1
第壹部分
一、單選題
1. 在溫帶地區許多湖泊的湖面結冰時,水底生物仍能在水底安然渡過冬天,下列
原因何者最合理?
(A)生物體本身具有調節溫度的功能
(B)湖面結冰,底層的水仍可以維持
10℃以上
(C)
4℃時,水的密度最大,使湖底的水不致於結冰
(D)
4℃時,水的密度最大,有利於湖水的對流,使湖面與湖底的溫度一致
【標準答案】
C
【概念中心】水的性質
【試題解析】空氣溫度降至
0℃以下時,湖表面開始結冰,但湖底的水一直保持
4℃(∵密度大)
,因此湖底是不會結冰的,可以確保水底生物安然
渡冬。
2.下列哪一物質加熱時會固化,且燃燒時會產生具有臭味的含氮化合物?
(A)澱粉
(B)牛脂
(C)蛋白質
(D)乳糖
【標準答案】
C
【概念中心】醣類、蛋白質、脂肪
【試題解析】
(A)(D)醣類都是由 C、H、O 三種元素組成,燃燒時會產生 CO
2(g)
、
H
2
O
(l)
,沒有臭味。
(C)蛋白質含 C、H、O、N 元素,燃燒時會產生具有臭味的 NH
3(g)
氨
氣。
(D)酯類通式 R-COOR',含 C、H、O 三種元素,燃燒時亦產生 CO
2(g)
、
H
2
O
(l)
,沒有臭味。
3.關於熱塑性塑膠的敘述,下列哪一項錯誤?
(A)製造原料主要為石油化學產品
(B)加熱時軟化,冷卻時固化,具可塑性
(C)成分分子是以離子鍵結合
(D)通常不傳電、亦不易傳熱
【標準答案】
C
【概念中心】塑膠
【試題解析】
(C)成分分子是有機「高分子聚合物」,並非以「離子鍵」結合(離
學科能力測驗
化 學 科
試題解析
96
學年度
2
子鍵熔化時可導電)
。
4.下表為生活中常見的三種不同狀態的純物質,甲烷、蒸餾水與氯化鈉(食鹽)
。表中數據係以絕對溫標
K 為單位的熔點。試問哪一組的熔點合理?
選項
甲烷
蒸餾水
氯化鈉
(A)
1074
273
91
(B)
91
273
1074
(C)
273
91
1074
(D)
1071
91
273
(E)
91
1074
273
【標準答案】
B
【概念中心】化學鍵
【試題解析】
(1)化學鍵種類:
①甲烷
CH
4(g)
-低熔點的「共價分子」,常溫、常壓為氣態。
②蒸餾水
H
2
O
(l)
-低熔點的「共價分子」,常溫、常壓為液態。
③氯化鈉
NaCl(s) -高熔點的「共價網狀晶體」,常溫、常壓為固
態。
(2)
絕
對溫標
K=t (℃) + 273
NaCl
(s)
(
801℃)>H
2
O
(l)
(
0℃)>CH
4(g)
(-
182℃)
∴
NaCl
(s)
(
1074K)>H
2
O
(l)
(
273K)>CH
4(g)
(
91K)
5. 已知亞佛加厥數為 6.02 × 10
23
。下列哪一項所含氫的原子數最多?
