學科能力測驗 化學科 試題解析 97學年度

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1

 

 

第壹部分:選擇題

   

一、單選題

 

1.下列哪一物質既非導體亦非電解質? 
(A)食鹽    (B)黃銅    (C)黃銅    (D)黃銅    (E)石墨 

【標準答案】

【概念中心】元素週期表、電解質導電性

 

【命題出處】南一版基礎化學第三章、物質科學化學篇第十章、第十一章

 

【試題解析】

(A)食鹽:Na

Cl

化合物《

  電解質、導體  》;(B)黃銅:Cu、Zn  合

金混合物《

  非電解質、導體  》

(C)酒精:CH

3

CH

2

OH  化合物《  非

電解質、非導體

  》;(D)醋酸鉀:CH

3

COO

K

  化合物《  電解質、

導體

  》;(E)石墨:C 元素《  非電解質、導體  》 

2.下列哪一組元素符號依序為[硼、鈦、鉻、砷、氪]? 
(A)[Ba、Ti、Ca、Ar、Cr]     (B)[Be、Ni、Cs、Sn、Cr]     
(C)[Br、Li、Cf、Am、K]      (D)[B、Ti、Cr、As、Kr]     
(E)[ B、Ni、Cr、As、K] 

【標準答案】

【概念中心】元素週期表

 

【命題出處】南一版基礎化學第三章

 

【試題解析】元素符號依序對映為:硼

B、鈦 Ti、鉻 Cr、砷 As、氪 Kr。

 

3.在 1996 年,工業國家開始全面禁用含氟氯碳化合物冷媒,主要是為了保護

大氣層中哪一種氣體?

 

(A)氧    (B)氮    (C)臭氧    (D)二氧化碳    (E)水蒸氣 

【標準答案】

【概念中心】臭氧層破壞

 

【命題出處】南一版基礎化學第二章

 

【試題解析】

NO

X

  與氟氯碳化合物,主要為 NO

2

與氟氯烷(

CCl

2

F

2

),易使臭

氧層易受破壞,故全面禁用。

 

學科能力測驗

   

化 學 科

    試題解析

 

97 

學年度

 

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2

 

4、5 為題組: 

  1 是硝酸銀、硝酸鎂、硝酸鋇、硝酸鎳四種溶液與氫氧化鈉、氯化鈉、硫酸

鈉、硫化鈉等四種溶液作用的結果,表中的“─

  "表示沒有沉澱。以上所有水

溶液的濃度都是

0.01 M。 

    根據表

1,回答 4-5 題。 

 
 
 
 
 

 
 
 

4.硝酸鎳溶液與硫化鈉溶液混合時會產生黑色的沉澱,試問該沉澱的化學式為

下列哪一項?

   

(A)NiS    (B)Ni

2

S      (C)NiS

2

     

(D)Ag

2

S      (E)MgS

2

 

 

【標準答案】

【概念中心】沉澱反應

 

【命題出處】南一版物質科學化學篇第二章

 

【試題解析】

Ni(NO

3

)

2(aq)

Na

2

S

(aq)

2NaNO

3(aq)

NiS

(s)

(黑色) 

S

2

 IA

H

NH

4

IIA

2

可溶,餘皆生沉澱,硫化物大多為

黑色。

 

5.有一水溶液含 Ag

Mg

2

Ba

2

Ni

2

四種陽離子各

0.01M。若以 NaOH、

NaCl、Na

2

SO

4

Na

2

S 溶液作為試劑使之分離,  則下列滴加四種試劑的先

後順序中,

  哪一項可達到分離的目的? 

