1
臺北市立中正高中 113 年第 1 次教師甄選初試 【化學科】試題卷
一、 單選題(每題 3 分，共 18 分)
1.
以下四種正鹽溶液：
AX、BX、AY、BY ，在 25℃時溶液濃度均為 1M。已知 AX 溶液 pH=7 且溶液中[X
-
]=1M；
BX 溶液 pH=4 ； BY 溶液 pH=6。下列敘述何者正確?
(A)解離平衡常數 K
BOH
小於 K
HY
(B)溶液 pH 值 AY < BY (C)將溶液稀釋相同倍數時，溶液 pH 變化值 BX < BY
(D) AY 溶液 pH 值<7 (E)解離平衡常數 K
AOH
小於 K
BOH
2.
已知
2NO
2
(g)→ 2NO(g)＋O
2
(g)為二級反應。定溫下取 NO
2
300 mmHg 進行反應，當總壓增加為 301 mmHg 時，需
時
10 秒，則當總壓由 400 mmHg 變為 401 mmHg 時，約需時若干秒？
(A) 10 (B) 20 (C) 40 (D)75 (E) 90。
3.
於
0.01M 氯化鎂與 2.0M 氨水的混合液 1 升中，需預先加入 NH
4
NO
3
若干克，才能防止
Mg(OH)
2
的沉澱發生？
（已知
NH
3
之
K
b
=1.810
−5
，
Mg(OH)
2
之
K
sp
=9.010
−12
，式量：
NH
4
NO
3
=80）
(A) 64 克 (B) 96 克 (C) 120 克 (D) 144 克 (E)216 克。
4.
在某溫度下，取
2 莫耳 A 與 3 莫耳 B 充入一密閉容器中，發生下列反應：
A(g) + B(g) ⇌ C(c) + D(g)，當達平衡時測得平衡常數 Kc 的數值為 1.0。在溫度不變的情況下將反應系的體積擴大為
原來的
10 倍，若 A 的轉化率（反應物反應轉為生成物的比率）不變，則 B 的轉化率為多少？
(A) 20% (B) 24% (C) 36% (D) 40% (E) 60%。
5.
一附有活塞的容器先裝液體
CS
2
(l)、及 CS
2
(g)飽和的空氣，於 1atm、7℃的狀態如圖所示，
壓力維持
1atm 不變，溫度上升至 27℃，則活塞應移至哪一個刻度？
(取近似值，且 CS
2
的飽和蒸氣壓在
7℃時為 180mmHg、27℃時為 400mmHg，混合氣體視為理想氣
體，由於膨脹及蒸發所引起的液面升降、活塞的重量及摩擦力均可忽略)
(A)4.5
(B)5.0
(C)5.5
(D)6.0
(E)6.5
6.
常溫下，在一定體積、
pH＝12 的 Ba(OH)
2
(aq)中，逐滴加入定量濃度的NaHSO
4
(aq)，當溶液中的Ba
2
＋
恰好完全沉
澱時，溶液的
pH＝11。若反應時體積有加成性等於，試求原本 Ba(OH)
2
(aq) 溶液與加入的 NaHSO
4
(aq) 之體積比
為何？
(A) 1：9 (B) 2：8 (C) 1：1 (D) 9：11 (E) 10：1。
◎本次考試作答時間 100 分鐘，鈴響後請停筆，由監試人員協助收回題目卷與答案卷。
◎作答時須標示各題的題號，選擇題答案請寫在答案本第一頁，一題一行。
◎非選擇題除題目要求外，可不必列出計算過程，最後答案請畫底線標註。
◎答案本最後 2 頁可供計算使用。
2
二、多重選擇題(每題 3 分，共 21 分)
7.
