私立醫學校院聯招 102 年 《普通化學》
第 1 題
液體的飽和蒸氣壓與下列何種因素有關?
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核心觀念:飽和蒸氣壓是液體與其蒸氣達到動態平衡時的壓力,只取決於物質本性與溫度。溫度升高時,分子平均動能增加,逸入氣相的分子增多,飽和蒸氣壓隨之上升。
解題方法:本題問的是「影響因素」,逐一檢視各選項即可。液體量、液面面積與容器體積只會影響達到平衡所需的時間或蒸氣的總量,不會改變平衡時的壓力。
選項分析:
- (A) 錯誤。液體量多寡只影響殘留液體的多少,平衡壓力不變。
- (B) 錯誤。接觸面積影響蒸發速率,平衡時的飽和蒸氣壓不變。
- (C) 錯誤。
第 2 題
下列有關溶液的敘述,何者不正確?
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核心觀念:電解質是在熔融或溶於水後能產生可自由移動離子的化合物。依數性質(colligative property)只與溶液中溶質粒子的數目有關,與溶質的種類無關;導電度則與離子的種類、電荷與濃度有關。
解題方法:本題問「何者不正確」,逐一判斷正誤。A、B、C 均為課本的正確敘述,D 把「導電度」與「依數性質」兩者都說成與溶質種類有關,其中依數性質的說法錯誤。
第 3 題
濃度 的溶液一瓶,倒去半瓶後再用蒸餾水加滿,攪拌均勻後再倒去 瓶,然後以 的同種溶液加滿,攪拌均勻後濃度為下列何者?
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核心觀念:稀釋與混合問題以「溶質的莫耳數守恆」處理。溶液倒出一部分時,溶質的莫耳數按比例減少,溶液濃度不變;加入溶劑時,溶質莫耳數不變,體積改變。
解題方法:設原瓶體積為 。
- 原溶液 ,溶質為 。倒去半瓶後剩 ,溶質仍為 。
- 加水至 ,濃度為 。
- 倒去 瓶後剩 ,溶質為 。
第 4 題
四種鹽類 A、B、C 及 D 的溶解度與溫度關係如附圖所示。若取此四種鹽類各 ,分別置入 水後,加熱至 ,再慢慢冷卻,則達飽和之先後順序為何?
🖼️【此處有附圖,請對照原卷】
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核心觀念
溶解度曲線表示各溫度下每 100 g 水可溶解的最大溶質質量。50 g 溶質溶於 100 g 水,冷卻時當溫度降到「溶解度恰為 50 g/100 g 水」的溫度即達飽和;該溫度愈高,愈早達飽和。
解題方法
- 確認 100 °C 時四者皆可完全溶解:由圖讀出 A 遠大於 120,B 約 80,C 約 56,D 約 60,均大於 50,故四種鹽在 100 °C 皆全溶,成為未飽和溶液。
- 讀出各曲線溶解度降至 50 g 的溫度:
- D:由約 10 °C 的 0 g 上升到 100 °C 附近的 60 g,溶解度 50 g 約在 90 °C。
- C:約由 0 °C 的 35 g 緩升至 100 °C 的 56 g,50 g 約在 70 °C。
- B:約由 0 °C 的 30 g 線性升至 100 °C 的 80 g,50 g 約在 40 °C。
- A:由 0 °C 的 10 g 急遽上升,與 B、C 交於約 35 °C、45 g 附近,50 g 約在 37–38 °C,略低於 B。
- 冷卻時依「達 50 g 的溫度由高到低」排序:D(約 90 °C)→ C(約 70 °C)→ B(約 40 °C)→ A(約 38 °C)。
第 5 題
下列哪一個原子/離子具有最小的半徑?
