102年 - 102 全國高級中等學校學生技藝競賽考試_工業類:化驗工#142809

1. 蒸煮食品的不銹鋼鍋的材質應該使用 304 不銹鋼，即鋼鐵成分中含有 18%鉻和 8%鎳。但不肖廠商為了節省成本，卻使用了含錳的 200 系列不銹鋼。試問鐵、錳、鉻、鎳四種金屬元素按照原子序大小的排列，下列何者正確？ (A)鐵>鎳>錳>鉻 (B) 錳>鎳>鉻>鐵 (C) 鎳>鉻>鐵>錳 (D) 鎳>鐵>錳>鉻

2. 下列四個錳化合物中，何者的錳之氧化數最高？ (A) MnO₂ (B) Mn₂O₇ (C) MnCO₃ (D) K₂MnO₄

3. NaHCO₃ 化合物所含的元素中，何者的電負度最小？ (A)O (B) H (C) C (D) Na

4.  則下列氣體中，何者是氧氣？ (A) 只有甲 (B) 只有乙 (C) 甲和丙都是 (D) 乙和丁都是

5. 承上題，同溫、同壓及同體積下，若甲重 0.6 克，則庚的重量為多少克？ (A)0.6 (B) 1.2 (C) 9.6 (D) 13.2

6. 承第4題，下列氣體分子中何者是極性分子？ (A)甲 (B) 乙 (C) 戊 (D) 庚

7. 承第 4 題，下列哪一種氣體通入澄清石灰水中，會使之變成混濁？ (A)丁 (B) 戊 (C) 己 (D) 庚

8. 承第 4 題，同溫下，下列哪一種氣體分子的擴散速率最大？ (A)丙 (B) 戊 (C) 己 (D) 庚

9. 10.0 M 鹽酸的 pH 值為何？ (A) -1.0 (B) 0 (C) 1.0 (D) 10.0

10. 下列元素中何者具有最強的金屬性質？ (A)Rb (B) Ca (C) Al (D) Xe

11. 在氫氧化鈣的飽和水溶液中，若其氫氧化鈣的濃度為 $2.5 \times 10^{-2} \text{ M}$，則氫氧化鈣的 Ksp 為何？ (A) $6.3 \times 10^{-4}$ (B) $1.3 \times 10^{-4}$ (C) $6.3 \times 10^{-5}$ (D) $1.3 \times 10^{-5}$

12. 鈾原子($^{238}_{92}\text{U}$)放出一個 $\alpha$ 粒子後，它的質子數變為多少？ (A)90 (B) 91 (C) 236 (D) 237

13. 在氫原子中，其電子經下列哪一組能階轉換，可放出最多能量？ (A) $n = 1 \rightarrow n = 2$ (B) $n = 2 \rightarrow n = 6$ (C) $n = 3 \rightarrow n = 1$ (D) $n = 8 \rightarrow n = 3$

14. 下列化合物分子中，何者具有最多的 $\pi$ 鍵？ (A)甲烷 (B) 乙炔 (C) 丙烯 (D) 環已烷

15. 相較於蒸餾水，糖水的蒸氣壓較低。此現象可以用下列哪一定律說明？ (A)亨利定律(Henry's Law) (B) 查理定律(Charles's Law) (C) 拉午耳定律(Raoult's Law) (D) 道爾頓分壓定律(Dalton's Law of Partial Pressures)

16. 小明打算從平地開車到合歡山賞雪，出發前先在汽車引擎的冷卻水中添加些乙二醇，其目的為何？ (A)增加冷卻水的沸點 (B) 增加冷卻水的黏度 (C) 降低冷卻水的滲透壓 (D) 降低冷卻水的凝固點

17. 最近在國內興起搭乘熱氣球活動。請問熱汽球上升與下降的操作，可以用下列哪一定律說明？ (A)波以耳定律(Boyle's Law) (B) 亞佛加厥定律(Avogadro's Law) (C) 查理定律(Charles's Law) (D) 亨利定律(Henry's Law)

18. 某元素的 +1 價陽離子之電子組態為 $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^{10}$，則此元素為何？ (A)K (B) Ca (C) Rb (D) Cu