 (A) 

NaOH; NaCl;Na

2

SO

4

Na

2

S  

(B) Na

2

S;NaOH;NaCl;Na

2

SO

4

 

(C) Na

2

SO

4

Na

2

S;NaOH;NaCl  

(D) NaCl;Na

2

SO

4

NaOH;Na

2

(E) NaCl;Na

2

SO

4

 Na

2

S;NaOH 

【標準答案】

【概念中心】沉澱反應

 

【命題出處】南一版物質科學化學篇第二章

 

【試題解析】欲分離

Ag

Mg

2

Ba

2

Ni

2

,每次只能使一種離子沉澱出來,

故滴加試劑的順序應為:

 

(1)NaCl+Ag

Na

AgCl(s)↓ 

 AgNO

3

 Mg(NO

3

)

2

 Ba(NO

3

)

2

 Ni(NO

3

)

2

 

NaOH 

棕色沉澱

 

白色沉澱

 

 

綠色沉澱

 

NaCl 

白色沉澱

 

 

 

 

Na

2

SO

4

 

 

 

白色沉澱

 

 

Na

2

黑色沉澱

 

 

 

黑色沉澱

 

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3

       

        (2)Na

2

SO

4

Ba

2

2Na

BaSO

4(s)

 

       

        (3)Na

2

S+Ni

2

2Na

NiS

(s)

↓(

Ag

離子已沉澱)

 

       

        (4)2NaOH+Mg

2

2Na

Mg(OH)

2(s)

↓(

Ag

Ni

2

離子已沉澱)

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

6.下列哪一選項混合物,在常溫、常壓共存時,不易引起化學反應? 
 (A)AgNO

3(aq)

KNO

3(aq)

K

2

CrO

4(aq)

   

 

(B)NO

(g)

N

2(g)

O

2(g)

 

(C)H

2(g)

O

2(g)

N

2(g)

 

 

(D)CO

(g)

CO

2(g)

Ca(OH)

2(aq)

 

(E)H

2

O

(l)

Na

(s)

C

2

H

5

OH

(l)

 

【標準答案】

【概念中心】反應速率

 

【命題出處】南一版物質科學化學篇第七章

 

【試題解析】

(A)Ag

(aq)

CrO

4

2

(aq)

Ag

2

CrO

4(s)

↓沉澱反應(極快!約千分之一

秒)

 

(B)2NO

(g) 

O

2(g)

2NO

2(g)

                  自發反應(約 7 ~ 8 秒) 

 

                          《  說明  》因反應物不安定,活化能低,故可於室溫下發生「

自發性反應」

 

 

                            N

2(g)

2O

2(g)

2NO

2(g)

        燃燒反應(極慢) 

 

                          《  說明  》有機反應、燃燒反應,活化能太高,於室溫下反應

極為緩慢

 

(C)H

2(g)

O

2(g)

N

2(g)

                                 

 

                          N

2(g)

2O

2(g)

2NO

2(g)

              燃燒反應(極慢) 

 

                          2H

2(g)

O

2(g)

2H

2

O

(g)

              燃燒反應(極慢) 

 

                          《  說明  》有機反應、燃燒反應,活化能太高,於室溫下反應

極為緩慢

 

(D)CO

(g)

CO

2(g)

Ca(OH)

2(aq)

 

 

Ag

 Mg

2

 Ba

2

 Ni

2

 

 

Cl

 AgCl

(s)

   

 

 

Hg

2

2

Cu

Pb

2

Ag

Tl

產生沉澱,餘可溶

SO

4

2

   

 

BaSO

4(s)

 

Sr

2

Ba

2

Ra

2

Pb

2

產生沉澱,餘可溶

 

S

2

 Ag

2

S

(s)

   

 

NiS

(s)

 

IA

H

NH

4

IIA

2

可溶,餘皆生沉澱

 

OH

 Ag

2

O

(s)

 Mg(OH)

2(s)

   

Ni(OH)

2(s)

↓ 與

IA

H

NH

4

Ca

2

Sr

2

Ba

2

Tl

可溶

,餘皆生沉澱

 

 

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4

 

                          Ca(OH)

2(aq)

CO

2(g)

CaCO

3(s)

↓+

H

2

O

(l)

  中和、沉澱反應(快) 

(E)C

2

H

5

OH

(l)

Na

(s)

H

2

O

2(l)

 

 

                          C

2

H

5

OH

(l)

Na

(s)

C

2

H

5

ONa   有機金屬反應(快) 

 

                          Na

(s)

H

2

O

2(l)

→危險易爆!

