酸鈣）、無煙煤或焦炭和石英砂依照一定比例混合，然
後在
1400～1500℃
的電爐中加熱，即可製得磷蒸氣，以及一氧化碳和矽酸鈣等，冷卻後，在
水面下收集磷蒸氣即可得到白磷。試寫出工業法製備磷的完整化學方程式（須平衡）。
【
1 分，全對才給分】
(2)已知各化學鍵的鍵能：P－P＝198 kJ∕mol、P－O＝360 kJ∕mol、氧氣分子內氧原子間的鍵能
為
498 kJ∕mol。試計算：P
4
＋
3O
2
→ P
4
O
6
的反應熱
△H 為多少？【3 分】
2、氯化銅是一種黃棕色的固體，在空氣中它會緩慢吸收水分生成藍綠色的二水合物。小成想要分析
某
CuCl
2
．
2H
2
O 晶體的純度，於是取 0.36 克的 CuCl
2
．
2H
2
O 的晶體，加入適量的蒸餾水使其溶
解，再加入過量的
KI(s)，使其充分反應，結果觀察溶液產生白色的沉澱。隨後，小成再利用
0.10 M Na
2
S
2
O
3
(aq)
滴定此溶液，達到滴定終點時，耗去
Na
2
S
2
O
3
(aq) 20.0 mL。回答下列問題：
(1)寫出 CuCl
2
溶液與
KI 的離子方程式（須平衡）【1 分，全對才給分】
(2)計算原來 CuCl
2
．
2H
2
O 晶體的純度為多少？【3 分】
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3、今有六個半電池（其離子濃度均為 1.0
M，H
2
的壓力為
1 大氣壓），以下圖的方式連接形成三個
電池組，圖中
U 型管為鹽橋，其中丙電池組已知為銅銀電池。
其中
A、B、C、D 半電池可為：
Zn
2
＋
(aq)
＋
2e
－
→
Zn(s) E°＝－0.76V Co
2
＋
(aq)
＋
2e
－
→
Co(s) E°＝－0.28V
2H
＋
(aq)
＋
2e
－
→
H
2
(g) E°＝0V Ni
2
＋
(aq)
＋
2e
－
→
Ni(s) E°＝－0.23V
而
E、F 半電池可為：
Cu
2
＋
(aq)
＋
2e
－
→
Cu(s) E°＝＋0.34V Ag
＋
(aq)
＋
e
－
→
Ag(s) E°＝＋0.80V
試問：
(1)此電池組共有幾種組合？【1 分】
(2)承上題，共有幾種電位？【1 分】
(3)承上題，各是多少伏特？【2 分，全對才給分】
4、室溫下，小成配製下列 5 杯不同的溶液：
（甲）
0.1 M NaHCO
3
(aq)：[
H
＋
]＋[
Na
＋
]＝[
OH
－
]＋[
CO
3
2
－
]＋[
HCO
3
－
]
（乙）
pH＝3 的 CH
3
COOH(aq)
與
pH＝11 的 NaOH(aq)
等體積混合：
[
H
＋
]＜[
OH
－
]
（丙）
0.1 M NH
4
Cl(aq)：[
Cl
－
]＞[
H
＋
]＞[
NH
4
＋
]＞[
OH
－
]
（丁）相同濃度的
CH
3
COOH(aq)
和
CH
3
COONa(aq)
等體積混合後：
2[
Na
＋
]＝[
CH
3
COOH
]＋[
CH
3
COO
－
]
（戊）
NH
4
HSO
4
(aq)
滴入
NaOH(aq)
至溶液的
pH＝7：[
Na
＋
]＞[
SO
4
2
－
]＞[
NH
4
＋
]＞[
OH
－
]＝[
H
＋
]
試問上述的
5 杯溶液，哪些濃度關係正確？【2 分，全對才給分】
5、溴水外觀為橙黃色液體，可作為檢測烯類、苯酚與苯胺的檢測試劑。試寫出苯酚與溴水的化學反
應式（須平衡）
。【
2 分，全對才給分】
6、一樣本溶液含有 Na
2
CO
3
、NaHCO
3
，取 50 毫升樣本溶液滴定至酚酞終點需用 22.1 毫升之
0.100 M HCl 溶液。另取 50 毫升樣本溶液滴定至甲基紅終點需用 48.4 毫升之 0.100 M HCl 溶液
。試計算出樣本溶液中各成份物質之莫耳濃度。【
4 分】
V
A
B
C
D
E
F
(甲)
(乙)
(丙)
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7、已知在室溫下，溶液中有 1.0