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核心觀念:等電子離子(isoelectronic ions)中,核電荷數越大,對電子的吸引越強,離子半徑越小;同一週期內,原子序越大,半徑越小;同一族中,電子層數越多,半徑越大。
解題方法:
- 的原子序為 34,帶 2 個負電,電子數為 36,電子組態同 。
- 的原子序為 38,電子數為 36,同樣為 等電子離子。
- 兩者電子數相同,核電荷數越大者半徑越小,故 半徑小於 。
- 電子數 34,核電荷數 35; 位於第五週期,電子層數較多,半徑較大。
- 比較之下 最小。
第 6 題
分別將硫(S)、氧(O)、氟(F)之原子半徑與游離能由小到大排序的結果,下列何者正確?
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核心觀念:同一週期由左至右,原子半徑減小、游離能增加(一般趨勢)。硫位於第三週期,氧與氟位於第二週期,因此硫的原子半徑最大。游離能方面,硫的 電子游離能較低,氧因電子對互斥,其第一游離能低於氟。
解題方法:
- 原子半徑由小到大:(F、O 同為第二週期,原子序大者半徑小;S 為第三週期)。
- 游離能由小到大:(S 的第一游離能約 1000 kJ/mol,O 約 1314 kJ/mol,F 約 1681 kJ/mol)。
第 7 題
若一個元素的基態電子組態為 。請問該元素在週期表中的位置為何?以列(row)及族(group)表示。
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核心觀念:元素在週期表的列(週期)由價電子所在的最高主量子數決定;族由價電子組態(主族為 與 電子數)決定。 電子若已全充滿且位於內層,不計入主族族數。
解題方法:
- 組態 的最高主量子數為 5,故位於第 5 列(第五週期)。
- 價電子為 ,共 4 個,屬第 IVA 族(第 14 族)。 為內層全充滿,不計入族數。
- 元素為錫(Sn)。
第 8 題
已知惰性氣體的原子序依次為 2、10、18、36、54 及 86,推測第七週期惰性氣體的原子序為 118,預測第八週期惰性氣體的原子序為下列何者?
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核心觀念:依 Madelung(電子填充)規則,各週期的長度依序由能階分配決定。第 7 週期結束於 118 號,其容量為 32 個元素。第 8 週期理論上的填充順序為 、、、、,其容量為 。
解題方法:
- 第 8 週期的起點緊接第 7 週期之後,原子序 為止。
- 第 8 週期容量為 50 個元素,因此結束時的原子序為 。
第 9 題
下列哪一個關於氫原子的特性不能由其電子的主量子數(principal quantum number, )決定?
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核心觀念:氫原子中電子的狀態由四個量子數描述。主量子數 決定電子的能量、軌域的平均大小,以及游離(移除電子)所需的能量與對應波長;軌域的形狀則由角量子數 決定。
解題方法:逐一判斷各項性質由哪個量子數決定。
- 能量:由 決定(氫原子中)。
- 游離所需的電磁波波長:與能量差有關,由 決定。
- 軌域大小:由 決定。
- 軌域形狀:由 決定,與 無關。
第 10 題
下列哪一組量子數是屬於 軌域電子組合?
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核心觀念:量子數取值規則為: 為正整數; 為 至 ; 為 至 ;。 軌域代表 、。 為 、 為 、 為 。
解題方法:先看 是否為 2,再檢查 與 是否合法。
- (A) 、、(在 至 之間)、,合法,屬 。
- (B) ,屬 。
第 11 題
下列何項敘述最適合說明及支持電磁輻射具有波的特性?
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核心觀念:波動性的直接證據是干涉與繞射,光或電子通過狹縫或晶體等結構時會出現明暗相間的圖樣,這是波的特性。
解題方法:逐一判斷各現象所支持的性質。
- 氫原子放射光譜與光電效應說明的是光的粒子性或能階量子化。
- 粒子散射與陰極射線支持原子核模型與電子帶電的粒子性質。
- 繞射現象是波動行為的直接表現。
第 12 題
下列五個元素在基態時的電子組態敘述,有幾個是正確的?