(A)
3.01 × 10
23
氫分子的氫原子
(B)
5.02 × 10
23
個氫原子
(C)
8.5 克氨(NH3)所含的氫原子
(D)
8 克甲烷(CH4)所含的氫原子
【標準答案】
D
【概念中心】莫耳計量
【試題解析】
(A) 1 個 H
2
=
2 個 H
∴
3.01×10
23
個
H
2
=
2×(3.01×10
23
)個
H=6.02 × 10
23
個
H
(B) 5.02×10
23
個氫原子
(C) 1 個 NH
3
=
1 個 N + 3 個 H=4 個原子(只含 3 個氫原子)
NH
3
莫耳數
n=
8.5 g
17 g / cm
3
=
NH
3
分子個數
6.02 ×10
23
NH
3
分子個數
=3.01×10
23
個
NH3
=
3 ×(3.01×10
23
)個
H
=
9.03 ×10
23
個
H
(D) 1 個 CH
4
=
1 個 C + 4 個 H=5 個原子(只含 4 個氫原子)
3
CH
4
莫耳數
n=
8 g
17 g / cm
3
=
CH
4
分子個數
6.02 ×10
23
CH
4
分子個數
=3.01×10
23
個
CH
4
=
4 ×(3.01×10
23
)個
H
=
1.204 ×10
24
個
H《最多》
6.教學上有時會用電子點式來表示原子結構。下列選項中的阿拉伯數字代表質子
數、
「+」代表原子核所帶的正電荷、
「
● 」代表核外電子,則哪一項代表離子
?
(A) (B) (C) (D)
【標準答案】
D
【概念中心】原子結構
【試題解析】離子電荷
=質子總電荷+電子總電荷
(A)(+9)+ [(-2)+(-7)] =0
《原子》
(B)(+10)+ [(-2)+(-8)] =0 《原子》
(C)(+11)+ [(-2)+(-8)+(-1)] =0 《原子》
(D)(+12)+[(-2)+(-8)]=+2 《陽離子》
7. 三支試管分別裝有稀鹽酸、氫氧化鈉溶液及氯化鈉水溶液,已知各溶液的濃
度均為
0.1M,但標籤已脫落無法辨認。今將三支試管分別標示為甲、乙、丙後
,從事實驗以找出各試管是何種溶液。實驗結果如下:
(1)各以紅色石蕊試紙檢驗時只有甲試管變藍色。
(2)加入藍色溴瑞香草酚藍(BTB)於丙試管時,變黃色。
(3)試管甲與試管丙的水溶液等量混合後,上述兩種指示劑都不變色,加
熱蒸發水分後得白色晶體。
試問甲試管、乙試管、丙試管所含的物質依序為下列哪一項?
(A)鹽酸、氯化鈉、氫氧化鈉
(B)氫氧化鈉、氯化鈉、鹽酸
(C)氯化鈉、鹽酸、氫氧化鈉
(D)鹽酸、氫氧化鈉、氯化鈉
【標準答案】
B
【概念中心】酸鹼中和實驗、指示劑
【試題解析】酸:鹽酸
HCl
(aq)
、鹼:氫氧化鈉
NaOH
(aq)
、鹽:氯化鈉
NaCl
(aq)
(1)甲試管使「石蕊試紙」呈藍色,為鹼性──氫氧化鈉。
(2)丙試管使「溴瑞香草酚藍」呈黃色,為酸性──鹽酸。
4
(3)甲試管+丙試管等量混和後,上述兩種指示劑都不變色,加熱得
白色晶體。
HCl
(aq)
+ NaOH
(aq)
→ NaCl
(aq)
+ H
2
O
(l)
8.~9.為題組
甲、乙、丙、丁四種氣體(氧、氫、二氧化碳、氨)的一些性質列如下表,
回答 8.~9.題。
氣體
水中溶解度
水溶液性質
氣味
在標準狀況(STP)時與空氣密
度的比值
甲
溶解一些
酸性
無
1.53
乙
微溶
無
1.11
丙
易溶
鹼性
有
0.60
丁
不易溶
無
0.07
8.收集氣體丙時,應使用下列哪一方法最恰當?
(A) (B) (C)
【標準答案】
C
【概念中心】氣體收集實驗
【試題解析】甲:
(
1.53)比空氣重,溶解一些,以向上排氣法優先、也可用排
水集氣法收集(較純)
乙:
(
1.11)比空氣重,微溶於水,以排水集氣法優先、也可用向
上排氣法(較不純)
丙:
(
0.60)比空氣輕,易溶於水,向下排氣法《故選(B)》
丁:
(
0.07)比空氣輕,不易溶於水,以排水集氣法優先,也可用
向下排氣法
9.甲、乙、丙、丁是什麼氣體?