離子化合物
M
3
A
2
(s) 之飽和水溶液，在 300 K 之滲透壓為 0.123 atm。下列敘述哪些正確 ？
(A)100 mL 的水可溶解 5.0 × 10
-4
莫耳 M
3
A
2
(s) (B) [M
2+
] + [A
3-
] = 5.0 × 10
-3
M
(C) [M
2+
] = 2.0 × 10
-3
M (D) [A
3-
] = 3.0 × 10
-3
M (E) M
3
A
2
(s) 之 Ksp 為 1.1 × 10
-13
8.
取
X 克的 KNO
3
與不溶於水之不純物混合成
Y 克的混合物，在 10℃、40℃及 70℃時，溶解於 W 克的蒸餾水，測
其未溶解的殘留固體重量分別為
250 克、120 克及 20 克，則下列敘述哪些正確？（已知 KNO
3
在
10℃、40℃、
60℃及 70℃ 之溶解度分別為 20、60、100 及 140 g 每 100 g 水中）
(A) X=285 (B) Y=315 (C) W=325
(D)若要 X 克純 KNO
3
完全溶於
W 克的蒸餾水中，其溫度最低至少應達到 60℃
(E) 在 70℃時，所有 KNO
3
已溶解，僅剩下不能溶解之不純物
9.
下列水溶液均為
0.1 m，則各項性質比較，哪些正確？（設電解質完全解離）
(A)蒸氣壓：純水＞ C
2
H
5
OH ＞ CH
3
COOH ＞ C
6
H
12
O
6
＞
KCl ＞ CaCl
2
(B)凝固點：純水＞ C
2
H
5
OH ＞ CH
3
COOH ＞ C
6
H
12
O
6
＞
KCl ＞ CaCl
2
(C)沸 點：純水＜ C
2
H
5
OH ＜ C
6
H
12
O
6
＜
CH
3
COOH ＜ KCl ＜ CaCl
2
(D)導電度：C
6
H
12
O
6
＜
CH
3
COOH ＜ KCl ＜ CaCl
2
(E)滲透壓：純水 ＜ C
6
H
12
O
6
＜
CH
3
COOH ＜ KCl ＜ CaCl
2
10. 這個實驗與你在「反應速率」或「秒錶反應」所做的實驗有關。實驗過程如下﹕
(1)用一透明杯子取蒸餾水 80 毫升，並滴入碘酒至溶液呈黃褐色後，分成約兩等量的兩杯。
(2)在其中的一杯溶液中滴入 0.1 M 的亞硫酸氫鈉 x 滴，攪拌後黃褐色消失，溶液變成無色，稱此溶液為甲液。
(3)在另一杯的溶液中，加 1 M 的氫氧化鈉溶液 y 滴，攪拌後黃褐色同樣消失，而稱此溶液為乙液。
(4)將無色的甲液再分成約等量的兩杯。在其中的一杯加入 3％的雙氧水 x 滴，攪拌後靜置數分鐘，無色溶液逐漸呈
色，稱此溶液為丙液。另一杯則加入
1 M 的鹽酸 2y 滴，攪拌後得丁液。
(5)同樣將乙液分成約等量的兩杯。在其中的一杯加入 3％的雙氧水 x 滴，攪拌後得戊液，而另一杯則加入 1 M 的鹽
酸
2y 滴，攪拌後得己液。
上面敘述的實驗流程，用簡略的示意圖表示如下：
試問下列哪些溶液呈現黃褐色？
(A)乙 (B)丙 (C)丁 (D)戊 (E)己
3
11. 兩個等體積的真空燒瓶用細管相連接（設細管的體積極小可省略）
，最初在
27 ℃下置
入
0.70 莫耳的 H2 測得壓力為 0.82 atm，
今
V
1
改放入
127 ℃之恆溫槽中，而 V
2
仍然保持