Ⅰ. Ca:
Ⅱ. Mg:
Ⅲ. V: [Ar]
Ⅳ. As: [Ar]
Ⅴ. P:
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核心觀念:基態電子組態須依 Aufbau 原則(能量由低到高填充)、Hund 規則與 Pauli 不互容原理書寫。題目中的組態需逐一核對元素的原子序(電子總數)與各亞層的填充順序。
解題方法:
- Ⅰ. Ca():,電子總數為 20,正確。
- Ⅱ. Mg():應為 。題目寫成 ,電子總數只有 11,錯誤。
- Ⅲ. V():應為 。題目把電子放在 , 已屬於氬核心,且 漏寫,錯誤。
第 13 題
下列哪一個分子具有對掌中心(chiral center)?
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核心觀念:對掌中心(chiral center)通常是指連接四個不同基團的 碳原子。分子若含有對掌中心,則具有光學異構物。
解題方法:逐一檢查各化合物中是否存在連有四個不同基團的碳原子。
- (A) diethylamine(二乙胺):,無碳原子連四個不同基團。
- (B) 2-bromopropane:C2 連有 H、Br、兩個相同的 ,兩個 相同,故非對掌。
第 14 題
某一有機化合物的含碳骨架表示如下:
🖼️【此處有附圖,請對照原卷】
下列選項中,哪一個表示出它的異構物之含碳骨架?
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核心觀念:異構物(isomer)的分子式相同,但原子之間的連接方式不同。判斷碳骨架是否為異構物,先比較碳原子總數,再看分支位置與主鏈長度。
解題方法:題目骨架含 8 個碳原子,其中主鏈為 5 個碳,並有 3 個碳作為分支。要判斷哪一選項為異構物,須比較各選項的碳數與連接方式。
- 與題目骨架相同、只是換方向畫的選項,不是異構物。
- 碳原子數不同的選項,不是異構物。
- 碳數相同但分支位置或主鏈長度不同者,才是異構物。
依官方答案,選項 (C) 的碳骨架與題目骨架碳數相同,但分支連接方式不同,因此為異構物。
第 15 題
下列選項中,何者是一對異構物?
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核心觀念:異構物是分子式相同、結構不同的化合物。判斷時先算各選項的分子式,相同者再看結構是否不同。
解題方法:
- (A) 左側為含一個羥基與一個羰基的五元環化合物(2-羥基環戊酮),分子式 。
- (B) 右側為鏈狀二酮,(2,4-戊二酮),分子式 。
- 兩者分子式相同,一為環狀、一為鏈狀,結構不同,互為異構物。
第 16 題
下列何者之化學結構式為反式脂肪酸?
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核心觀念:反式脂肪酸是含有反式(trans, 型)雙鍵的不飽和脂肪酸。雙鍵兩側的碳鏈位於相反方向,呈現較直的結構,與順式(cis, 型)雙鍵的彎折結構不同。
解題方法:逐一檢查各結構是否為飽和、順式或反式雙鍵。
- (A) 雙鍵兩側的碳鏈位於同側,為順式油酸。
- (B) 無雙鍵,為飽和脂肪酸(硬脂酸)。
- (C) 雙鍵兩側的碳鏈位於異側,為反式雙鍵。
- (D) 含兩個順式雙鍵,為多元不飽和脂肪酸。
第 17 題
過渡金屬所形成的錯合物其顏色的來源為何?
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核心觀念:過渡金屬錯合物的顏色來自晶場分裂(crystal field splitting)後, 軌域之間的電子吸收可見光並躍遷(d–d 躍遷)。被吸收的光之互補色即為錯合物所呈現的顏色。
解題方法:判斷各選項的物理過程是否屬於可見光範圍的吸收。
- 分子振動與轉動所需能量較小,主要吸收紅外線與微波區,不是顏色來源。
- 軌域間電子躍遷所需能量落在可見光範圍,為錯合物顏色來源。
- 軌域間的躍遷通常需要紫外光能量,並非過渡金屬錯合物顏色的主要來源。
第 18 題
下列哪一個錯合物離子為逆磁性(diamagnetic)?
