學科能力測驗 化 學 科 試題解析 99 學年度

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1

 
 
 

 

第壹部分

 

 

 

 

  單選題 

 

  說明  第 1 至 8 題為單選題,每題選出一個最適當的選項,標示在答案卡之「選擇

題答案區」。

 

(    )1.  氧的元素符號是 O,水的分子式是 H

2

O。下列哪一個是雙氧水(過氧化氫)的

分子式?

 

(A) O

2

H

2

O    (B) H

2

O

3

   

(C) HO

2

   

(D) H

2

O

2

   

(E) H

3

O

【答    案】D 

【概念中心】分子式 

【命題出處】南一版高一基礎化學 3-1 物質的形成 

【試題解析】過氧化氫的分子式 H

2

O

2

 

(    )2.  小華將 100 公克的 100℃沸水與 150 公克的 0℃冰塊放在絕熱容器中。當達成

熱平衡時,剩下多少公克的冰未熔化?

 

(A) 150    (B) 100    (C) 25    (D) 10    (E) 0 

【答    案】

【概念中心】熱平衡與相變

 

【命題出處】南一基礎物理

3-2  熱對物質的影響 

【試題解析】

100 公克的 100℃沸水若降溫至 0℃需放熱

4

10

100

1

100

=

×

×

cal 

設此

4

10

cal 使 x 克的 0℃冰塊完全熔化成 0℃的水,則 80x=

4

10

⇒ x=125 

故剩下

150-125=25 克的冰未熔化。 

(    )3.  許多人喜歡在夏天到海邊戲水,也會在沙灘玩砂。試問在臺灣沿海的沙灘隨意

抓取的一把砂是屬於下列哪一類的物質?

 

(A)元素    (B)純物質    (C)化合物    (D)混合物    (E)聚合物 

【答    案】

 C 

【概念中心】物質的分類

   

【命題出處】南一基礎化學

1-1 化學簡介 

【試題解析】一把砂的組成成分不只一種,有砂子、鹽、礦物質、微生物…等,所以為

 

混合物。

 

(    )4.  氪與鉛的核融合反應過程為: 

(1)高能的 

86
36

  Kr 離子轟擊 

208

82

  Pb 靶,氪核與鉛核融合,放出 1 個中子,形成新

元素

(2) 120 微秒後,X 元素的原子核分裂出 1 個氦原子核,而衰變成另一種新元

學科能力測驗

   

化 學 科

    試題解析

 

99 

學年度

 

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2

(3) 600 微秒後又再釋放出一個氦原子核,形成另一種新元素 Z 
下列有關此核融合反應的敘述,何者錯誤?

 

(A)氪核與鉛核融合產生 X 之核反應式為 

86
36

  Kr+ 

208

82

  Pb  → 

1
0

  n+ 

293
118

  X 

(B) X→Y 之核反應式為 

293
118

  X  → 

4
2

  He+ 

289
116

  Y 

(C) Y→Z 之核反應式為 

289
116

  Y  → 

4
2

  He+ 

285
114

  Z 

(D)元素 Z 原子核之中子數為 171 
(E)元素 Y 原子核之中子數為 116 

【答    案】E 

【概念中心】核融合反應 

【命題出處】南一基礎物理 7-3 地球的能源、南一版高一基礎化學 4-4 其他能源 

【試題解析】(A)(B)(C)依『質量數守恆』,『質子數守恆』檢查皆正確, 

            (D) Z 原子核:中子數 = 285-114 =171 

            (E) Y 原子核:中子數 = 289-116 = 173 故選項 (E) 錯誤 
5-6 題為題組 
    在一個體積可調整的反應器中,於

27℃、1 大氣壓,注入 10 毫升的 A

2

氣體與

30

毫升的

B

2

氣體(

A 與 B 為兩種原子)。假設恰好完全反應,產生甲氣體。 

(    )5.  已知甲的分子式與其實驗式相同,則下列哪一個是甲的分子式? 