27 ℃，則最後達平衡狀態時，
下列敘述哪些正確？
(A)燒瓶內體積為 10.5 L (B)燒瓶內壓力約為 0.94 atm (C)V
1
所含
H
2
為
0.4 莫耳
(D)V
2
所含
H
2
為
0.3 莫耳 (E)V
1
及
V
2
所含
H
2
均為
0.35 莫耳
12. 鐵與稀 HNO
3
反應時，若兩者消耗的純物質的莫耳數比為
4：10，且生成 Fe(NO
3
)
2
，則反應中生成的唯一的還原產
物可能是：
(A)NO (B)N
2
O (C)N
2
(D)NH
4
NO
3
(E)NO
2
13. 已知下列半反應之 E°值：
Cu
2
＋
(aq)
＋
2 e
－
→ Cu
(s)
E°＝＋0.34 V
Na
＋
(aq)
＋
e
－
→ Na
(s)
E°＝－2.17 V
AgI
(s)
＋
e
－
→ Ag
(s)
＋
I
－
(aq)
E°＝＋0.15 V
I
2(s)
＋
2 e
－
→ 2 I
－
(aq)
E°＝＋0.53 V
Ag
＋
(aq)
＋
e
－
→ Ag
(s)
E°＝＋0.80 V
2 H
2
O
(l)
＋
2 e
－
→ H
2(g)
＋
2 OH
－
(aq)
E°＝－0.41 V
O
2(g)
＋
4 H＋4 e
－
→ 2 H
2
O
(l)
E°＝＋0.82 V
用
Cu 為陰極，Ag 為陽極，電解 1 M NaI
(aq)
，則下列敘述何者正確？
(A)直流電源的正極接 Cu 極 (B)所需直流電源電壓至少要 0.56 V (C)陽極析出 O
2
(D)若通電 0.1 F，產生氫氣 0.05 莫耳 (E)若用 Pt 作為兩極進行電解，陽極溶液漸成棕色
三、非選擇題 (共 61 分)
1. 如右圖，將甲乙兩個裝有不同物質的注射筒相連後，將乙針筒內的物質壓擠到甲針筒
內，進行下表所列的 4 次不同實驗(氣體為同溫同壓下測定)
實驗序號 甲針筒內物質
乙針筒內物質
甲針筒的現象
1
20mL H
2
S(g)
10mL SO
2
(g)
?
2
10mL FeSO
4
溶液
10mL NH
3
(g)
剛開始有白色沉澱，後變色
3
15mL Cl
2
(g)
40mL NH
3
(g)
?
回答以下問題
: (共 7 分)
(1) 實驗 1 混合後，甲針筒內的現象是有 的生成，活塞 移動(填向內、向外，或不)。反應後甲針筒有少量
殘留氣體，正確的處理方式是將其通入
溶液中。
(2) 實驗 2 中，沉澱經一段時間後最終變為 色，寫出沉澱變色的反應方程式: 。
(3) 實驗 3 中，已知 3Cl
2
+ 2NH
3
→ N
2
+ 6HCl。反應後甲針筒除了活塞有移動外，還出現白色煙霧，氣體顏色由原本
的
色變為 色。最後針筒內剩餘的氣體體積約為 mL。
4
2.
學生在溴水
Br
2
(aq)中加入足量的乙醛溶液時，發現會使溴水褪色，於是做了三種假設:
①溴水與乙醛發生了取代反應；②溴水與乙醛發生了加成反應；③溴水將乙醛氧化成乙酸。
為探究哪一種假設是正確的，某小組提出了以下兩種實驗方案。
方案一
: 以石蕊試紙檢驗褪色溶液的酸鹼性。
方案二
: 測定反應前後溴水中 Br
2
與
Br
-
物質的量。
請回答下列問題
: (共 7 分)
(1) 方案一是否可以確認哪一種假設是正確的? (填是或否)理由是?