19. 盛裝熱水的塑膠杯，其材質通常是聚丙烯(PP)。下列何者為PP的結構式？ (A) (B)(C)(D)

20. 實驗室裡常用雙氧水與二氧化錳混合加熱製備氧氣；也可用氯酸鉀與二氧化錳混合加熱製備氧氣。在上述兩反應中所使用的二氧化錳，其主要的作用分別為何？ (A)都作為催化劑 (B) 前者為催化劑，後者為氧化劑 (C) 都作為氧化劑 (D) 前者為催化劑，後者為還原劑

1. 下列反應中何者為放熱反應？ (A)\( \mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_{6(\mathrm{s})}+6 \mathrm{O}_{2(\mathrm{~g})} \longrightarrow 6 \mathrm{CO}_{2(\mathrm{~g})}+6 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{(\mathrm{l})} \)(B)\( 2 \text{NH}_{3\text{(g)}} \rightarrow \text{N}_{2\text{(g)}} + 3 \text{H}_{2\text{(g)}} \)(C)2 NO_2(g) → N₂O_4(g)(D)HCl_(g) + H₂O_(l) → H₃O⁺_(aq) + Cl^-_(aq)

2. 下列關於 NaCl 的敘述何者正確？ (A)為離子化合物 (B) 化合物中每個鈉離子的周圍有 6 個氯離子與它鍵結 (C) 鈉原子與氯原子的鍵結為共價鍵 (D) 分子量為 58.5 g/mol

3. 下列反應中，何者為氧化還原反應？ (A)Pb_(s) + PbO_2(s) + 2H₂SO_4(aq) → 2PbSO_4(s) + 2H₂O_(l)(B)\( \text{N}_{2\text{(g)}} + 3 \text{ H}_{2\text{(g)}} \longrightarrow 2 \text{ NH}_{3\text{(g)}} \) (C)\( \text{N}_2\text{O}_{4\text{(g)}} + \text{H}_2\text{O}_{\text{(l)}} \longrightarrow \text{HNO}_{2\text{(aq)}} + \text{HNO}_{3\text{(aq)}} \) (D)\( \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6\text{(s)} + 6 \text{ O}_{2\text{(g)}} \longrightarrow 6 \text{ CO}_{2\text{(g)}} + 6 \text{ H}_2\text{O}_{\text{(l)}} \)

4. 下列反應中，何者為酸鹼中和反應？ (A)\( \text{Pb(NO}_3\text{)}_2\text{(aq)} + 2 \text{ NaCl(aq)} \rightarrow 2 \text{ NaNO}_3\text{(aq)} + 2 \text{ PbCl}_2\text{(s)} \)(B)2 CH₃COOH_(aq) + Ca(OH)_2(aq) → (CH₃COO)₂Ca_(aq) + 2 H₂O_(l)(C) \( \text{SO}_{2\text{(g)}} + 2 \text{ H}_{2}\text{S}_{\text{(g)}} \longrightarrow 3 \text{ S}_{\text{(s)}} + 2 \text{ H}_{2}\text{O}_{\text{(l)}} \)(D)\( \text{H}_3\text{PO}_{4\text{(aq)}} + 3 \text{ KOH}_{\text{(aq)}} \longrightarrow \text{K}_3\text{PO}_{4\text{(aq)}} + 3 \text{ H}_2\text{O}_{\text{(l)}} \)

5. 下列反應中，何者為離子沉澱反應？ (A)\( \text{AgNO}_{3\text{(aq)}} + \text{NaCl}_{\text{(aq)}} \rightarrow \text{NaNO}_{3\text{(aq)}} + \text{AgCl}_{\text{(s)}} \) (B)\( \text{NiCl}_{2\text{(aq)}} + \text{K}_{2}\text{S}_{\text{(aq)}} \longrightarrow \text{NiS}_{\text{(s)}} + 2 \text{ KCl}_{\text{(aq)}} \) (C)SO_2(g) + 2 H₂S_(g) → 3 S_(s) + 2 H₂O_(l)(D)\( \text{H}_{2\text{(g)}} + \text{CuO}_{\text{(s)}} \longrightarrow \text{Cu}_{\text{(s)}} + \text{H}_{2}\text{O}_{\text{(l)}} \)

