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臺北市立成功高級中學
114 學年度
第
1 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
log2＝0.301、log3＝0.477、√𝟐＝1.414、√𝟑＝1.732
非選擇題（共
100 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。
一、 計算題：共
13
大題，共
48
分。
1.若 A→2B 在 600℃下為一級反應，且其速率常數為 k＝8.0×10
－
3
s
-1
，則 A 的濃度從 0.60 M 減至 0.10
M 約需多少分鐘？（ln2＝0.693、ln3＝1.099）
（
3 分）
2.在某一特定溫度下，Cu 與某濃度的 HNO
3
作用，產生了
NO
2
與
NO，且莫耳數比為 3：1。若以 1
莫耳的
Cu 反應，則總共消耗掉多少莫耳的 HNO
3
？
（
3 分）
3. Suppose the rules for assigning quantum numbers were as follows:
n=1, 2, 3, …
l=0, 1, 2, …, n
m=0, 1, 2, …, l＋1
s=＋
2
1 or－
2
1
State the values of l, m, s for the electrons when n=1 and n=2. Give the electron configuration for an atom
with twelve electrons.
（
3 分）
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4. HCN 為一弱酸（K=10¯
9
）
，今用
0.2 M 的 NaOH 溶液去滴定 0.1 M 的 HCN 溶液 100mL 至中性
（
pH＝7）時停止，則需加入多少 NaOH？
（
3 分）
5.在濾紙上收集了 3.0 克的 AgCl 白色沉澱，若使用 2M NH
3
(aq) 5.0mL 沖洗沉澱物，則 AgCl 會損失
多少克？（已知
AgCl 的 Ksp＝1.0×10
－
10
，
Ag(NH
3
)
2
＋
的解離平衡常數
Ka＝4×10
－
8
，
Ag＝108）
（
3
分）
6.小功為分析某化合物（甲）的成分，於是稱取 24.90 克的化合物（甲），並且設計下列的實驗，其實
驗步驟與結果如下圖所示：
（原子量：
Ba=137）
試問化合物（甲）的化學式為何？
（
3 分）
7.大氣中含有大量二氧化碳，二氧化碳溶解於雨水中，並達到氣、液相平衡後，雨水的酸鹼值約為 5.6，
因此大自然的雨水是酸性，反應式如下：
CO
2
(g) CO
2
(aq)
式
(1)
CO
2
(aq)＋H
2
O(l) HCO
3
－
(aq)＋H
+
(aq)
式
(2)
已知
25℃時，式(2)的平衡常數為 K，溶液中 CO
2
濃度遵守亨利定律，常數為
k M/kPa。
（忽略
HCO
3
－
的解離）
若當時大氣壓力為
P kPa，大氣中 CO
2
的莫耳分率為
x，試問此雨水中，H
＋
的濃度為多少？
（
3 分）
化合物
（甲）
溶液 A
黃色溶液
加水
溶解
白色沉澱
46.60 克
KSCN(aq)
HCl(aq)
不會
溶解
溶液呈血紅色
NaOH(aq)
紅褐色
沉澱
BaCl
2
過量
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8.以索耳未法製備碳酸鈉，若欲產生 3 莫耳的碳酸鈉，則需多少公克的食鹽？（請寫出索耳未法的
製備方程式）
（3 分）
9.已知 C
40
H
x
的
C−H 鍵與 C−C 鍵的鍵能分別為 431.0 kJ/mol、298.0 kJ/mol，而且 H−H 的鍵能為 436.0
kJ/mol，若 C
40
H
20
(g) → C
40
H
18
(g)＋H
2
(g) 的反應過程如下圖所示，試估算 C
40
H
20
(g) → C
40
H
18
(g)＋
H
2
(g) 的反應熱（∆H）為多少？
（
4 分）
10.小功為測試過錳酸鉀於不同酸鹼性條件下的氧化力，於是設計下列 KMnO
4
與
KI 的實驗，假如
KMnO
4
與
KI 均恰好完全反應，實驗結果如下表所示：
溶液酸鹼性
KI 莫耳數
KMnO
4
莫耳數
產物
實驗
1
酸性
0.001
a
Mn
2+
I
2
實驗
2
中性
0.001
10 a
MnO
2
X
試問
X 可能為何？
（
4 分）
11.甲：Q 為氣態烴，使完全燃燒所生成的 CO
2
和
H
2
O 的莫耳數比為 1：1。
乙：將
m 克乙烷完全燃燒生成 CO
2
和
H
2
O 時，經實驗測知共放熱 310 kJ。
丙：已知：C
2
H
6
(g)，CO
2
(g)，H
2
O(1)之莫耳生成熱依次為－85kJ，－390kJ，－285kJ。
丁：由實驗得知 m 克乙烷在同狀況下和 11.2 克的 Q 具有相同的體積。
畫出 Q 可能的結構式。
（
4 分）
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12.若甲電解槽含有 5％之 NaOH(aq)100g，乙電解槽含有 3.0M 之 KI(aq) 1.0 升，甲乙二電解槽串
聯，電極均為
Pt，在 25°C latm 時，以鉛蓄電池電解之，電流強度 2 安培通電 19300 秒後，若乙
電解槽溶液仍為
1.0 升，求：
（
1）NaOH(aq)之重量百分率濃度為多少？
（
2 分）
（
2）KI(aq)之 pH 值為多少？
（
2 分）
（
3）若已知鉛蓄電池未使用前含濃度 30％硫酸 1 公升（比重 1.2），則電解後重量百分率變為多
少？
（
2 分）
13.