M NH
4
CN 的水溶液，試求此水溶液的 pH 值＝？
（參考資料：
HCN 的 K
a
＝
2
×
10
－
10
；
NH
3
的
K
b
＝
1.25
×
10
－
5
）
【
3 分】
8、人體血液中的血紅蛋白（Hb）容易與 O
2
結合生成
HbO
2
，因此具有輸氧能力。若
CO 吸入肺中
，則會發生反應
CO + HbO
2
O
2
+ HbCO，導致人體缺氧的情形。小功為了解此反應的平衡常
數，於是設計了一項實驗。首先，若向血液中輸入氧氣後（曲線
I），第 4 秒時，此時注入 CO 和
O
2
濃度分別為
1.0
×
10
－
4
M 和 9.9
×
10
－
4
M 的混合氣體，觀察 HbO
2
濃度隨時間的變化（曲線
II
），結果如下圖所示。試問，
CO + HbO
2
O
2
+ HbCO 反應的平衡常數約為多少？【3 分】
9、Cu
2
＋
的配位數是
4，它會與 4 個具有孤對電子對的分子或離子結合成錯離子，若此錯離子帶正電
荷，會再結合等量的負電荷物質而形成錯化合物。錯化合物溶在水中時，帶正電荷的錯離子會與
負電荷物質解離分開。例如：
[Cu(H
2
O)
4
]SO
4
錯化合物在水中解離成：
[Cu(H
2
O)
4
]
2
＋
錯離子與
SO
4
2
－
離子。今有一錯化合物，經元素分析，知道含有
Fe、Cl、N、H 原子比為 1：3：4：12。
經以硝酸銀溶液滴定錯化合物，需耗費等倍的銀離子莫耳數來達到滴定終點。試問：
(1)此錯離子之化學式為何？【2 分】
(2)畫出此錯離子可能存在的幾何異構物。【2 分，全對才給分】
10、已知：
Mg(s)
的昇華熱△
H
1
＝＋
148
kJ∕mol；
Mg(g)
形成
Mg
2+
(g)
的游離能△
H
2
＝＋
2187
kJ∕mol；
Br
2
(l)
的汽化熱△
H
3
＝＋
31
kJ∕mol；
Br
2
的鍵能△
H
4
＝＋
193
kJ∕mol；
Br(g)
電子親和力△
H
5
＝＋
331
kJ∕mol；
MgBr
2
(s)
的生成熱△
H
6
＝－
524
kJ∕mol；
Mg
2+
(g)
的水合能△
H
7
＝－
390
kJ∕mol；
Br
－
(g)
的水合能△
H
8
＝－
80
kJ∕mol
試求出：
(1)
MgBr
2
(s)
之晶格能＝？【
2 分，需註記單位】
(2)
MgBr
2
(s)
之溶解熱＝？【
2 分，需註記單位】
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11、我們可以利用氫氧化物之溶解度之差異，使一離子完全沉澱（當離子之濃度變為原來的 1∕10
4
時可稱為完全沉澱）
，而另一離子即將開始沉澱時，此狀況可稱二離子已分離。若溶液中含有
0.10 M 的 Fe
3+
及
Mg
2+
，應如何控制溶液之
pH 值，以將二離子分開？【3 分】
（假設加入氫氧化合物後溶液體積不變。參考資料：
Fe(OH)
3
之
K
sp
＝
4
×
10
−38
；
Mg(OH)
2
之
K
sp
＝
1.8
×
10
−11
）
12、有一氯化銀光電池，其中一還原半反應為：AgCl(s)
＋
e
－
→
Ag(s)
＋
Cl
－
(aq)，E＝0.21V，但
銀的標準還原電位為：
E°（Ag
＋
∕
Ag）＝0.80V。試依上述資訊，計算出 AgCl 的溶度積常數。
（假設溶液中的離子濃度為
1
M，且溫度在 25℃）【4 分】
13、若欲利用草酸（H
2
C
2
O
4
，
pK
1
＝
1.25，pK
2
＝
4.27，分子量＝90.04）配製 pH＝4.40 的緩衝溶液。
試問需取多少毫升
0.800
M KOH 與 3.38 克草酸混合後稀釋至 500 毫升可達到此目的？【4 分】
14、於 Al
2
(SO
4
)
3
和
MgSO
4
混合溶液中加入
NaOH 溶液，加入 NaOH 溶液的體積與沈澱質量的關係
如右圖所示，試求出原混合液中
Al
2
(SO
4
)
3
和
MgSO
4
物質的莫耳數比？【
3 分】