6. 在 100 mL 的氫氟酸(HF)水溶液中，加入 1 mL 的氫氧化鈉水溶液後，則水溶液中何者的濃度會下降？ (A) $\text{H}^+$ (B) $\text{F}^-$ (C) HF (D) $\text{OH}^-$

7. 水中若含有下列哪種物質，就屬於暫時硬水？ (A)\( \text{CaCO}_3 \)(B) MgSO₄ (C)\( \text{Mg(HCO}_3\text{)}_2 \)(D)Ca(HCO₃)₂

8. 下列哪一因素的改變，會影響反應速率，但不會影響平衡常數？ (A)反應物濃度 (B) 反應物粒子的大小 (C) 反應溫度 (D) 催化劑

9. 下列關於近代化學家事蹟的敘述，何者正確？ (A) 拉瓦錫(Lavoisier)進行實驗非常細心，從實驗結果建立了質量守恆定律。 (B) 道爾頓(Dalton)提出原子說，認為物質係由一些不可分割的原子所構成。 (C) 門得列夫(Mendeleev)依照原子量大小，與元素性質的週期關係，排出元素週期表。 (D) 亞佛加厥(Avogardro)提出分子學說，認為構成氣體的最小粒子為分子。

10. 下列關於理想溶液的敘述，何者正確？ (A)理想溶液係指溶液的各成分混合時，既不會放熱也不會吸熱。 (B) 理想溶液遵守亨利定律(Henry's Law) (C) 理想溶液的蒸氣壓下降，與其溶質的體積莫耳濃度成正比。 (D) 苯和甲苯可以相互混合，形成理想溶液。

(1) 已知油酸的分子式為 C₁₇H₃₃COOH，試計算其分子量，和分子中各元素(即碳、氫、氧)的重量百分率。(4 分)

(2) 已知亞油酸的分子式為 C₁₇H₃₁COOH，試計算其分子量，和分子中各元素的重量百分率。(4 分)

(3) 已知棕櫚酸的分子式為 C₁₅H₃₁COOH，試計算其分子量，和分子中各元素的重量百分率。(4 分)

(4) 已知一個含有油酸、亞油酸和棕櫚酸的混合物，其中所含各元素的重量百分率為 C:76.7%, H:11.8%, O:11.5%，試計算求出此混合物中所含油酸、亞油酸和棕櫚酸的重量百分比例。(3 分)

(1) 試求出此水溶液的 pH 值。若用廣用試紙來測試，則會呈現什麼顏色？(3 分)

 (2) 在上述溶液中，加入 10 mL 的 0.1 M NaOH_(aq)後，其 pH 值為何？此時用廣用試紙來測試，會呈現什麼顏色？(3 分)

(3) 在(1)的溶液中，用 0.1 M NaOH_(aq)來滴定，則達到滴定終點時，需要滴入多少 mL 的氫氧化鈉溶液？達到滴定終點的溶液之 pH 值為何？此時用廣用試紙來測試，會呈現什麼顏色？(4 分)

3. 已知下列反應的反應熱如下：

\( \text{B}_2\text{O}_{3\text{(s)}} + 3\text{H}_2\text{O}_{\text{(g)}} \rightarrow 3\text{O}_{2\text{(g)}} + \text{B}_2\text{H}_{6\text{(g)}} \) , \( \Delta \text{H} = 2035 \text{ kJ/mol} \)

H₂O_(l) → H₂O_(g), ΔH = 44 kJ/mol

\( \mathrm{H}_{2(\mathrm{~g})}+(1/2) \mathrm{O}_{2(\mathrm{~g})} \rightarrow \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{(\mathrm{l})}, \Delta \mathrm{H}=-286 \mathrm{~kJ} / \mathrm{mol} \)

\( 2\text{B}_{\text{(s)}} + 3\text{H}_{2\text{(g)}} \rightarrow \text{B}_2\text{H}_{6\text{(g)}} \) , \(\Delta \text{H} = 36 \text{ kJ/mol}\)

則\( 2\text{B}_{\text{(s)}} + \frac{3}{2}\text{O}_{2\text{(g)}} \rightarrow \text{B}_2\text{O}_{3\text{(s)}} \)的反應熱為多少 kJ/mol？ (5 分)