 

7、8 為題組: 

某元素有兩種同位素。一種為

10
5

X,質量為 10.0129 amu,佔 19.91 %;另一種為

11
5

X,質量為 11.0093 amu,佔 80.09 %。根據以上資料,回答 7-8 題。 

 

7.元素 X 的原子量是下列哪一個?(取到二位小數) 
 (A)5.00  (B)10.01  (C)10.50  (D)10.81  (E)11.01 

【標準答案】

【概念中心】依同位素含量求原子量

 

【命題出處】南一版基礎化學第三章

 

【試題解析】

10
5

X  與 

11
5

X  於自然界中,含量分別為 19.91 %、80.09 % 

X  平均原子量=10.0129  × 19.91 % + 11.0093 × 80.09 %=10.81 

8.X  原子最外層有幾個電子? 
 (A)1  (B)2  (C)3  (D)4  (E)5 

【標準答案】

【概念中心】物質的形成

 

【命題出處】南一版基礎化學第三章

 

 
【試題解析】

(1)中性原子:質子數=電子數=5 
(2)依 K[2],L[8],M[18],N[32]…填入,即 K[2],L[3] 
  《

  註:

5

B 硼:[He]2s

2

2p

1

  》故 X 原子「最外層」(L 層)電子

3 個。 

 

9.某先進自來水廠提供 2 ppm(百萬分濃度)臭氧(O

3

)殺菌的飲用水,

  若以

純水將其稀釋至原有體積之二倍,

  換算成體積莫耳濃度約為多少 M? 

 (A)1×10

4

 

(B)2×10

4

 

(C)5×10

5

 

(D)2×10

5

 

(E)1×10

5

 

【標準答案】

【概念中心】濃度換算

 

【命題出處】南一版物質科學化學篇第二章

 

【試題解析】

M=

ppm

 1000M

 =

2

1000×48 ×

1
2 =2.083×10

5

 M 

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5

二、多選題

 

10.今有甲、乙、丙、丁、戊五支 10 毫升之試管,分別依序加入 1 毫升的汽油

、甲苯、丙酮、酒精、食醋後,各再加入

1 毫升的蒸餾水。試問充分攪拌後

,下列哪些試管內的溶液是均勻混合?(應選三項)

 

 (A)甲    (B)乙    (C)丙    (D)丁    (E)戊 

【標準答案】

CDE 

【概念中心】有機氫鍵

 

【命題出處】南一版物質科學化學篇第五章

 

【試題解析】有機物具有「氫鍵」可與水均勻混合為一相。

 

 
 
 
 
 
 

11.下列的反應中,哪幾項是氧化還原反應?(應選二項) 
 (A)CaO

(s)

H

2

O

(l)

Ca(OH)

2(s)

 

(B)2PbS

(s)

O

2(g)

2PbO

(s)

2S(s) 

(C)CaCO

3(s)

2HCl

(aq)

 CaCl

2(aq)

H

2

O

(l)

CO

2(g)

 

(D)Cl

2(g)

  H

2

O

(l)

 HOCl

(aq)

HCl

(aq)

 

(E)SiO

2(s)

4HF

(aq)

SiF

4(g)

2H

2

O

(l)

 

(F)KCl

(aq)

AgNO

3(aq)

AgCl

(s)

KNO

3(aq)

 

【標準答案】

BD 

【概念中心】氧化還原

 

【命題出處】南一版物質科學化學篇第九章

 

【試題解析】

1.氧化還原反應:反應前後「氧化數」改變。(一邊為「元素單質

」另一邊為其「化合物」

 

 

 (B)2PbS

(s)

 + O

2(g)

2PbO

(s)

2S

(s)

         

 

 (D)Cl2(g)+H

2

O

(l)

HOCl

(aq)

HCl

(aq)

       

2.非氧化還原反應:反應前後「氧化數」沒有改變。 

 