克古列（
Friedrich August Kekulé）是德國化學家，也是化學結構理論的主
要創始人。他在
1865 年做了一個夢，夢到原子像條銜尾蛇一樣首尾相接，
提出著名的苯環結構。
1858 年，他也提出價鍵理論，該理論涉及原子價與
分子結構，以及基於碳的四價性與自我結合性質的新方法。對於有機化學
家來說，該理論提供了對於有機物結構的新理解方向。請試著以高中化學
教材為內容，簡要寫出價鍵理論的內容，並利用此理論的內容，寫出右圖
青蒿素
的分子式為何？（須有計算過程，否則不予計分）
（
6 分）
二、課程與實驗教材說明：共
10
題，共
52
分。
1.碘量法（Iodimetry）是一種分析化學中常用到的滴定方法，同時也是一種氧化還原滴定的方法，碘
量法又分為直接碘量法和間接碘量法，試比較上述兩種方法的原理、過程與其應用差異。
（
4 分）
2.尿素是第一個以人工合成的有機化合物。1828 年，德國化學家維勒首次在實驗室裡合成。這一成功
強烈衝擊了形而上學的活力論，同時也為化學開創了一個新興的研究領域。原本他是要合成氰酸銨，
但他發現混合氰酸和氨水後，把蒸乾溶液後，所得到的固體並不是氰酸銨，後來證明這個產物就是
尿素。這個實驗日後也成為課堂上的演示實驗之一，具體步驟是將氰酸鉀與氯化銨溶液混合加熱然
後冷卻，反應後產生尿素。你如何向學生解釋此示範實驗的化學反應式。
（
4 分）
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3.已知鹼金屬的第一游離能順序為 Li＞Na＞K，但我們查詢鹼金屬的還原電位順序卻是 Li＜K＜Na，
如下表所示。試問如何以能量變化說明導致我們判斷錯誤的原因？
（
4 分）
鹼金屬
昇華熱
氣態金屬離子水合能
還原電位
Li
520
161
−522
−3.05 V
496
109
−406
−2.71 V
K
419
90
−322
−2.93 V
單位：第一游離能、昇華熱和氣態金屬離子水合能皆為
kJ．mol
−1
4.排列下列分子極性由大到小，並說明判斷原理。
（
1）順-1,2-二氯乙烯、反-1,2-二氯乙烯、1,1-二氯乙烯
（
2 分）
（
2）CF
2
Cl
2
、
CF
2
H
2
、
CCl
2
H
2
、
CF
4
、
CCl
4
（
2 分）
5.試判斷下列各題是否正確，並說明判斷原理。
（
1）酸強度大小：NH
4
＋
＞
PH
4
＋
。
（
2 分）
（
2）1 莫耳的 PCl
5
溶於水，欲完全中和成正鹽，需用
8 莫耳的 NaOH。
（
2 分）
（
3）BaCl
2
水溶液與
AgNO
3
、
H
2
SO
4
皆生白色沈澱，且焰色反應呈深紅色。
（
2 分）
（
4）N
2
F
2
、
Pt(NH
3
)
4
Cl
4
均具順反異購物。
（
2 分）
6.只用下列哪一種試液即可區別 Na
2
S，Na
2
CO
3
，
Na
2
S
2
O
3
，
NaAl(OH)
4
，
Na
2
SO
4
五種溶液：（A）氫
氧化鈉溶液（
B）鹽酸溶液（C）氨水（D）氯化鋇溶液。選出正確答案並說明原因。
（
4 分）
第7頁，共8頁
7.物質的鑑定與分離：
（
1）實驗桌上有 5 支標明 1～5 的試管，含有未知成分的溶液，只知其可能為氯化鈉溶液、溴化鈉溶
液、碘化鈉溶液、乙醇的正己烷溶液、乙炔的正己烷溶液。某生進行實驗測試，以「＋」表示
有反應發生，「－」表示沒有反應，空白為未測試，得到的結果歸納如下表。
試 管
測 試
1
2
3
4
5
AgNO
3
(aq)
＋
－
＋
＋
－
MnO
2
(s)
＋
＋
＋
Cl
2
(aq)
－
＋
＋
Br
2
／
CCl
4
－
－
＋
＋
KMnO
4
／
OH
＋
＋
＋
＋
＋
試問編號
1~5 的化學式，並且寫出其推理過程。
（
4 分）
（
2）請
利用高中選修化學所學習的內容，試著從酚、甲苯和苯胺等混合物中分離出此
3 種有機化合
物，請以實際上課黑板繪出其分離的流程圖。
（
4 分）
8.