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核心觀念:逆磁性(diamagnetic)物質的所有電子皆成對,沒有未成對電子。錯離子中金屬離子的 電子數與配位基的強弱(強場或弱場)共同決定未成對電子數。 為強場配位基,容易形成低自旋錯合物。
解題方法:
- (A) : 為 ,在強場 中形成低自旋 ,6 個電子全部成對,為逆磁性。
- (B) : 為 ,有 2 個未成對電子,為順磁性。
第 19 題
藉由錯離子的光譜數據,計算出相同金屬離子與不同配位基的晶場分裂大小次序排列應為
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核心觀念:光譜化學序列(spectrochemical series)依配位基造成晶場分裂能()的大小排列。一般順序為 。
解題方法:依光譜化學序列比較選項中四種配位基的相對位置。
- 最弱,之後為 ,再來是 ,最強為 。
- 因此晶場分裂大小次序為 。
第 20 題
臨床上利用含 核種的藥物來造影,作為醫學診斷使用。碳的穩定核種為 , 預期核種的衰變方式為何?
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核心觀念:原子核中中子與質子的比例決定其穩定性。穩定帶以下(缺中子、質子過多)的核種,會藉由正子()放射或電子捕獲,把質子轉變為中子,以提高穩定性。
解題方法:
- 的質子數為 6,中子數為 ,中子數/質子數比值為 ,小於穩定核種 的 。
- 中子不足(質子相對過多),應以放出正子()的方式衰變,質子轉變為中子:。
第 21 題
核分裂不包含下列哪一項反應?
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核心觀念:核分裂(fission)是重核分裂成較輕核種並釋放能量的反應;核融合(fusion)則是輕核結合成較重核種的反應。
解題方法:判斷各選項所涉及的反應類型。
- 原子彈爆炸:利用 等重核的鏈式核分裂。
- 輕水反應爐:以核分裂產生熱能發電。
- 增殖反應爐:以核分裂為能量來源,並同時產生可再利用的核燃料。
- 氫彈爆炸:利用氫的同位素融合(如 與 融合為 ),屬於核融合。
第 22 題
預測同位素核種的安定性,下列規律何項不正確?
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核心觀念:穩定核種的中子數與質子數比值隨原子序增加而增大。穩定帶上方為中子過多的核種,以 衰變回到穩定帶;穩定帶下方為質子過多的核種,以正子放射或電子捕獲回到穩定帶。
解題方法:逐一判斷規律是否正確。
- (A) 低原子序的穩定核種,中子數與質子數比值接近 1,正確。
- (B) 高原子序的穩定核種,因庫侖排斥需要更多中子,比值大於 1,正確。
- (C) 質子與中子皆為偶數的核種(偶偶核)通常較穩定,正確。
第 23 題
假設一伏打電池(voltaic cell)進行某一特定反應,在標準狀況下,其反應前後熵的變化量()為負,請問下列敘述何者正確?
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核心觀念:電池的電動勢 與反應的自由能變化 有關,。自由能與溫度、焓變與熵變的關係為 。由此可推得 。
解題方法:
- 已知 ,代入 。
- 由於 、 皆為正值,。
- 因此電動勢隨溫度上升而下降。
第 24 題
一伏打電池由鋅及碘電極組成,電池表示法如下:(石墨),關於此電池描述,下列何者錯誤?
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核心觀念:在伏打電池中,陽極(anode)發生氧化,為電子流出的一極;陰極(cathode)發生還原,為電子流入的一極。石墨為惰性電極,本身不參與反應,僅作為電子的傳導介面。
解題方法:由電池表示法寫出半反應。
- 陽極(左側):,鋅被氧化,為還原劑。
- 陰極(右側):,碘被還原,為氧化劑。
- 總反應:。
第 25 題
以 法拉第的電量電解下列各溶液時,何者於 STP 時產生氣體體積最少?
