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1 1-1 物質科學中的化學 高雄市中山高中基礎化學複習講義 第一章緒論 1. 物質的三態 : 固態 液態 氣態 (1) 固態 (s): 有固定體積與形狀, 粒子間排列整齊, 粒子僅能在固定位置上震動 ex. 冰 :H 2 O (s) (2) 液態 (l): 有固定體積, 沒有固定形狀, 粒子間有些距離, 粒子能移動 轉動與震動 ex. 水 :H 2 O (l) (3) 氣態 (g): 沒有固定體積或形狀, 粒子間距離較遠, 粒子能自由運動 ex. 水蒸氣 :H 2 O (g) 水溶液態 (aq): 溶於水中的狀態, 與液態不同 ex. 食鹽水 :NaCl (aq) (4) 三態的轉換 : 昇華 ( 吸熱 ) 固體 熔化 ( 吸熱 ) 汽化 ( 吸熱 ) 液體凝固 ( 放熱 ) 凝結 ( 放熱 ) 氣體 凝華 ( 放熱 ) 2. 物質的分類 : 物質 純物質 ( 有固定熔 沸點 ) 金屬 ex. 黃金 (Au) 鐵(Fe) 鈉(Na) 等元素 ( 單一原子組成 ) 非金屬 ex. 氧氣 (O 2 ) 金鋼石(C) 巴克球(C 60 ) 等分子 ( 非金屬 + 非金屬 )ex.h 2 O (l) HCl (g) 等化合物 ( 兩種或兩種以上原子組成 ) 離子 ( 金屬 + 非金屬 )ex.nacl (s) CaCO 3(s) 等 均勻 ( 可互溶 )ex. 空氣 合金 NaCl (aq) HCl (aq) 等 混合物 ( 兩種或兩種以上純物質組成, 無固定熔 沸點 ) 不均勻 ( 不可互溶 )ex. 土壤 岩石 油 + 水 等 例題 : 1. 下面有關元素及原子的概念, 那一項敘述是正確的? [83 學測 ] (A) 純物質甲受熱分解產生純物質乙及氣體丙, 則物質甲不可能是元素 (B) 具有物質特性之最小單元是原子 (C) 由兩種相同元素組成的多種化合物, 性質必定相同 (D) 乾淨的空氣是純化合物 2. 下列有關常見物質分類的敘述, 何者正確? [88 學測 ] (A) 純水可經由電解生成氫氣及氧氣, 所以不是純物質 (B) 食鹽由氯化鈉組成, 所以是純物質 (C) 糖水為純糖溶於純水組成, 所以是純物質 (D) 不鏽鋼不易生鏽, 所以是純物質 3. 有關甲 乙 丙 丁四個圖所含的物質, 下列的敘述, 何者最合理? [91 學測補考 ] (A) 甲圖中是化合物 (B) 乙圖中是混合物 (C) 丙圖中是純物質 (D) 丁圖中是元素 3. 物質的變化 : 物質的變化可分做物理變化物理變化與化學變化化學變化 (1) 物理變化 : 物質狀態改變本質不變, 反應過後沒有沒有產生新的物質 ex. 三態變化 等 (2) 化學變化 : 物質本質改變, 反應過後有產生新的物質 ex. 酸鹼中和 氧化還原 電解 燃燒 等 遵守三個特色 : 1

2 A. 原子不滅 : 反應前後原子種類與數量不變 ex. 2H 2(g) +O 2(g) 2H 2 O (g) + 能量 核反應 例外 : 質能守恆 B. 能量不滅 : 反應前後總能量不變, 即為 能量守恆定律 C. 電荷不滅 : 反應前後總電荷數不變 ex. H + (aq)+oh - (aq) H 2 O (l) (3) 質量守恆定律 : 反應前總質量和反應後總質量相等 (4) 無論物理化學變化皆伴隨能量轉移, 能量大小為 : 核反應 > 化學變化 > 物理變化 4. 物質的性質 : 物質的性質可分做物理性質物理性質與化學性質化學性質 (1) 物理性質 : 能由感官辨認或儀器量度的性質 ex. 顏色 沸點 熔點 密度 溶解度 等 (2) 化學性質 : 物質發生化學變化時表現的特性 ex. 可燃性 助燃性 氧化力 還原力 等 例題 : 4. 下列那些現象沒有化學反應的進行? [88 學測 ] (A) 鐵的生鏽 (B) 霧的生成 (C) 太陽能熱水器的作用 (D) 螢火蟲的發光 (E) 水煤氣的製造 (F) 冰箱中冷媒的作用 (G) 植物的呼吸作用 (H) 霓虹燈的發光 5. 