(A)甲為氧、乙為氫、丙為二氧化碳、丁為氨
(B)甲為氨、乙為氫、丙為二氧化碳、丁為氧
(C)甲為二氧化碳、乙為氧、丙為氨、丁為氫
(D)甲為氧、乙為二氧化碳、丙為氨、丁為氫
【標準答案】
B
【概念中心】分子量
5
【試題解析】甲:
M
甲
=
44(=28.8×1.53)二氧化碳 CO
2
=
44
乙:
M
乙
=
32(=28.8×1.11)氧 O
2
=
32
丙:
M
丙
=
17(=28.8×0.60)氨 NH
3
=
17
丁:
M
丁
=
2(=28.8×0.07)氫 H
2
=
2
10.有五種化合物,其溶解度(每 100 克水中,所含溶質的克數)和溫度的關係
如右圖,試問哪一化合物溶解的過程為放熱反應?
(A)
NaNO
3
(B)
CaCl
2
(C)
KCl
(D)
Na
2
SO
4
·
10H
2
O
(E) Na
2
SO
4
【標準答案】
E
【概念中心】反應熱、勒沙特列原理
【試題解析】
(A) NaNO
3
、
(B) CaCl
2
、
(C) KCl、(D) Na
2
SO
4
·
10H
2
O
例:
NaNO
3(s)
+ Q
Na
+
(aq)
+ NO
3
-
(aq)
斜率>
0,溫度上升
(相當於加入熱量
Q↑,平衡向右),溶解度上升。
(E) Na
2
SO
4
例:
Na
2
SO
4
(s)
Na
+
(aq)
+
SO
4
2
-
(aq)
+ Q
斜率<
0,溫度上升(相當於加入熱量 Q↑,平衡向左),
溶解度下降。
6
二、多選題
11.金屬原子的離子化傾向較大者較易成離子。下列與離子化傾向較大的金屬原
子相關的敘述,哪些正確?(應選兩項)
(A)較易被還原
(B)較易被氧化
(C)較易失去電子
(D)較易獲得電子
【標準答案】
BC
【概念中心】氧化還原、金屬原子的離子化傾向(氧化電位)
【試題解析】金屬原子只能失去電子,無法獲得電子,故只能氧化,無法還原。
12.鉛蓄電池是以鉛為負極、二氧化鉛為正極,而兩種電極均浸於稀硫酸溶液所
構成的一種電池。可用比重計測定溶液的比重,來決定是否需要充電。鉛蓄電池
在放電時,下列相關的敘述,哪些正確?(應選三項)
(A)稀硫酸的濃度增大
(B)稀硫酸的濃度減小
(C)溶液的密度增大
(D)溶液的密度減小
(E)正極、負極的重量都增加
(F)正極重量減少,負極重量增加
【標準答案】
BDE
【概念中心】鉛蓄電池
【試題解析】
(A)(B)鉛蓄電池在放電 1F 時,消耗 1 莫耳 H
2
SO
4
,產生
1 莫耳 H
2
O
濃度:
[H
2
SO
4
]=
H
2
SO
4
莫耳數↓
溶液體積↑
∴
[H
2
SO
4
]↓濃度減小
(C)(D)消耗 1 莫耳 H
2
SO
4
(
98g、78.4mL)
,產生
1 莫耳 H
2
O(18g、
18mL)
硫酸密度:
D=
H
2
SO
4
質量(
M)↓
溶液體積(V)↑
∴
D↓密度減小(M 減少效應影響較 V 大)
(E)(F)正極、負極皆反應產生 PbSO
4(s)
附著於電極,故電極重量都
增加。
13.甲、乙、丙、丁為原子或離子,其所
含的質子、中子與電子的數目如右表。