 (A)CaO

(s)

H

2

O

(l)

 Ca(OH)

2(s)

   

[Ca=+2、O=-2、H=+1]氧化數沒有改變。 

 

 (C)CaCO

3(s)

2HCl

(aq)

CaCl

2(aq)

H

2

O

(l)

CO

2(g)

 

[Ca=+2、C=+4、O=-2、H=+1、Cl=-1]氧化數沒有
改變。

 

 

 (E)SiO

2(s)

4HF

(aq)

SiF

4(g)

↑+

2H

2

O

(l)

 

[Si=+4、O=-2、H=+1、F=-1]氧化數沒有改變。 

 

 (F)KCl

(aq)

AgNO

3(aq)

AgCl

(s)

↓+

KNO

3(aq)

    《  沉澱  》 

有機物

 

汽油

 

甲苯

 

丙酮

 

酒精

 

食醋

 

類別

 

 

脂芳烴

 

 

羧酸

 

氫鍵

 

×

 

×

 

 

 

 

有機物

 

汽油

 

甲苯

 

丙酮

 

酒精

 

食醋

 

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6

[K=+1、Cl=-1、Ag=+1、O=-2、N=+5]氧化數沒有
改變

 

 

12.諾貝爾 2007  年化學獎頒給德國化學家俄托,俄托成功描述物質表面發生化

學反應的催化過程,奠定現代表面化學的基礎,下列哪些化學反應與固體物

質表面催化有關?(應選二項)

 

 (A)汽油的燃燒 

(B)氫在氧中燃燒成水蒸氣 
(C)過氧化氫在黑色二氧化錳中分解出氧氣 
(D)銅幣在硝酸汞溶液中變銀色的硬幣 
(E)汽車觸媒轉化器中一氧化碳變成二氧化碳 
(F)硝酸鋇溶液和硫酸溶液作用產生硫酸鋇沉澱 

【標準答案】

CE 

【概念中心】催化劑

 

【命題出處】南一版物質科學化學篇第七章

 

【試題解析】

 

 
 
 
 
 
 
 
 

反            應

 

 

有無催化劑

(A)汽油的燃燒 

氣體-液體

 

 

(B)氫在氧中燃燒成水蒸氣 

氣體-氣體

 

 

(C)過氧化氫在黑色二氧化錳中分解出氧氣 

液體-固體

  有(固體)

(D)銅幣在硝酸汞溶液中變銀色的硬幣 

固體-液體

 

 

(E)汽車觸媒轉化器中一氧化碳變成二氧化碳 

氣體-固體

  有(固體)

(F)硝酸鋇溶液和硫酸溶液作用產生硫酸鋇沉澱  液體-液體 

 

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7

第貳部分:

 

13、14 為題組:                                                                        表 3 

    氫氧化鋁在不同

pH 值水溶液中的溶解度

列於表

3。 

    根據表

3 資料,回答 13-14 題。 

 

 

13.下列有關氫氧化鋁溶解度的敘述,哪一項正確? 

(A)水溶液的 pH 值為 6 時,氫氧化鋁溶解度最大 
(B)酸性的水溶液中,若 H

離子濃度愈大,則氫氧化鋁溶解度愈小

 

(C)鹼性的水溶液中,若 OH

離子濃度愈大,則氫氧化鋁溶解度愈小

 

(D)在一公升 0.0001M 鹽酸溶液比在一公升純水中溶解度大 

【標準答案】

【概念中心】看表能力

 

【命題出處】南一版物質科學化學篇第八章

 

【試題解析】

(A)水溶液的 pH 為 6 時,氫氧化鋁溶解度,經查表 4.2×10

7

M 為最

 

(B)酸性的水溶液中,若 H

離子濃度愈大,

pH 值愈小,則氫氧化

鋁溶解度愈大

 

(C)鹼性的水溶液中,若 OH

離子濃度愈大,

pH 值愈大,則氫氧化

鋁溶解度愈大

 