(A) AB    (B) AB

2

   

(C) AB

3

   

(D) A

2

B

3

   

(E) A

2

【答

        案】C 

【概念中心】方程式計量

 ( 原子不滅  )、亞佛加厥定律 

【命題出處】南一版高一基礎化學

 3-2 物質的質量及計量 

【試題解析】亞佛加厥定律:氣體體積比

 = 莫耳數比 

方程式:

1A

2(g)

 + 3B

2(g)

Æ  甲

(g)

   

依原子不滅甲氣體含

2 個 A  原子 6 個 B 原子,故可能為 A

2

B

6

 

                        2AB

3

。故選

(C)  

  (    )6.  將所生成的甲氣體降溫至 27℃,並將體積調整為 10 毫升時,反應器中的壓

力變為幾大氣壓?

 

(A) 0.5    (B) 1.0    (C) 1.5    (D) 2.0    (E) 3.0 

【答

        案】D 

【概念中心】波以耳定律

 

【命題出處】南一版高二化學

 2-1 波以耳定律 

【試題解析】依上題『分子式與其實驗式相同』故方程式為:

 

                        1A

2(g)

 + 3B

2(g)

Æ 2AB

3 (g)

  甲氣體 

                        亞佛加厥定律:氣體體積比 = 莫耳數比 

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3

                        故同溫( 27℃ )、同壓( 1atm )時,甲氣體應為 20ml。 

                        波以耳定律:P

1

V

1

 = P

2

V

2

 

                                                1 

× 20 = P

2

 

× 10   ∴P

2

 = 2.0 atm 

7-8 題為題組 
    事先配好甲與乙兩杯溶液,如下表。

 

 

酸或鹼

 

濃度

 

體積(

mL) 

指示劑

 

甲杯

 

HCl 0.1 

M  30  BTB 

乙杯

 

NaOH 0.2 

M  20 

PP 

    甲杯為

0.1 M 的鹽酸溶液 30 毫升,滴有指示劑溴瑞香草酚藍(BTB),呈黃色。

乙杯為

0.2 M 的氫氧化鈉溶液 20 毫升,滴有指示劑酚酉太(PP),呈粉紅色。指示劑的

顏色變化如下表。

 

指示劑

 

酸型顏色

 

變色範圍(

pH)

鹼型顏色

 

備註

 

BTB 

 6.2~7.6 

 

中性為綠色

 

PP 

 8.2~10.0 

粉紅

 

中性為無色

 

(    )7.  若將乙杯的溶液邊攪拌邊慢慢地倒入甲杯中,則甲杯內溶液的顏色,會由黃色

先變為

X 色,再多加一點乙杯的溶液,則變為藍色。試問 X  是什麼顏色? 

(A)黃    (B)綠    (C)無    (D)紫    (E)粉紅 

【答

        案】B 

【概念中心】指示劑

 

【命題出處】南一版高一基礎化學

 3-4.B 酸鹼中和反應 

【試題解析】由題意知

X 色為綠色 ( 酸鹼莫耳數相等時,pH = 7 ) 

                        甲杯 BTB 黃色(  酸 ) →  綠色(  中 ) →  藍色(  鹼  ),   

乙杯

PP 粉紅色(  鹼 ) →  無色(  中 ) →  無色(  酸 ) 

故乙杯溶液慢慢倒入甲杯,當

pH = 7 時: 

甲杯

BTB 呈綠色、乙杯 PP 呈無色,混合後呈現『綠色』。 

  (    )8.  若將乙杯的溶液全部倒入甲杯,  則溶液變為什麼顏色? 

(A)黃    (B)綠    (C)無    (D)紫    (E)粉紅 

【答

        案】D 

【概念中心】指示劑

 

【命題出處】南一版高一基礎化學

 3-4.B 酸鹼中和反應 

【試題解析】鹼過量:

(  乙杯 NaOH+PP 溶液全部倒入甲杯 HCl + BTB 時 ) 

                        [ OH

]   = 

B

A

A

A

B

B

V

V

V

N

V

N

+

    = 

30

20

30

1

.

0

20

2

.