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核心觀念:通過 的電量即 電子。在 STP 下, 氣體的體積為 。各電解液的陰極與陽極產物不同,需逐一判斷所產生的氣體量。
解題方法:每 電子對應的氣體莫耳數如下。
- (A) 硝酸銀():陰極析出 (無氣體);陽極產生 ,,每 電子產生 。 電子產生 氣體,體積 。
- (B) 碘化鉀():陰極產生 ,每 電子產生 ;陽極產生 (固體)。氣體為 ,體積 。
第 26 題
最近部分食品使用工業級乙二胺四醋酸(簡稱 EDTA),其為金屬離子良好的螯合劑(chelating agent),化學結構如下,其螯合位置為何?
🖼️【此處有附圖,請對照原卷】
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核心觀念:螯合劑(chelating agent)以多個配位原子同時與同一金屬離子配位,形成環狀結構。EDTA 的配位原子包括兩個氮原子的孤電子對,以及四個羧酸根()中的氧原子,共六個配位點。
解題方法:依附圖的編號,指認各配位原子。
- 編號 、、、 為羧酸根中的氧原子,提供孤電子對與金屬配位。
- 編號 、 為兩個氮原子,各自提供一對孤電子對。
- 合計為 六個配位點,與 EDTA 的六牙基(hexadentate)性質相符。
第 27 題
請問以下何者所表示的壓力最大?
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核心觀念:壓力單位換算需統一為同一單位後比較。常用換算:。
解題方法:全部換算為 。
- (A)
- (B)
- (C)
- (D)
第 28 題
下列何者是 copper(II) phosphate 的正確化學式(chemical formula)?
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核心觀念:離子化合物的化學式須使正負電荷總和為零。銅(II) 離子為 ,磷酸根為 。
解題方法:以最小公倍數平衡電荷。 與 的最小公倍數為 ,故需 個 ()與 個 ()。化學式為 。
第 29 題
若 的鍵能為 , 的鍵能為 ,而 與 反應產生 的反應式與熱焓()的變化量為:
則 N-F 鍵能為
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核心觀念:反應焓變可由鍵能計算:。
解題方法:
- 斷鍵: 斷鍵需 ; 斷鍵需 。合計 。
- 成鍵:生成 含 3 個 N–F 鍵,設 N–F 鍵能為 ,成鍵釋放 。
第 30 題
日常生活中常使用乙二醇(ethylene glycol)做為冷凍劑,其比熱(specific heat capacity)為 ,假如 的乙二醇從 冷卻到 ,大約會放出多少熱量?
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核心觀念:溫度變化時放出或吸收的熱量可用 計算,其中 為質量()、 為比熱()、 為溫度變化量。冷卻時 為負值,放熱量取其絕對值。
解題方法:
- 質量換算:。
- 溫度變化:,大小為 。
- 放熱量:。
第 31 題
下列 Ⅰ 至 Ⅴ 項中,那些結果使系統的熵增加?
Ⅰ.
🖼️【此處有附圖,請對照原卷】
Ⅱ.
Ⅲ.
Ⅳ.
Ⅴ.
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核心觀念:熵(entropy)是系統混亂度或微觀狀態數的量度。氣體膨脹、固體溶解成離子、溫度升高、物質由氣態變為液態或固態等過程的熵變,需依微觀狀態數的變化判斷。
解題方法:逐一判斷各項熵的變化方向。
- Ⅰ. 圖示為兩個氣體分子的容器之間的隔板被移除,氣體由較小體積擴散至較大容器,微觀狀態數增加,熵增加。
- Ⅱ. :氣體凝結為液體,微觀狀態數減少,熵減少。
- Ⅲ. :固體溶解為水中的離子,粒子的自由度增加,熵增加。
- Ⅳ. 由 升溫至 :溫度上升,分子動能增加,熵增加。
第 32 題
1.00 mol 之單原子理想氣體(monatomic ideal gas),由以下途徑生成之 值為何?