試單就表中的數據,判斷下列相關的敘
述,哪些正確?(應選三項)
甲
乙
丙
丁
質子數
2
2
3
3
中子數
1
2
3
4
電子數
2
2
2
3
7
(A)甲、乙為同位素
(B)乙、丙為同位素
(C)甲、乙、丙為同位素
(D)乙、丁為離子
(E)丙、丁為同位素
(F)丙為離子
【標準答案】
AEF
【概念中心】同位素、離子
【試題解析】
(1)原子、離子之判斷:
甲:
(A) (+2)+(-2)=0 《原子》
乙:
(B) (+2)+(-2)=0 《原子》
丙:
(C) (+3)+(-2)=+1 《陽離子》
丁:
(D) (+3)+(-3)=0 《原子》
(2)同位素之判斷:原子序(質子數)相同
甲、乙皆為質子數=
2 之 He 氦原子
丙、丁皆為質子數=
3 之 Li 鋰原子
14.甲地大氣溫度隨高度的垂直變化如右圖,圖中高
度
0 公里為海平面。有關甲地大氣溫度垂直結構的
敘述,下列哪幾項正確?(應選兩項)
(A)在平流層中,大氣溫度隨高度遞減
(B)地表的大氣溫度最高
(C)在熱氣層(增溫層)中,大氣溫度隨高度遞減
(D)中氣層頂大約在
90 公里
(E)在對流層中,大氣溫度隨高度的變化大約為-
6.5 ℃/公里
【標準答案】
DE
【概念中心】大氣圈中的各層的性質分析
【試題解析】
(A)在平流層,大氣的溫度隨高度增加。
(B)在增溫層溫度最高。
(C)在增溫層(熱氣層)中,大氣溫度隨高度遞增。
(D)由圖可知在高度約 90 km 處為中氣層頂。
(E)由圖可知在地面溫度約 288 k(15℃)
,對流層頂溫度約
210(-
63℃),而對流層的高度約 12 km,因此對流層中大氣溫度隨高度
的變化大約為
- 6.5℃/公里。
8
第貳部分
15.今有二種不同元素 X 及 Y,化合為兩個含此二種元素的化合物。第一個化合
物是由
9.34 克的 X 和 2.00 克的 Y 化合而成;而第二個化合物是由 4.67 克的 X
和
3.00 克的 Y 化合而成。如果第一個化合物的分子式是 XY,那麼第二個化合
物的分子式為下列何者?
(A)
X
2
Y
(B)
XY
2
(C)
X
3
Y
(D)
XY
3
(E) X
2
Y
2
【標準答案】
D
【概念中心】倍比定律
【試題解析】
(1)將 XY 質量與兩化合物列表如下:
X
M
Y
N
X
Y(另 Y 質量=6)
M:N
X
1
Y
1
9.34 (×3=28.02) 2.00
(×3=6) 1:1
X
A
Y
B
4.67 (×2=9.34) 3.00
(×2=6) 1:3
(2)令 Y 質量=6 克,
則
X 原子質量比=28.02:9.34=3:1=1:
∴
X
A
Y
B
=
X
1/3
Y
1
=
X
1
Y
3
;故選
(D)
16.有甲、乙、丙三瓶不同的液體,要知道各瓶中的液體為何種藥劑,而從事下
列實驗:
(1)各取一部分液體,分別倒入試管然後加等量的水稀釋,並各滴加氯化鋇溶液
時,只有甲液的試管生成白色沉澱。
(2)將硝酸銀溶液加入乙及丙的試管,結果兩支試管都產生沉澱,但再加入過量
的氨水時,只有丙試管的白色沉澱會溶解。
試問甲、乙、丙的液體分別是什麼藥劑?