0

+

×

×

 = 0.02N 

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4

pOH = - log (0.02) = - [ log2 + log10

-2

 ] = - [ 0.301 +(-2) ]  1.7

 

  pH = 14 – 1.7 = 12.3     

指示劑:

PP  呈粉紅色、BTB 呈藍色,混合後呈現『紫色』。 

 

 

  多選題

 

  說明  第 9 至 12 題為多選題,每題的選項各自獨立,其中至少有一個選項是正確的

,選出正確選項標示在答案卡之「選擇題答案區」。

 

(      )9.  下列關於實驗室製備氮氣與氮氣性質的敘述,哪些正確?(應選 3 項) 

(A)加熱硝酸鈉與氯化鈣可得氮氣 
(B)加熱時,試管要直立以利充分加熱 
(C)所得氮氣可用排水集氣法收集於瓶中 
(D)點燃的火柴,放入氮氣瓶中,火焰即熄滅 
(E)點燃的鎂帶,放入氮氣瓶中,鎂帶繼續燃燒 

【答

        案】CDE 

【概念中心】氮氣製備與性質

 

【命題出處】南一版高一基礎化學實驗

1 氮氣製備、性質及檢驗 

【試題解析】

(A)將「亞硝酸鈉」和「氯化銨」的混合物加熱,可製得氮氣: 

                              NaNO

2(s)

 + NH

4

Cl

(s)

 

⎯→

Δ

 NaCl

(s)

 + 2H

2

O

(g)

 + N

2(g)

 

                        (B)將試管口往下傾斜約 10 度,以免含有溼氣藥品加熱時水蒸氣 

                              冷卻後形成水滴凝結於管口回流管底而爆裂。 

                        (C)因為氮難溶於水,因此可用排水集氣法收集。 

                        (D)氮氣無「助燃性」及「可燃性」,故點燃的火柴(  或線香  )在 

                              氮氣瓶中會熄滅。 

                        (E)燃著的鎂帶,在氮氣中起反應,殘渣加水,遇紅色石蕊試紙 

                              呈藍色。 

                              3Mg + N

2

 

C

700

~

300

0

Mg

 

3

N

2

 (黃色) 

                              Mg

3

N

2

 + 6H

2

O → 3Mg(OH)

2

 + 2NH

3

 

  (      )10.  已知:2 H

2(g)

O

2(g)

  →  2 H

2

O

(g)

,Δ

H=-484 kJ。下列有關此熱化學反應

式的敘述,何者正確?(應選

3 項) 

(A)生成 1 莫耳的 H

2

O

(g) 

會放熱

242 kJ 

(B)此反應的能量變化可使周遭的溫度上升 
(C) 2 H

2

O

(g) 

所含的能量比(

2 H

2(g)

O

2(g)

)所含的能量高出

484 kJ 

(D)若此一反應的產物是 H

2

O

(l)

,則反應的能量變化大於

484 kJ 

(E)使 1 莫耳 H

2(g) 

2 莫耳 O

2(g) 

的混合物反應,則能量的變化為

484 kJ 

【答

        案】ABD 

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5

【概念中心】熱化學方程式

 

【命題出處】南一版高二化學(上)

1-5 化學反應中能量的變化 

【試題解析】

(A)將方程式係數除以 2 

      1 H

2(g)

+½

O

2(g)

 → 1 H

2

O

(g)

ΔH=-242 kJ。 

(B)因 ΔH < 0 為放熱反應,故其能量變化,可能會使周遭溫度上升。 

(C)所含的能量高出 484 kJ:(2 H

2(g)

O

2(g)

> 2 H

2

O

(g)

  。 

 

  

  

(D) 

1 H

2(g)

+½

O

2(g)

 → 1 H

2

O

(g)

 + Q

1

 

                              1 H

2(g)

+½

O

2(g)

 → 1 H

2

O

(l)

 + Q

                              因位能 H

2

O

(g)

 > H

2

O

(l)

,故由下圖知反應的能量

Q

2

 > Q

1

   

                         

 

 

(E)由方程式知  1 莫耳 H

2(g) 

為『限量試劑』只需混合

  ½  莫耳的 O

2(g)

,反

應能量的變化為

242 kJ 

  (      )11.  下列有關藥物的敘述,何者正確?(應選 3 項) 

(A)碳酸氫鈉是消炎藥中的一種 
(B)青黴素俗稱盤尼西林,是一種抗生素 
(C)氫氧化鋁會和胃酸反應,有制酸作用 
(D)磺胺類藥物是止瀉藥物中最普遍的一類 
(E)阿司匹靈的學名是乙醯柳酸(又名乙醯水楊酸) 