氫分子與氧分子化合成水的反應, 可用下圖的方式表示 下列有關此反應的敘述何者正確? [90 學測 ] (A) 反應前後分子的種類不變 (B) 氧分子與水分子均為雙原子分子 (C) 原子的種類不變, 故反應屬物理變化 (D) 反應產生熱量, 反應前後各種原子的數目不變 動手做做看一 單選題 ( ) 1. 下列物質中, 何者僅含有一種分子? (A) 雙氧水 (B) 鹽酸 (C) 葡萄糖 (D) 水銀 ( ) 2. 下列敘述, 何者正確? (A) 物質的變化, 都伴隨能量的變化 (B) 物理變化為分子內部原子發生重組 (C) 物理變化較化學變化有較大的能量改變 (D) 化學變化是原子的重新排列結合, 但分子數是不變的 ( ) 3. 下列各項, 何者不是化學變化? (A) 酒精燃燒生成二氧化碳和水 (B) 石灰岩受熱變成生石灰 (C) 碘溶於酒精成為碘酒 (D) 金屬鈉放入水中產生氫氣 ( ) 4. 有關化學變化的特性, 下列敘述何者正確? (A) 必有新物質生成 (B) 原子與分子的種類必改變 (C) 分子的數目必改變 (D) 能量效應必大於 10 3 kj/mol ( ) 5. 下列敘述何項正確? (A) 火藥爆炸與酒精燃燒, 前者為化學變化, 後者為物理變化 (B) 冰融成水和銅絲受熱變黑都是化學變化 (C) 麵粉發酵為物理變化 (D) 金屬鈉放入水中產生氫氣是化學變化 ( ) 6. 水與水蒸氣的比較, 下列何者正確? (A) 水的分子間距離較遠 (B) 水有固定的形狀, 水蒸氣則無 (C) 水分子能互相滑動 (D) 水蒸氣有固定體積 ( ) 7. 從冰箱中取出的冰棒, 它的周圍常出現白煙 有關冰棒周圍白煙的現象是 (A) 冰的昇華現象 (B) 空氣分子冷凝而成 (C) 空氣中水蒸氣冷凝而成 (D) 冰棒上水分子的蒸發現象 ( ) 8. 靜怡爬合歡山, 發現雪正在融化, 結果冷得受不了 請問此時溫度為何特別低? (A) 因雪融化會放出熱 (B) 因雪融化會吸收大量的熱 (C) 因融化的雪正在結冰會吸熱 (D) 因水蒸氣凝結成水會吸熱 2

3 ( ) 9. 請問下列何者不是物理變化? (A) 舞臺上噴乾冰時, 會冒出白煙 (B) 冰塊融化成水 (C) 食鹽水經由蒸餾, 可得無色液體 (D) 食物放太久會變酸 ( )10. 沸點 可燃性 助燃性 密度 氧化力 溶解度 延展性, 以上為物理性質者共有 (A)3 種 (B)4 種 (C)5 種 (D)6 種 ( )11. 下列何者不是溶液? (A) 空氣 (B) 鹽酸 (C)K 金 (D) 碳酸鈣溶於水 ( )12. 下列何者為化合物? (A) 金鋼石 (B) 石墨 (C) 巴克球 (D) 雙氧水 二 多重選擇題 ( ) 1. 下列諸變化中, 指出哪些為化學變化? (A) 電燈泡發光 (B) 空氣中加熱銅絲 (C) 鉛蓄電池放電 (D) 螢火蟲之發光 (E) 鋼絲絨燃燒 ( ) 2. 下列何項是純物質? (A) 鹽酸 (B) 空氣 (C) 金剛石 (D) 硫酸銅 (E) 雙氧水 ( ) 3. 下列哪些是元素? (A)H 2 O 2 (B) 碘酒 (C)18K 金 (D) 臭氧 (E) 硫磺 ( ) 4. 下列何者是化合物? (A) 氧氣 (B) 銅片 (C) 金剛石 (D) 氨 (E) 酒精 ( ) 5. 下列何項敘述錯誤? (A) 物理變化的特性是分子的種類改變, 原子種類不變 (B) 化學變化的特性是分子的種類改變, 原子的排列方式改變 (C) 化學鍵的形成會吸收能量, 化學鍵的破壞會放出能量 (D) 混合物仍保有原來成分的特性, 可用物理變化加以分離出純物質 (E) 各種變化其能量由低而高依次是 : 物理變化 < 化學變化 < 核變化 三 填充題 1. 試排列下列各反應能量效應的大小順序 ( 設各取一莫耳 ) (A)H 2 O (s) H 2 O (l) (0 o C 時 ) (B)H 2 O (l) H 2 O (g) (100 o C 時 ) (C)4H (g) 4 2 He (g)+2e - (D)H 2(g) + 1 O 2(g) H 2 O (g) 2 2. 