114年 - 114-1 臺北市立成功高中_教師甄選初試試題︰化學科#126230

6.只用下列哪一種試液即可區別Na₂S，Na₂CO₃，Na₂S₂O₃，NaAl(OH)₄，Na₂SO₄五種溶液：(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。

1.若A→2B在600℃下為一級反應，且其速率常數為，則A的濃度從0.60M減至0.10M約需多少分鐘？（ln2＝0.693、ln3＝1.099）

2.在某一特定溫度下，Cu與某濃度的HNO₃作用，產生了NO₂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HNO₃？

3.Supposetherulesforassigningquantumnumberswereasfollows:

n=1,2,3,…

l=0,1,2,…,n

m=0,1,2,…,l＋1

s=＋or－Statethevaluesofl,m,sfortheelectronswhenn=1andn=2.Givetheelectronconfigurationforanatomwithtwelveelectrons.

4.HCN為一弱酸，今用0.2M的NaOH溶液去滴定0.1M的HCN溶液100mL至中性（pH＝7）時停止，則需加入多少NaOH？

5.在濾紙上收集了3.0克的AgCl白色沉澱，若使用2MNH₃(aq)5.0mL沖洗沉澱物，則AgCl會損失多少克？（已知AgCl的Ksp＝，Ag(NH₃)₂＋的解離平衡常數，Ag＝108）

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？

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：

CO₂(g)CO₂(aq)                                               式(1)

CO₂(aq)＋H₂O(l)⇌式(2)

已知25℃時，式(2)的平衡常數為K，溶液中CO₂濃度遵守亨利定律，常數為kM/kPa。（忽略的解離）

若當時大氣壓力為PkPa，大氣中CO₂的莫耳分率為x，試問此雨水中，的濃度為多少？

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）

9.已知C40Hx的C−H鍵與C−C鍵的鍵能分別為431.0kJ/mol、298.0kJ/mol，而且H−H的鍵能為436.0kJ/mol，若的反應過程如下圖所示，試估算＋的反應熱（∆H）為多少？

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KMnO₄與KI的實驗，假如KMnO₄與KI均恰好完全反應，實驗結果如下表所示：
試問X可能為何？

11.甲：Q為氣態烴，使完全燃燒所生成的CO₂和H₂O的莫耳數比為1：1。

乙：將m克乙烷完全燃燒生成CO₂和H₂O時，經實驗測知共放熱310kJ。

丙：已知：C₂H₆(g)，CO₂(g)，H₂O(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。

（1）NaOH(aq)之重量百分率濃度為多少？

（2）KI(aq)之pH值為多少？

（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？

13.克古列（FriedrichAugustKekulé）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）

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。

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。

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？

單位：  第一游離能  、昇華熱和氣態金屬離子水合能皆為kJ．

（1）順-1,2-二氯乙烯、反-1,2-二氯乙烯、1,1-二氯乙烯

（2）CF₂Cl₂、CF₂H₂、CCl₂H₂、CF₄、CCl₄

（1）酸強度大小：。

（2）1莫耳的PCl₅溶於水，欲完全中和成正鹽，需用8莫耳的NaOH。

（3）BaCl₂水溶液與AgNO₃、H₂SO₄皆生白色沈澱，且焰色反應呈深紅色。

（4）N₂F₂、Pt(NH₃)₄Cl₄均具順反異購物。

（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。

試問編號1~5的化學式，並且寫出其推理過程。

（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。

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CO₂，並且在更高的溫度下將捕獲的CO₂釋放與利用。然而，某研究單位發現，利用CaC₂O₄．H₂O的熱分解也可以製備氧化鈣，CaC₂O₄．H₂O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，CaC₂O₄．H₂O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）

9.已知氯化銀之，鉻酸銀之。一溶液中有0.10M之及0.10M之，今欲使用AgNO₃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∕10⁴時可稱為完全沉澱）（需列出算式）

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。

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275nm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5.0mL的啤酒樣品，加入12.5mL的異辛烷和0.5mL的酸

步驟二、充分搖晃混合，待液體分層後，測量異辛烷層在275nm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0.5mL的12MNaOH(aq)，則水溶液中酸根的濃度會下降(D)若在測量方法使用10.0mL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