(D)在一公升 0.0001M 鹽酸溶液比在一公升純水中溶解度大 

  ∵

 0.0001M 鹽酸溶液,pH 值=4 溶解度 S

1

2.0×10

2

  又一公升純水,

pH 值=7 溶解度 S

2

4.0×10

6

M  ∴S

1

S

pH 

溶解度(

mol/L) 

4.0 

2.0  × 10

2

 

5.0 

2.0  × 10

5

 

6.0 

4.2  × 10

7

 

7.0 

4.0  × 10

6

 

8.0 

4.0  × 10

5

 

9.0 

4.0  × 10

4

 

10.0 

4.0  × 10

3

 

11.0 

4.0  × 10

2

 

12.0 

4.0  × 10

1

 

background image

 

8

 

14.若要將表  3 在有限的空間作圖以便看出溶解度隨 pH 的變化,則縱座標應

使用下列哪一項(最方便)?

 

(A)溶解度×1000    (B)溶解度÷1000    (C)溶解度+1000     
(D)溶解度-1000    (E)log(溶解度) 

【標準答案】

【概念中心】作圖能力

 

【命題出處】南一版物質科學化學篇第八章

 

【試題解析】

(A)將溶解度差異放大 1000 倍,但 pH5~10 變化不易觀察,如下圖
黑線;

(B)將溶解度差異縮小 1000 倍,但 pH5~10 變化不易觀察,

如下圖灰線。

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
(C)將溶解度向上平移 1000,但 pH 值變化不易觀察,如下圖黑線

(D)將溶解度向下平移 1000,但 pH 值變化不易觀察,如下圖灰

線。

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

pH S (A)S×1000 (B)S÷1000

4 2.0E-02

2.0E+01 2.0E-05

5 2.0E-05

2.0E-02 2.0E-08

6 4.0E-07

4.2E-04 4.2E-10

7 4.0E-06

4.0E-03 4.0E-09

8 4.0E-05

4.0E-02 4.0E-08

9 4.0E-04

4.0E-01 4.0E-07

10 4.0E-03

4.0E-06

11 4.0E-02

40  4.0E-05

12 4.0E-01

400  4.0E-04

pH S 

(C)S+1000 (D)S-1000

4 2.0E-02

1.0E+03 

-1.0E+03

5 2.0E-05

1.0E+03 

-1.0E+03

6 4.2E-07

1.0E+03 

-1.0E+03

7 4.0E-06

1.0E+03 

-1.0E+03

8 4.0E-05

1.0E+03 

-1.0E+03

9 4.0E-04

1.0E+03 

-1.0E+03

10 4.0E-03

1.0E+03 -1.0E+03

11 4.0E-02

1.0E+03 -1.0E+03

12 4.0E-01

1.0E+03 -1.0E+03

background image

 

9

 
(E)將溶解度 S 取對數與 pH 值作圖,變化差異大較容易觀察,如下
圖黑線。

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

15、16 為題組: 

    圖

16 顯示四氯化碳(CCl4)及水的密度隨溫度變

化的情形。在

25℃將等體積的四氯化碳和水倒入一試

管,則見試管內液體分成兩層。再將它逐漸冷卻至-
25℃,在冷卻過程中,試管內的物質狀態隨溫度而改
變。

 

    根據以上資料,回答

15-16 題 

 
 
 
                                                                                                                圖 16 

 

15.在 0℃時試管內分成三層,  由上而下順序正確的是哪一項? 

(A)H

2

O

(s)

H

2

O

(l)

CCl

4(l)

   

(B)CCl

4(l)

H

2

O

(s)

H

2

O

(l)

   

 

(C)H

2

O

(s)

CCl

4(l)

H

2

O

(l)

   

(D)CCl

4(s)

H

2

O

(l)

H

2

O

(s)

   

 

(E)H

2

O

(l)

CCl

4(l)

CCl

4(s)

 

【標準答案】

【概念中心】物質相圖

 

【命題出處】南一版物質科學化學篇第四章

 

【試題解析】

1.作一通過「0  ℃」之「垂直輔助線」。 

         