下列變化, 何者屬於化學變化? ; 何者屬於物理變化? ; 何者屬於核變化? (A) 氧氣變成臭氧 (B) 鋅溶於稀硫酸 (C) 氫變成氦 (D) 螢火蟲發光 (E) 藍色硫酸銅晶體受熱變成白色粉末 (F) 乾冰變成 CO 2 3. 下列何者是化合物? ; 何者是混合物? (A) 水銀 (B) 黃銅 (C) 液態空氣 (D) 雙氧水 (E) 鹽酸 (F) 白金 (G) 乾冰 (H) 汽油 (I) 碳酸鈣 答案一 單選題 1. C 2. A 3. C 4. A 5. D 6. C 7. C 8. B 9. D 10. B 11. D 12. D 二 多重選擇題 1. BCDE 2. CD 3. DE 4. DE 5. AC 三 填充題 1. (C)>(D)>(B)>(A) 2. (A)(B)(D)(E) (F) (C) 3. (G)(I) (B)(C)(D)(E)(H) 3

4 1-2 化學發展史 1. 原始化學 : (1) 人類最早的化學活動是火的使用 (2) 早期遵守 四元素說, 認為物質分別為火 空氣 土 水四種元素組成 (3) 燃素說 : 物質會燃燒是因為含有燃素燃素 2. 近代化學 : (1) 普利斯利 : 發現氧氣 (2) 拉瓦節 : 推翻燃素說 提出質量守恆定律 (3) 道耳吞 : 提出 原子說, 最早提出原子的觀念 (4) 亞佛加厥 : 提出 分子說 (5) 門得列夫 : 提出化學週期表, 以原子量排列 (6) 湯木生 : 發現電子 (7) 拉塞福 : 發現原子核及質子 (8) 查兌克 : 發現中子 動手做做看一 單選題 ( )1. 質量不滅定律是由何人提出的? (A) 普利斯托利 ( Priestley ) (B) 拉瓦節 ( Lavoisier ) (C) 道耳吞 ( Dalton ) (D) 門得列夫 ( Mendeleev ) ( )2. 關於科學發展的敘述, 下列何者正確? (A) 普利斯托利發現氧 (B) 道耳吞整理出元素週期表 (C) 拉瓦節提出原子說 (D) 門得列夫提出質量守恆定律 ( )3. 為了描述原子或更小粒子的運動, 下列何學說因而誕生? (A) 量子力學 (B) 四元素說 (C) 原子說 (D) 燃素說二 多重選擇題 ( )1. 下列有關科學家的發現何項正確? (A) 普利斯托利發現氧 (B) 拉瓦節提出質量不滅定律 (C) 門得列夫整理出元素週期表 (D) 道耳吞提出原子說 (E) 東漢蔡倫發明火藥 ( )2. 下列有關化學發展史的敘述, 何者正確? (A) 人類化學史源於火的使用, 人們曾視火為物質之一 (B) 古代中國的煉丹術相當於當時歐洲的煉金術 (C) 我國在宋朝時代即有相當高的科技水準, 在藥物 陶瓷 冶金等領域的成就絕不遜於同時代的歐洲 (D) 煉金術 煉丹術最終均失敗, 但卻為後人留下寶貴的經驗, 有助於化學的進步 (E) 1920 年代科學家以量子力學描述原子或更小粒子的運動 三 綜合題 1. 選出下列科學發展提出者或相關敘述 : (1) 整理出週期表 : (A) 普利斯托利 (2) 提出質量不滅定律 : (B) 拉瓦節 (3) 發表原子說 : (C) 道耳吞 (4) 發現氧 : (D) 描述原子和更小粒子的運動 (5) 量子力學 : (E) 門得列夫 2. 請寫出下列科學家的重要貢獻, 並排列其先後順序 : (1) 拉瓦節 (2) 道耳吞 (3) 普利斯托利 (4) 門得列夫 答案一 單選題 1.B 2.A 3.A 二 多重選擇題 1.ABCD 2. 全三 綜合題 1. (1)E;(2)B;(3)C;(4)A; (5)D 2. (1) 提出質量不滅定律 (2) 提出原子說 (3) 發現氧 (4) 整理出元素週期表 ;(3) (1) (2) (4) 4