【答

        案】BCE 

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6

【概念中心】藥物

 

【命題出處】南一版高一基礎化學

 5-4 藥物與化學 

【試題解析】

(A) (C)胃藥是制酸劑:碳酸氫鈉、碳酸鈣、氫氧化鋁、氫氧化鎂 

碳酸氫鈉 

碳酸鈣 

氫氧化鋁 

氫氧化鎂 

NaHCO

3

 CaCO

3

 Al(OH)

3

 Mg(OH)

2

 

速效型

 

長效型

 

長效型

 

長效型

 

易溶於水

 

難溶於水

 

難溶於水

 

難溶於水

 

易生

CO

(脹氣)  易生 CO

(脹氣) 易嘔吐、便秘 可幫助排便 

 (B) (D) 消炎藥:可直接殺死病原微生物,或產生抑制作用的藥品。 

                                   

 1.磺胺藥物:能抑制細菌成長。 

                           

                                                 

如:對胺苯磺醯胺。治療梅毒、防止傷口潰爛、

 

防鏈球菌感染。

 

                                      2.抗  生  素:黴菌具有抗生素,能抑制葡萄球菌生長                                       

                                                    如:青黴素 ( 盤尼西林 ) -  消炎用,具高抗菌 

                                                            性及低毒性 

                        (E)  阿司匹靈:乙醯柳酸 ( C

9

H

8

O

4

 Aspirin ) 

                                                    能退燒止痛,抑制血小板凝集,預防血管阻塞。 
  (      )12.  下列有關能源的敘述,何者正確?(應選 3 項) 

(A)煤、石油和天然氣都屬於化石燃料 
(B)太陽能電池是利用光能產生電流,理論上不消耗物質 
(C)核能是指核分裂或核融合時所產生的能量,並遵守質量不滅定律 
(D)潮汐發電、波浪發電、洋流發電、海洋溫差發電等均屬於海洋能源 
(E)氫氧燃料電池的發電原理與傳統的水力發電相同,兩者在其發電過程中

均不汙染環境

 

【答

        案】ABD 

【概念中心】能源發電原理

 

【命題出處】南一版高一基礎化學

 4-2 能源與生活、4-4 其他能源 

【試題解析】

(A)煤(  植物  )、石油和天然氣(  動物、植物  )都屬於化石燃料 

    (B)太陽能電池是利用矽晶片,將光能轉成電能,理論上不消耗物質 

(C)核反應時,利用將損失之質量轉化成能量用以發電,E = △mC

2

 

      例:消耗 l 克質量時會產生 10

-3

 

× ( 3 × 10

8

 )

2

 = 9 

× 10

13

 J (  焦耳 ) 的

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7

能量。

 

                        (D) (1)潮汐發電:利用潮汐動力來發電。 

                              (2)波浪發電:利用波浪上下運動產生壓力來壓縮及吸引空氣推動渦輪

發電。

 

                              (3)洋流發電:利用洋流動能來發電。 

                              (4)海洋溫差發電:利用海面上溫暖的水使易揮發之液體變成氣體推動

渦輪發電,並利用深海中低溫海水冷卻低沸點氣體變為液體,循環

使用。

 

(E)氫氧燃料電池為( 化學能→電能 )與傳統的水力發電( 位能→電能 )

,發電原理不同。 

 

 

 

  綜合題

 

  說明  共 7 題。答錯不倒扣。 

(      )13.  硫化菌所進行的反應是屬於氧化還原反應,假設其反應式如下: 

   

8 H

2

S+x O

2

2 CO

2

  →  S

8

2 CH

2

O+y H

2

O ......(1) 

    當一原子的氧化數上升,表示該原子失去或提供電子,若一原子的氧

化數下降,表示該原子得到或接受電子。上式中

O 在 O

2

S 在 S

8

的氧化

數均為

0,而 C 在 CO

2

中的氧化數為+

4,但在 CH

2

O 中為 0,一個分子的

氧化數總和為

0。試問下列有關硫化菌所進行的反應,何者正確? 