(A)
甲為 H
2
SO
4
、乙為
HI、丙為 HCl
(B)
甲為 HI、乙為 H
2
SO
4
、丙為
HCl
(C)
甲為 H
2
SO
4
、乙為
HCl、丙為 HI
(D)
甲為 HCl、乙為 H
2
SO
4
、丙為
CH
3
COOH
【標準答案】
A
【概念中心】沉澱表、鹵化銀沉澱檢驗
【試題解析】
(1)由答案之化學式判斷:
①陽離子:
H+(H+ 與所有陰離子皆可溶)。
②陰離子:
SO4
2
-
、
Cl
-
、
I
-
、
CH
3
COO
-
(
CH
3
COO
-
與所有陽離
子皆可溶)
(2)由題意加入:氯化鋇:BaCl
2
、硝酸銀:
AgNO
3
9
(3)沉澱判斷:陽離子 Ba
2
+
、
Ag
+
與陰離子
SO4
2
-
、
Cl
-
、
I
-
沉澱判
斷。
①
Cl
-
、
Br
-
、
I
-
與
Hg
2
2
+
、
Cu
+
、
Pb
2
+
、
Ag
+
、
Tl
+
產生沉澱,其
餘陽離子皆可溶。
②
SO4
2
-
與
Sr
2
+
、
Ba
2
+
、
Ra
2
+
、
Pb
2
+
產生沉澱,其餘陽離子皆可
溶。
(4)白色 AgCl
(s)
沉澱,可溶於「過量氨水」形成錯氨銀離子水溶液
AgCl
(s)
+
2NH
3(aq)
→ [Ag(NH
3
)
2
]
+
(aq)
+ Cl
-
白色
AgCl
(s)
沉澱再溶解
黃色
AgI
(s)
沉澱,無法溶於「過量氨水」(鹵化銀原子序↑,對
氨水溶解度↓)
(5)由顏色判斷沉澱物:
①白色沉澱:
BaSO
4(s)
↓(甲管)
、
AgCl
(s)
↓(丙管)
②黃色沉澱:
AgI
(s)
↓
(1)氯化鋇 (2)硝酸銀
過量氨水
甲
SO
4
2
-
BaSO
4(S)
↓
(白)
-
-
與
Sr
2
+
、
Ba
2
+
、
Ra
2
+
、
Pb
2
+
產生
沈澱,其餘陽離子皆可溶
乙
I
-
-
AgI
(S)
↓
(黃)
AgI
(S)
↓
(黃)
與
Hg
2
+
、
Cu
+
、
Pb
2
+
、
Ag
+
、
Tl
+
產生沈澱,其餘陽離子皆可溶
丙
Cl
-
-
AgCl
(S)
↓
(黃)
「再溶解」
[Ag(NH
3
)
2
]
+
(aq)
與
Hg
2
+
、
Cu
+
、
Pb
2
+
、
Ag
+
、
Tl
+
產生沈澱,其餘陽離子皆可溶
17.~18.為題組
將 5 M 鹽酸 50.0 mL 倒入下圖甲的側管圓底燒瓶,並滴入 1~2 滴廣用酸鹼
指示劑。另外將足量的 NaHCO
3
粉末放入未吹氣的氣球內,然後套住瓶口,組裝
成不漏氣的氣體發生裝置如圖甲。在燒瓶的側管接一橡皮管並裝有橡皮夾,可連
氣體實驗裝置,如下圖乙與圖丙。圖乙為燒杯內放置三隻高度不同直立燃燒的蠟
燭,並且在杯口連接通氣的導管。圖丙在洗瓶內滴有 1~2 滴酚的 1M 氫氧化鈉
溶液 200.0 mL。製備氣體實驗時,將下圖甲氣球內的粉末舉起,使其滑入燒瓶溶
液中,約 30 秒後,氣球充氣而直立硬挺,而圓瓶內的溶液由紅色變成黃色。根
據上文回答 17.、18.題。
10
圖甲 圖乙 圖丙
17.連接圖甲與圖乙的氣體實驗裝置,慢慢打開圖甲連接橡皮夾。試問下列有關
實驗結果的敘述,哪一項正確?