(2) 設反應前的溴水中 Br
2
為
a mol，反應後溶液中 Br
-
為 b mol，
(i)若是假設①為真，則 a 與 b 的關係式為: b= ，
(ii)若是假設②為真，則 a 與 b 的關係式為: b= ，
(iii)若是假設③為真，則 a 與 b 的關係式為: b= 。
(3)若取含 Br
2
為
5× 10
−3
mol 的溶液與入足量的乙醛完全反應，再將反應後的溶液稀釋至 100mL，取 10mL 溶液
加入足量硝酸銀溶液，得到沉澱
0.188g，(此處 CH
3
COOAg 溶於水，原子量 Br=80，Ag=108)。根據此狀況，如
何判斷①
~③中，何種假設是正確的?
3.
某工業用洗滌鹼中混有食鹽與
NaHCO
3
，今取
20 克該洗滌鹼粉末配製成一公升溶液，分別取 25mL 該溶液，各加
入酚酞與溴甲酚綠
(
Bromocresol green ，變色範圍 pH3.8 ~ 5.4)
做為指示劑，以
0.12 M HCl 滴定之，達滴定終點分
別用去
HCl 溶液 16.0 及 42.0mL，求此洗滌鹼所含 Na
2
CO
3
與
NaHCO
3
的重量百分比分別為多少
? (共 4 分)
(已知 H
2
CO
3
的
Ka
1
=4× 10
−7
，
Ka
2
=6× 10
−11
)
4.
一克油或脂肪皂化所需 KOH 或 NaOH 之毫克數稱為皂化價。某人為測定橄欖油的皂化價，準備了 HCl 溶液與 NaOH
酒精溶液，進行以下步驟:
步驟一：秤取橄欖油稱取試料油 0.50g 於 250ml 燒瓶中。加入 25mL NaOH 酒精溶液 25mL，裝上
迴流冷凝管(如右圖)，加熱 30 分鐘後，靜置降溫後加 5 滴酚酞指示劑，以 HCl 溶液
滴定至紅色消失共需 27.00 mL。
步驟二： 精確稱取 0.51 克的 KHP(
Potassium hydrogen phthalate，鄰苯二甲酸氫鉀)
固體置於錐
形瓶中，並加入約 50ml 水及 2〜3 滴酚酞指示劑，以 NaOH 酒精溶液滴定至酚酞變色，
共用去 NaOH 溶液 12.50 mL。
步驟三：以吸量管吸取 25mL NaOH 溶液置於錐形瓶中，再加入 5 滴酚酞指示劑。以 HCl 溶液滴定之，共用去 HCl
溶液 40.00 mL。
問題: (共 8 分)
(1)本實驗所使用的 HCl 溶液濃度為多少 M?
(2)依據實驗結果，一克橄欖油的皂化需多少 mg NaOH ?
(3)某油脂的皂化價為 X mg NaOH/g 油，換算成 Y mg KOH/g 油，兩者關係為何?以 Y=f(x)函式表示
(4)裝置中的冷凝管用途為何?為什麼不設置成橫式?
5
5.