A B D 。
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核心觀念:焓(enthalpy)是狀態函數,其變化量只與起始與終了狀態有關,與路徑無關。理想氣體的焓變可由 計算。單原子理想氣體的 ,因此 。
解題方法:
- 路徑 的起點為 A,終點為 D,因此 。
- A 的 。
- D 的 。
- 。
第 33 題
下列分子中,有幾個分子其所有原子皆位於同一個平面上?
、、、、、、
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核心觀念:分子是否所有原子共平面,取決於分子的幾何構型。三個原子一定共平面;含四個或以上原子時,需判斷是否為平面構型(如 中心的三角平面、直線形)。
解題方法:逐一判斷各分子。
- (乙烯): 碳,六個原子共平面,是。
- :僅 3 個原子,必共平面,是。
- (甲醛):三角平面構型,四個原子共平面,是。
- :三角錐形,N 上的孤電子對使原子不共平面,否。
- :直線形,三個原子共線(亦共平面),是。
- :直線形,三個原子共線,是。
- :兩個 O–H 鍵不在同一平面上(扭曲構型),否。
第 34 題
某生在普化實驗室想從廢鋁罐中製備明礬,首先將鋁罐磨光並剪成小片,他將這些小鋁片在 溶液中加熱,發現鋁片上會產生氣泡,且鋁片逐漸消失。在此實驗中,下列敘述何者正確?
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核心觀念:鋁為兩性金屬,可與強鹼溶液反應。鋁與氫氧化鉀溶液反應時,鋁被氧化,水被還原為氫氣,並生成可溶的四羥基合鋁酸根離子 。
解題方法:寫出反應式:。
- 氣泡為 ,故 (B) 正確。
- 鋁片消失是因為形成可溶的 ,不是 。
- 剪成小片是為了增加表面積,加快反應速率,使實驗更易進行。
第 35 題
下列哪一個分子沒有偶極矩(dipole moment)?
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核心觀念:分子具有偶極矩的條件是分子中含有極性鍵,且幾何構型不對稱,使鍵的偶極互不抵消。若分子為對稱構型(如直線形、正四面體),鍵偶極可能完全抵消,整體無偶極矩。
解題方法:逐一判斷。
- :V 形(彎曲形),有孤電子對,鍵偶極不抵消,有偶極矩。
- :V 形,O 的孤電子對使分子不對稱,有偶極矩。
- :直線形且對稱,兩個 C=S 鍵的偶極大小相等、方向相反而抵消,無偶極矩。
- (甲醛):平面三角形但不對稱,C=O 的偶極不被抵消,有偶極矩。
第 36 題
下列何者化合物之鍵結為離子鍵?
Ⅰ. ;Ⅱ. ;Ⅲ. ;Ⅳ. ;Ⅴ.
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核心觀念:離子鍵通常形成於金屬與非金屬之間,且電負度差大(一般約大於 ,Pauling 標度)。電負度差小者為共價鍵。
解題方法:比較各鍵的電負度差(Pauling 值約為:、、、、、、、、)。
- Ⅰ. :差約 以上,且為金屬與非金屬,離子鍵。
- Ⅱ. :差約 ,共價鍵。
- Ⅲ. :差約 ,離子性強,為離子鍵。
第 37 題
下列哪一個化合物在水中的溶解度最低?