(A)在圖甲,所產生的氣體是一氧化碳
(B)在圖甲,所產生的氣體是氧氣
(C)圖乙中,蠟燭的火燄由低的往高的漸漸旺盛
(D)圖乙中,蠟燭的火燄由低的往高的漸漸熄滅
(E)圖乙中,蠟燭的火燄完全不受侵入氣體的影響
【標準答案】
D
【概念中心】酸鹼中和
【試題解析】
(1)碳酸氫鈉加鹽酸產生:鹽+水+二氧化碳
NaHCO
3(s)
+ HCl
(aq)
→ NaCl
(aq)
+ H
2
O
(l)
+ CO
2(g)
↑
(2)二氧化碳性質:不具可燃性或助燃性,故能使蠟燭的火燄熄滅
CO
2
分子量
44 比空氣重(空氣分子量約 28.8),故如圖,乙中 CO
2
分子會由低處往高處漸漸充滿,故蠟燭的火燄由低處往高處漸漸熄
滅。
18.連接圖甲與圖丙的氣體實驗裝置,當慢慢打開連接橡皮夾,若由
NaHCO
3
粉末所產生的氣體,能完全被在圖丙內的
1M 氫氧化鈉溶液 200.0 mL
所吸收中和產生碳酸氫根離子(
HCO
3
-
)而呈無色。試問至少需要多少克的
NaHCO
3
粉末?
(A)
21 .0
(B)
16.8
(C)
8.4
(D)
4.2
(E) 2.1
【標準答案】
B
【概念中心】酸鹼中和計量
【試題解析】∵
NaHCO3 鹼的當量數=H
2
CO
3
酸的當量數(本實驗為單質子酸)
=
NaOH 鹼的當量數
11
F
(NaHCO
3
)
=
F
(NaOH)
W
物重
E
當量
=n×M×V
W
(NaHCO
3
)
84
1
=
1×1 (M) ×
200
1000 (L)
W
(NaHCO
3
)
=
16.8 g
19.已知碘化氫在 25℃,1 atm 的熱化學反應式如下:
1
2 H
2(g)
+
1
2 I
2(s)
+ 25.9 kJ/mol → HI
(g)
……(1)
式
(1) 中 25.9 kJ/mol 為 HI(g) 的莫耳生成熱。碘化氫的生成及分解反應為一可
逆的平衡反應,其熱化學反應式如下:
H
2(g)
+ I
2
2HI
(g)
+ 9 kJ ……(2)
而其反應過程和能量的關係如下圖。根據上文與下圖,下列哪三項敘述正確?
(A)
在式(2),碘化氫的生成為放熱反應
(B)
碘的昇華(固相變為氣相)為吸熱反應
(C)
加入催化劑時,只增加碘化氫的生成速率
(D)
若式(2)正反應的活化能為 169 kJ 時,逆反應的活化能則為 178 kJ
(E)
在達到化學反應平衡狀態時,正反應與逆反應的速率都是 0
【標準答案】
ABD
【概念中心】反應熱、赫斯定律、催化劑、活化能、反應平衡
【試題解析】
(A)在式(2),1H
2(g)
+ 1I
2(g)
2HI
(g)
△
H=- 9 kJ<0,為放熱反應
(B)將式(1)×2-式(2)以「赫斯定律」相加減
1H
2(g)
+1
I2(s)
→ 2HI
(g)
△
Ha=+51.8 kJ
=△H
1
×
2 (1)×2
+)
2HI
(g)
1H
2(g)
+ 1 I
2(g)
△
Hb=+9 kJ
12
=-△H2 -(2)
──────────────────────────
1I
2(s)
1I
2(g
) △H=+60.8 kJ
=△Ha +△Hb
=2△H
1
-△H
2
∵△
H>0 ∴為吸熱反應
(C)加入催化劑時,正、逆反應速率皆同時增加。
(D)「若式(2)正反應的活化能為 169 kJ 時」本敘述說明與圖形不符
(圖形為
160 kJ)
故視為假設,代公式即可
△
H=正反應活化能-逆反應活化能
△
H=-9 kJ=169 - 逆反應活化能
∴逆反應活化能=
178 kJ
(E)反應達平衡時,正反應速率=逆反應速率≠ 0