已知有六瓶未知水溶液
A ~ F，分別為
Na
2
CO
3
、
Ba(OH)
2
、
HI、NaOH、AgNO
3
和
H
2
SO
4
其中之一，
將溶液進行兩兩混合，其試驗結果如下表所示，
表中符號「
↓」代表有沉澱產生；
「
↑」代表有氣體生成；
「－」則表示肉眼觀察不到明顯變化。
請根據實驗結果推論溶液
D 及溶液 F 為何種溶液？(共 4 分)
6. 某生做了下面題目 1：【某溫度下，已知 AgCl 之 K
sp
＝1.0010
－
10
，而 Ag(NH
3
)
2
＋
(aq)
Ag
＋
(aq)
＋2NH
3(aq)
之解離平衡常
數 K
d
＝1.0010
－
8
，今在 2.0M 氨水溶液中加入足量 AgCl 達平衡時，求：AgCl 在 2.0M 氨水中之溶解度為若干 M？】
其正確解法如下：
AgCl
(s)
Ag
＋
(aq)
＋Cl
−
(aq)
K
sp
＝1.0010
－
10
Ag
＋
(aq)
＋2NH
3(aq)
Ag(NH
3
)
2
＋
(aq)
K =
1
K
d
=
1
1.00×10
−8
= 1.00 × 10
8
兩式相加：AgCl
(s)
＋2NH
3(aq)
Ag(NH
3
)
2
＋
(aq)
＋ Cl
−
(aq)
K = 10
−2
=
x∙x
(2−2x)
2
, 10
−1
=
x
2−2x
, x= 0.167 M
平衡： -xM (2-2x)M xM xM
該生又做了另外一題 2.多質子酸解離的題目：
【 H
2
S{
H
2
S→H
+
+HS
-
K
a1
=1.0×10
-7
HS
-
→H
+
+S
2-
K
a2
=1.2×10
-15
，試計算 0.1M H
2
S
(aq)
中，[H
+
]=？[S
2−
]=？ 】
該生仿照上一題的作法，將這兩步解離的式子相加：
H
2
S
2H
+
+ S
2−
K = K
a1
∙ K
a2
= 1.2 × 10
−22
=
(2x)
2
∙ x
0.1−x
解出 x=1.410
－
8
平衡：(0.1-x)M 2x M x M [H
+
]=2x=2.810
－
8
M [S
2−
]=x=1.410
－
8
M
請回答下列問題：(共 8 分)
(1) 如何跟學生說明題目 2 的解法是錯的，但題目 1 這樣子解題是正確的，從這 2 題的數值能具體解釋為什麼嗎？
(2) 所以第 2 題要怎麼做才正確？又為何要這樣子做？並把[H
+
]及[S
2
−
]的正確答案算出來。
6
7.
PCl
5
(g)
⇄
PCl
3
(g)+Cl
2
(g)在 237℃時的平衡常數 K
p
=10atm。在一 8.2 升的真空容器內，導入 208.5 克的 PCl
5
(g)，再加
熱至
237℃。回答下列問題 (共 6 分)
(1)平衡時，Cl
2
(g)的分壓為何？
(2)若體積擴大為 1000mL 則 Cl
2
(g)的分壓變為多少？
(3)若 PCl
5
(g)及 PCl
3
(g)的莫耳生成熱分別為-375KJ 及-287KJ，若反應後降溫至常溫，則對平衡常數有何影響？
8.
已知錯離子
[Ni(CN)
4
]
2-
具有反磁性，而
[CoF
6
]
3-
具有順磁性，試以價鍵理論說明之。(共 6 分)
（包含中心金屬的參與鍵結的混成軌域、錯離子形狀）
9.
已知
Ag
+
/Ag 電極之 E
0
red.
= 0.80 V，且 AgCl/Cl
-
之
E
0
red.
= 0.244 V，試計算 AgCl 的 K
sp
為何？
(共 3 分)
10. 某有機化合物 X 只含有碳、氫、氧三種元素，其中碳和氫之重量百分組成分別為
62.02% 和 10.43%。
回答以下問題:
(共 4 分)
(1)請寫出 X 的實驗式。
(2)下圖 1 為該化合物 X 之 mass 圖譜，寫出該化合物之分子式。
圖 1
(3)下圖 2 為該化合物 X 之 IR 圖譜，請畫出該化合物之結構式並說明理由。
圖 2
7
11.
波耳（Bohr）氫原子能階的能量公式： E
n
＝
J＝
kJ mol
－1
(共 4 分)
(1) 請寫出波耳模型的兩個主要假設為何?
(2)請依據上述兩個主要假設，逐步推導出氫原子能階公式。
(m
e
是電子質量，v 是電子速率，r 是電子軌道半徑，ε
0
是真空介電常數，e 是電子電量，n 為主量子數。
以
m
e
、v、r、e、ε
0
、n
這些符號表達氫原子能階公式的推導過程及結果)