二氧化碳捕捉、封存、再利用技術（
CCUS）是將工廠排放
或大氣中的二氧化碳進行捕集和灌入地底封存或再利用，
它已成為能源、化學、鋼鐵、水泥等高碳排產業降低二氧化
碳排放量的重要應用技術。研究發現利用氧化鈣可以在高
溫下捕獲
CO
2
，並且在更高的溫度下將捕獲的
CO
2
釋放與
利用。然而，某研究單位發現，利用
CaC
2
O
4
．
H
2
O 的熱分
解也可以製備氧化鈣，
CaC
2
O
4
．
H
2
O 加熱升溫的過程中，固體的質量變化如右圖所示，試寫出在
400~600
℃ 時，熱分解的反應方程式。此外，研究單位也發現若與碳酸鈣加熱分解所得的
氧化鈣
比
較，
CaC
2
O
4
．
H
2
O 熱分解製備的氧化鈣擁有較佳的捕獲能力。請你試著解釋其原因為何？（化學反
應式與原因各
2 分）
（
4 分）
9.已知氯化銀之 Ksp＝1.6×10
－
10
，鉻酸銀之
Ksp＝2.5×10
－
12
。一溶液中有
0.10M 之 C1
－
及
0.10M 之
CrO
4
2
－
，今欲使用
AgNO
3
溶液將二者分離，試說明是否可將兩者分離、如何分離及判斷方法。
（假設加入硝酸銀溶液後，溶液體積不改變）
（離子之濃度變為原來的
1∕10
4
時可稱為完全沉澱）
（需列出算式）
（
4 分）
第8頁，共8頁
10. 2018 年公布的十二年國民基本教育課程綱要中。
自然領域課程綱要中，關於探究學習內容
—「論
證與建模」：要求學生能夠「整理分析數據並提出或結論或找出解決方案，以及模型來呈現、預測
各變項（或因素）之間的關係。檢視資料數據與其他研究結果的異同，以提高實驗或探究結果的可
信度，並察覺所建立的模型的限制」。
依據自然科學探究與實作課程綱要的學習內容，試以現行
114 學年度學科能力測驗試題做為範例
（如下所示），如何於實際教學過程中，運用上述的方法向學生說明其解題過程，藉此達到論證與
建模的目的。
（
8 分）
範例：
114 學年度學科能力測驗試題
化合物甲與乙是啤酒苦味最主要的來源，其結構如下圖所示。在異辛烷溶液中，這兩個分子都會
吸收波長
275 nm 的紫外光，且吸光度與濃度成正比。化合物甲與乙皆為弱酸，在水中可部分解
離成
H
+
與它們各自的酸根。
「國際苦度單位」是啤酒釀製過程的一項重要指標，大部分啤酒的苦度介於 10 到 100 之間，
其簡易測量方法如下：
步驟一、取 5.0 mL 的啤酒樣品，加入12.5 mL 的異辛烷和 0.5 mL的酸
步驟二、充分搖晃混合，待液體分層後，測量異辛烷層在 275 nm 的吸光度
步驟三、此吸光度乘以50 即為該啤酒樣品的「苦度」
淑芬同學對某品牌的啤酒進行了四次的苦度測量，每次的實驗條件如下表所示。
下列關於實驗的敘述，
哪些正確？（應選 2 項）
(A)實驗三的苦度值與實驗一、二差異大，說明實驗所使用的酸的強弱會影響苦度值的測量
(B)實驗四中的苦度數值約為 53
(C)若在實驗一中，不加入鹽酸，改為加入 0.5 mL 的 12 M NaOH (aq)，則水溶液中酸根的濃度會
下降
(D)若在測量方法使用 10.0 mL 的啤酒樣品，其他步驟不變，則量測的苦度值會變低
(E)步驟二使用到萃取法
<<試題結束>>