(A) H

2

S 為氧化劑 (B) 

CO

2

為還原劑

 

(C) x 的數值為 4 (D) 

y 的數值為 4 

(E)反應中所生成的有機物質是 CH

2

【答

        案】E 

【概念中心】

(  有機  )氧化還原反應系數平衡 

【命題出處】南一版高一基礎化學

 3-4.C 氧化還原反應 

【試題解析】

(A) CO

2

 (+4)→ CH

2

O( 0 )  氧化數變化△ n = - 4 = 0-(+4) 

      O

2

 ( 0 )→ 2H

2

O( -2 )  氧化數變化△ n = - 4 = [ -2-( 0 ) ] × 2 

      ∴CO

2

O

2

皆為氧化劑:本身還原,得到電子,氧化數減少。

 

(B) 8H

2

S (-2)→ S

8

 ( 0 )  氧化數變化△ n = + 16 = [ 0-(-2) ] × 8 

      ∴H

2

S 為還原劑:本身氧化,失去電子,氧化數增加。 

(C)(D)先平衡氫原子 H:16 = 4 +2y  ∴  y = 6。 

          再平衡氧原子 O:2x + 4 = 2 + 6  ∴ x = 2。 

(E)題幹敘述:『硫化菌可以分解硫化氫,利用產生的能量生成有 

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8

                            機物質』。 

有機物:含碳的化合物,由

CH

2

O 的 D.B.N. = 1 知為含羰基 

                      ( C=O )  之甲醛  H─C = O 

                                                                                  │ 
                                                                                  H 

註:

D.B.N. = 

2

1

× ( 2n + 2 – x + y ) = 

2

1

× ( 2×1 + 2 – 2 ) = 1 

(      )14.  針對反應式(1)而言,下列哪一選項中的原子,其氧化數在反應前與反應後

都相同?

 

(A) H    (B) O    (C) S    (D) O、H    (E) O、S 

【答

        案】A 

【概念中心】氧化數

 

【命題出處】南一版高一基礎化學

  §3-4.C 氧化還原反應 

【試題解析】

(1) CO

2

O

2

皆為氧化劑:

(  氧化數減少 ) 

      CO

2

 (+4)→ CH

2

O( 0 )  氧化數變化△ n = - 4 = 0-(+4) 

      O

2

 ( 0 )→ 2H

2

O( -2 )  氧化數變化△ n = - 4 = [ -2-( 0 ) ] × 2 

(2) H

2

S 為還原劑:(  氧化數增加 ) 

      8H

2

S (-2)→ S

8

 ( 0 )  氧化數變化△ n = + 16 = [ 0-(-2) ] × 8 

(3) H 氧化數於本反應中皆為 +1,如:H

2

S、CH

2

O、H

2

O。 

(      )15.  硝酸銅受熱分解,可用下列反應式表示: 

2 Cu(NO

3

)

2(s)

 

Δ

─→

  2 CuO

(s)

n X

(g)

O

2(g)

 

式中

n 為係數。試推出 X 是什麼化合物? 

(A) NO    (B) NO

2

   

(C) N

2

O    (D) N

2

O

3

   

(E) N

2

O

【答

        案】B 

【概念中心】原子不滅、

(  簡式  )

n

 =  分子式 

【命題出處】南一版高一基礎化學

 3-2.D 化學反應式與化學計量 

【試題解析】依原子不滅:

(  有 Cu、N、O 原子,Cu 原子已平衡 )  

平衡氫原子

N:4 = n X。                ∴  n X  含有 4 個 N 原子 

平衡氫原子

O:12 = 2 + n X + 2。  ∴  n X  含有 8 個 O 原子 

⇒ X 簡式為 NO

2

,又

 ( 簡式  )

n

 =  分子式, 

故可能分子有

NO

2

N

2

O

4

,符合選項為

 (B)。 

(      )16.  下列哪個化合物是芳香烴(苯的衍生物)? 

(A) C

7

H

7

Cl

3

   

(B) C

8

H

6

Br

4

   

(C) C

8

H

6

F

6

   

(D) C

9

H

9

Cl

5

   

(E) C

9

H

7

F

【答

        案】B 

background image

 

9

【概念中心】鍵結原理、

D.B.N. 