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核心觀念:離子化合物的水溶性依晶格能與水合能的相對大小而定。多數鹽類(如硫酸鹽、氯化物)溶於水;氫氧化物中,多數為難溶或微溶,只有鹼金屬與部分鹼土金屬氫氧化物易溶。乙醇為極性分子,可與水以任意比例互溶。
解題方法:
- (A) 為氯化物,多數溶於水。
- (B) 為兩性氫氧化物,難溶於水,溶度積極小。
- (C) 為硫酸鹽,易溶於水。
- (D) 與水形成氫鍵,可與水互溶。
第 38 題
在 及一大氣壓下,將 的 加入 的純水中。經充分攪拌後靜置一段時間,取出上層澄清液,測得其滲透壓為 。試問在一大氣壓及 時, 的溶解度積常數()最接近下列哪一個數值?
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核心觀念:溶液的滲透壓 ,其中 為每莫耳溶質產生的粒子數, 為溶液中離子的莫耳濃度,, 為絕對溫度。溶解度積 由飽和溶液中各離子濃度乘積求得。
解題方法:
- 壓力換算:。
- 溫度:。
- 溶解為 與 ,故 。設離子莫耳濃度為 ,則 。
- 。
第 39 題
樣品中的鈣(原子量為 )含量可經由加入草酸根形成草酸鈣(分子量為 )沉澱來決定,有一 的樣品在加入過量的草酸鈉後,形成 的草酸鈣沉澱,此樣品中鈣的重量百分率為何?
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核心觀念:重量分析中,沉澱物的質量可由化學計量換算為待測物的質量。草酸鈣 中,鈣與草酸鈣的莫耳數比為 。
解題方法:
- 草酸鈣的莫耳數:。
- 鈣的莫耳數與草酸鈣相同,為 。
- 鈣的質量:。
第 40 題
假設下列化合物之共軛鹼與酸之濃度相同,下列何者最適合製備 pH 介於 9.2 至 9.3 之間的緩衝溶液?
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核心觀念:緩衝溶液的 由 Henderson–Hasselbalch 方程式決定:。當共軛鹼與酸的濃度相等時,。因此,最佳緩衝溶液的 應接近目標 (本題為 至 )。
解題方法:計算各組的 。
- (A) 。
- (B) ,落在 至 之間。
- (C) 。
- (D) 。
第 41 題
如果反應 為二級反應,當反應 20 秒後,A 的濃度減少 ,請問當 A 的濃度減少 時,約需要多久時間?
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核心觀念:二級反應的速率定律為 ,積分式為 。因此 。
解題方法:
- 反應 後 A 減少 ,故 。
- 代入積分式:,得 。
- 當 A 減少 時,,代入得 。
第 42 題
有一反應為一級反應,在 時反應速率為 ,在 時反應速率為 ,請計算此反應之活化能?
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核心觀念:阿瑞尼烏斯方程式(Arrhenius equation)為 。一級反應的速率為 ,在相同濃度下,速率比即為速率常數之比。
解題方法:
- 溫度換算:,。
- 速率比:,故 。
- 代入:。
- 括號內數值為 。
第 43 題
的反應為二級反應,若將反應物濃度與時間的作圖,何者為線性關係?
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核心觀念:不同級數的反應,其濃度與時間的線性關係不同。
- 零級: 對 呈線性。
- 一級: 對 呈線性。
- 二級: 對 呈線性。
解題方法:題目指明 為二級反應,故應選 對時間作圖。
選項分析:
- (A) 正確。二級反應的線性關係為 對 。
- (B) 錯誤。
第 44 題
蔗糖在酸中分解成果糖及葡萄糖,如果以 [蔗糖] 對時間作圖得到一條直線,斜率為 。一蔗糖溶液的起始濃度為 ,當蔗糖的濃度變為 需多久時間?()
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核心觀念:蔗糖在酸中的水解為一級反應,其積分速率式為 。 對時間作圖的斜率為 。
解題方法:
- 由斜率 得 。
- 濃度由 降至 ,即 。
- 一級反應的時間式為 。
- ,故 。
第 45 題
請問以下何種作法會使密閉容器中之氣體的方均根速率(root-mean-square speed)由 上升至 ?