    2.由上而下的順序,即密度由小而大,如下圖上 

1 H

2

O

(s)

 2 H

2

O

(l)

 3 CCl

4(l)

之順序。

 

pH S (E)logS 

4 2.0E-02 

-1.7E+00

5 2.0E-05 

-4.7E+00

6 4.2E-07 

-6.4E+00

7 4.0E-06 

-5.4E+00

8 4.0E-05 

-4.4E+00

9 4.0E-04 

-3.4E+00

10 4.0E-03 

-2.4E+00

11 4.0E-02 

-1.4E+00

12 4.0E-01 

-4.0E-01

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10

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

16.在-20℃時試管內分成三層,由上而下的正確順序為下列哪一項? 

(A)H

2

O

(s)

H

2

O

(l)

CCl

4(l)

   

(B)H

2

O

(s)

CCl

4(l)

H

2

O

(l)

   

 

(C)CCl

4(l)

H

2

O

(s)

CCl

4(s)

   

(D)H

2

O

(s)

CCl

4(l)

CCl

4(s)

   

 

(E)H

2

O

(s)

CCl

4(s)

CCl

4(l)

 

【標準答案】

【概念中心】物質相圖

 

【命題出處】南一版物質科學化學篇第四章

 

【試題解析】

1.作一通過「-20℃」之「垂直輔助線」。 

         

    2.由上而下的順序,即密度由小而大,如下圖上 

1 H

2

O

(s)

 2 CCl

4(l)

 3 CCl

4(s)

之順序。

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

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11

17.在溫度 0℃,分別測量 1.0mol 氫、甲烷、二氧化碳三種氣體的體積(V)和壓

(P),將其結果作成 PV/nRT 與壓力(大氣壓)的關係圖,如圖 19,其中 T

為溫度;另在壓力

1 大氣壓,分別測量 1.0mol  氫、氮、二氧化碳三種氣體

的體積和溫度,將其結果作成

PV/nRT 與溫度(K)的關係圖,如圖 20。圖

19 與圖 20 中的虛線為理想氣體。 

           

 

                      圖 19                                                                      圖 20 

根據圖

19 與圖 20 實驗結果,下列哪些敘述是正確?(應選三項) 

(A)溫度 0℃,三種氣體中,甲烷最接近理想氣體 
(B)壓力 1 大氣壓與常溫時,三種氣體中,氮氣最接近理想氣體 
(C)由圖 19,體積相當小時,三種氣體都相當接近理想氣體 
(D)由圖 20,溫度相當高時,三種氣體都相當接近理想氣體 
(E)由圖 19 與圖 20,可以獲得結論:壓力趨近於 0 大氣壓,且溫度甚大於

500 K,四種氣體都相當接近理想氣體 

(F)由圖 19 與圖 20,可以獲得結論:壓力趨近於 500 大氣壓,且溫度趨近

0 K,四種氣體都相當接近理想氣體 

【標準答案】

BDE 

【概念中心】理想氣體

 

【命題出處】南一版物質科學化學篇第一章

 

【試題解析】

(A)由原圖 19,溫度 0℃,三種氣體中,H

2

最接近理想氣體,斜率

固定、角度最小。

 

(B)由下圖 20,作一通過 25℃(298K)之「垂直輔助線」。壓力 1
大氣壓與常溫時,三種氣體中,氮氣

N

2

最接近理想氣體。

 

 
 
 
 
 
 
 
 

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12

(C)由下圖 19,作一通過 500atm 之「垂直輔助線」。體積相當小時(
壓力大

),三種氣體都不接近理想氣體。 

 
 
 
 
 
 
 

 

(D)由下圖 20,作一通過 500K 之「垂直輔助線」。圓圈標示部分,
溫度相當高時,三種氣體都相當接近理想氣體

 

(E)(F)由圖 19 與圖 20,圓圈標示部分可獲結論:壓力趨近於 0 大
氣壓,且溫度甚大於

500K,四種氣體都相當接近理想氣體。 

     

 

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