【命題出處】南一版高二化學(上)

5-5 芳香烴 

【試題解析】苯

DBN = 4 ( 3

π+1 環  ),故 DBN ≥ 4  才可能具有苯結構 

                        ∴  DBN = 

2

1

( 2n + 2-H ) ≥ 4    註:須將鹵素視為氫 H 

(A) DBN = 

2

1

( 2×7 + 2-( 7+3 ) ) = 3。 

(B) DBN = 

2

1

( 2×8 + 2-( 6+4 ) ) = 4。《  可能有苯環  》 

(C) DBN = 

2

1

( 2×8 + 2-( 6+6 ) ) = 3。 

(D) DBN = 

2

1

( 2×9 + 2-( 9+5 ) ) = 3。 

(E) DBN = 

2

1

( 2×9 + 2-( 7+9 ) ) = 2。 

請閱讀下列短文後,回答第

17-18 題 

    價電子為原子中位在最外層的電子,美國化學家路易斯提出八隅體法則,他認為第

二週期元素所形成的分子,其中每個組成原子周圍環繞的電子數會傾向和氖原子的價電

子數一樣,共八個電子。這些環繞的電子,有的會形成化學鍵,稱為鍵結電子對;有的

僅依附在該原子周遭,稱為未鍵結電子對或孤對電子,每一鍵結電子對與未鍵結電子對

皆由兩個電子組成,故第二週期元素所形成的分子,其組成原子的周圍皆會有

4 對電子

對。兩個原子間可能具有一對、二對或三對鍵結電子對,分別稱為單鍵、雙鍵或參鍵。

 

(      )17.  臭氧分子(O

3

)內共有幾個價電子?

 

(A) 16    (B) 18    (C) 20    (D) 22    (E) 24 

【答

        案】B 

【概念中心】價電子

 

【命題出處】南一版高一基礎化學

 3-1A 3.核外電子的分布情形 

【試題解析】

VI A 族的氧原子 ( K,L )之電子殻層所含電子數為 ( 2,6 ) 

                        O

3

臭氧分子共含

3 個 O 氧原子之最外層價電子為:6×3 =18。 

  (      )18.  臭氧分子(O

3

)內共有幾對鍵結電子對?

 

(A) 1    (B) 2    (C) 3    (D) 4    (E) 5 

【答

        案】C 

【概念中心】路易斯八隅體法則

 

【命題出處】南一版高二化學(上)

5-1 化學鍵 

【試題解析】依路易斯提出八隅體法則,畫出

O

3

臭氧分子結構:

 

   

O

3

臭氧分子共有外層價電子:

6×3 =18 

background image

 

 

 

10

每一個

O 氧原子都滿足八隅體 ( 外層皆有 8 個價電子  ), 

鍵結電子對

( b.p.) = 3 對,(  圖上的共價鍵『─』、配位共價鍵『→』) 

未鍵結電子對

( l.p.) = 6 對 ( 圖上的電子點『‧』) 

  (      )19.  老師在上了「物質的形成」單元後,針對構成物質的微粒(原子、分子、

離子),要求甲、乙、丙、丁四位學生討論有關「微粒」的問題。四位學

生的主要論點簡記如下:

 

甲說:如果兩種微粒均由同一種元素所構成,則這兩種微粒所含的總質子

數一定相同。

 

乙說:如果兩種微粒所含的總質子數相同,則這兩種微粒都屬於同一種元素。

 

丙說:各種微粒所含的總質子數一定與其總電子數相同。

 

丁說:因為所討論的微粒是指原子、分子或離子,因此甲、乙、丙三人的

論點都不正確。

 

試判斷四位學生的論點,何者正確?

 

(A)甲    (B)乙    (C)丙    (D)丁    (E)甲乙丙 

【答

        案】D 

【概念中心】物質微粒

 ( 原子、分子、離子 ) 

【命題出處】南一版高一基礎化學

 3-1B 粒子間的作用力 

【試題解析】

(A)元素(  單質  )之同素異形體 O

2

O

3

由同一種元素所構成,但所含的總

質子數 

                              分別為

 16、24 個。《  甲生論點有誤  》 

(B)分子 N

2

CO、Si 所含總質子數 14 皆相同,但不屬於同一種元素。 

《  乙生論點有誤  》

 

(C) Cl

-

  離子的總質子數 17 與其總電子數 18 不同,故帶電荷。《  丙生論

點有誤

  》 

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