15、室溫下，在 2
M、20mL 的 H
2
CO
3
溶液中，用
2
M 的 NaOH 溶液滴至第一個當量點時，求此時
溶液的
pH 值為多少？（H
2
CO
3
的
K
a1
＝
4
×
10
－
7
，
K
a2
＝
4
×
10
－
11
）
【
4 分】
16、已知 A 是一種含碳、氫、氧三種元素的有機化合物。已知：A 中碳的質量百分率為 44.1%，氫
的質量百分率為
8.82%，分子量為 136；A 只含有一種官能基團，且每個碳原子上最多只連一個
官能基團；
A 能與乙酸發生酯化反應，但不能在兩個相鄰碳原子上發生消去反應。試寫出 A 的
分子式【
2 分】，並畫出其結構式【2 分】。
V 1.2V
NaOH溶液體積
沈
澱
質
量
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二、問答題：共六大題，共
24 分。
1、小功在國中理化單元裡學習到金屬活性順序（鉀＞鈉＞鈣＞鎂＞鋁＞碳＞鋅＞鐵＞錫＞鉛＞氫＞
銅＞汞＞銀＞鉑＞金）
。然而，他在高中化學課程中卻發現這樣的順序與氧化電位、金屬元素游
離能順序有不一致的情形。請問您如何向小功說明與解釋此不一致的情形。【
4 分】
2、大部分金屬氧化物溶於水都會呈鹼性，但小成卻發現某學習講義上有某題目如下所述：
請判斷此題目是否有誤，若題目有誤，請說明你的理由；若題目沒有錯誤，請寫出這些金屬氧化
物的酸鹼性與判斷的理由。【
4 分】
3、隨著全球通訊往來越趨頻繁，不只通訊市場的需求量日益攀升，人們也開始越來越講究通訊的品
質。由於第一代半導體原料「矽」的元素無法因應需要在更高溫、更高電壓的環境下運作。因
此，市場開始尋求新的半導體原料，於是「砷化鎵」和「磷化銦」成為第二代半導體的代表性化
合物。試以高中階段所學習的化學相關理論，說明砷化鎵和磷化銦為何可作為半導體的材料。
【
4 分】
4、壓克力（PMMA）是一種合成的高度透明、無定形、熱塑性聚合物。試寫出由單體合成壓克力聚
合物的化學反應式（須平衡）與單體名稱。
【各
2 分，共 4 分】
5、銀鏡反應可用於玻璃上製造鏡子，亦可使非導體表面金屬化，從而可作其它金屬的電鍍。試寫出
高中選修化學實驗中，利用葡萄糖（
C
6
H
12
O
6
）溶液與多侖試劑的化學反應式（須平衡）
。
【
3 分】
6、近年來，世界各國受到氣候變遷的威脅，為了達到巴黎協定目標，於 2100 年將全球平均升溫控
制在
2℃
之內，已有許多國家和企業紛紛提出「淨零排放（
Net Zero Emissions）」的承諾，並開
始轉用再生能源、提高設備的能源效率，和發展「碳捕捉、利用與封存技術（
Carbon Capture,
Utilization and Storage）」等方式，以達成「碳中和（Carbon Neutral）」。試比較碳中和與淨零排放
有何不同？以及簡要說明何謂碳捕捉、利用與封存。【
5 分】
試判斷下列物質的酸性強度：
Cr
2
O
3
、
CrO 和 CrO
3
。
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三、 課程與實驗教材說明：共三大題，共
20 分。
1、混成（hybridization）理論是化學家萊納斯．鮑林（Linus Pauling）於 1931 年時提出，後來也被
廣泛地使用於解釋各種有機化合物結構的方法。請問您課堂中如何對學生解釋為何須要混成理論
來說明分子的形成，以及說明混成理論的要點與特徵，最後再以此理論解釋乙烯（
C
2
H
4
）分子的
形成，並比較乙烯分子的鍵角大小（∠
HCC 與∠HCH）。【8 分】
2、實驗：秒錶反應（亦稱為碘鐘反應）
依照高中加深加廣選修化學的實驗課程內容，說明此實驗的原理與過程。
【
6 分】
※提示：此實驗所配製的溶液為溶液
A：0.02 M KIO
3
(aq)
及溶液
B：0.002
M NaHSO
3
(aq)、稀硫
酸和澱粉。
3、試說明何謂選擇性沉澱（Selective Precipitation）？並舉例說明如何應用在定性與定量分析上。
【
6 分】