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核心觀念:方均根速率為 ,只與絕對溫度及分子量有關,與壓力、體積與氣體量無直接關係。
解題方法:速率由 增為 ,即增為 倍。由 ,需使絕對溫度增為 倍。
- (A) 溫度增為 倍, 增為 倍,不符。
- (B) 定溫,溫度不變, 不變,不符。
第 46 題
氨氣與氯化氫氣體在恆溫恆壓下,氣體擴散速率比為下列何者?
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核心觀念:Graham 擴散定律指出,在相同溫度與壓力下,氣體的擴散速率與其分子量的平方根成反比:。
解題方法:
- 氨 的分子量為 ,氯化氫 的分子量為 。
- 擴散速率比 。
- 在選項中,與 最接近者為 (即 )。
第 47 題
氦氣(原子量為 )在溫度為多少時,其分子的方均根速率與 時氧氣(分子量為 )分子的方均根速率相同?
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核心觀念:方均根速率相同,即 相等,故 相等。
解題方法:
- 設氦的溫度為 ,氧的溫度為 。
- 令 。
- 解得 。
第 48 題
若固體銅其單位晶格的排列方式為面心立方堆積,以下敘述何者錯誤?
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核心觀念:面心立方(face-centered cubic,FCC)堆積即立方最密堆積(ccp),每個原子的配位數為 。單位晶格中原子數為 。面對角線上原子相切,故面對角線長度 。
解題方法:逐一判斷敘述是否正確。
- (A) 每單位晶格含 個原子,不是 個,此敘述錯誤。
- (B) 每個原子周圍有 個最近鄰原子,正確。
- (C) FCC 即為立方最密堆積,正確。
第 49 題
Ⅰ. 偶極-偶極力(dipole-dipole force);Ⅱ. 倫敦分散力(London dispersion force);Ⅲ. 離子鍵(ionic bonding);Ⅳ. 氫鍵(hydrogen bonding)
上述分子間/內作用力依照其作用力大小,由小排到大的結果何者為正確?
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核心觀念:一般而言,分子間作用力的強度排序為:倫敦分散力 < 偶極–偶極力 < 氫鍵。離子鍵為離子間的靜電作用,遠強於分子間作用力,為四者中最強者。
解題方法:
- Ⅱ. 倫敦分散力:所有分子皆有,但通常最弱(對於小分子)。
- Ⅰ. 偶極–偶極力:極性分子間,強於倫敦分散力。
- Ⅳ. 氫鍵: 與 、、 之間的特殊偶極作用,強於一般偶極–偶極力。
- Ⅲ. 離子鍵:陰陽離子間的靜電吸引,最強。
由小到大排列為 Ⅱ、Ⅰ、Ⅳ、Ⅲ。
第 50 題
下列分子彼此間之蒸氣壓的比較,何者正確?
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核心觀念:蒸氣壓的高低與分子間作用力有關。分子間作用力越弱,分子越容易逸入氣相,蒸氣壓越高。同類分子中,分子量越大,倫敦分散力越強,蒸氣壓越低;含氫鍵者,蒸氣壓明顯較低。
解題方法:逐一比較。
- (A) 與 同為非極性、同結構的分子。 分子量較大,電子雲較大,倫敦分散力較強,蒸氣壓較低。因此 的蒸氣壓較高, 正確。
- (B) 分子量較大,分散力較強,蒸氣壓較低。 的蒸氣壓較高,比較式錯誤。
- (C) 可形成氫鍵,蒸氣壓較低;
📊 作答統計
- 答對
- 0
- 答錯
- 0
- 未作答
- 50
- 正確率
- —
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只統計有公布答案的選擇題(共 50 題)。部分題目沒有配分資料,以每題同分、滿分 100 換算。倒扣扣到 0 分為止。未登入時作答不會保存,重新整理就會清空。按題目底下的「再作答一次/重做」,該題就改回未作答。