5 2-1 水 高雄市中山高中基礎化學複習講義 第二章自然界的物質 一 水的基本性質 1. 物理性質 : (1) 無味無色無臭, 常溫下呈液態 (2) 一大氣壓下, 凝固點 0 ; 沸點 100 (3) 4 時密度最大, 體積最小 (4) 水的三相圖, 由左而右分別為固態 液態 氣態 水的三相圖 2. 化學性質 : (1) 與活潑金屬 ( 鹼金族 Ca Sr Ba) 作用產生氫氧化物與氫氣氫氣 (H 2 ) ex. 2Na (s) +2H 2 O (l) 2NaOH (aq) +H 2(g) ; Ca (s) +H 2 O (l) Ca(OH) 2(aq) +H 2(g) (2) 與金屬金屬氧化物反應生成鹼性鹼性物質 ex. K 2 O (s) +H 2 O (l) 2KOH (aq) ; CaO (s) +H 2 O (l) Ca(OH) 2(aq) (3) 與非金屬非金屬氧化物反應生成酸性酸性物質 ex. SO 2(g) +H 2 O (l) H 2 SO 3(aq) ( 亞硫酸 ) ; SO 2(g) +H 2 O (l) H 2 CO 3(aq) ( 碳酸 ) 3. 重要性 : (1) 比熱大 : 防止地球表面溫度變化過大 (2) 汽化熱大 : 吸收 1/3 達地球的太陽能, 以調節氣溫 例題 : 1. 下圖是純水在不同壓力與溫度的狀態示意圖, 下列有關圖中甲 乙 丙三區域分別的物理狀態, 何者正確? 甲 乙 丙 (A) 氣態 液態 固態 (B) 氣態 固態 液態 (C) 固態 液態 氣態 (D) 液態 氣態 固態 (E) 固態 氣態 液態 2. 右圖為純水在不同壓力與溫度時的狀態示意圖 ( 未按實際比例 ) 若將純水的溫度維持 0, 壓力自 10 大氣壓下降, 直至 10 3 大氣壓 則在此過程中, 純水的狀態改變情形, 下列何者正確? [89 學測 ] (A) 固態 液態 (B) 固態 氣態 (C) 液態 氣態 (D) 固態 液態 氣態 (E) 液態 固態 氣態 3. 下列那一個化合物的水溶液呈鹼性? [90 學測 ] (A) NO 2 (B) H 3 PO 4 (C) CH 3 OH (D) Mg(OH) 2 [88 學測 ] 4. 下列有關鹼金屬及其化合物通性的敘述, 何者正確? [86 學測 ] (A) 鹼金屬可溶於水, 並釋出氧氣 (B) 鹼金屬在水中使溶液呈鹼性, 並釋出氫氣 (C) 鹼金屬氧化物在水中使溶液呈酸性, 並釋出氧氣 (D) 鹼金屬氫氧化物在水中使溶液呈鹼性, 並釋出氫氣 5

6 5. 圖中曲面上各點的座標代表一純物質的體積 V 溫度 T 與壓力 P 甲 乙 丙均為等溫線, 其粗線部分與 V 軸平行, 圖中虛線為此物質兩態共存區之邊界線 下列有關此物質三態的敘述, 何者正確?( 應選二項 ) [92 學測 ] (A) 在甲溫度時, 此物質之固態與液態可以共存 (B) 在甲溫度時, 此物質之固態與氣態可以共存 (C) 在乙溫度時, 此物質之液態與氣態無法共存 (D) 在高於丙溫度時, 此物質無法三態共存 P 態 V 固 甲 液 態 乙 丙 態 氣 T 二 飲用水 1. 自來水的淨化 : 沈降 凝聚 過濾 曝氣 除臭 消毒 (1) 沈降 : 利用靜置靜置方式使較大懸浮物自然沈澱 (2) 凝聚 : 利用凝聚劑凝聚劑使體積微小的懸浮物形成膠狀沈澱物 常用的凝聚劑為鋁鹽 [ 明礬 KAl(SO 4 ) 2 12H 2 O] 或鐵鹽 Al 3+ (aq)+3h 2 O (l) Al(OH) 3(s) ( 膠狀沈澱 )+3H + (aq) Fe 3+ (aq)+3h 2 O (l) Fe(OH) 3(s) ( 膠狀沈澱 )+3H + (aq) (3) 過濾 : 使水通過細沙層除去懸浮物 (4) 曝氣 : 激起水花增加水的溶氧量溶氧量 (5) 除臭 : 利用活性炭活性炭吸附臭味與雜質 (6) 消毒 : 利用氯氣 (Cl 2 ) 或臭氧 (O 3 ), 殺死細菌及病毒 2. 硬水 : 水中含有 Ca 2 + Mg 2 + (1) 分類 : 分做暫時硬水及永久硬水 A. 暫時硬水 : 含 Ca 2+ Mg 2+ 及碳酸氫根 (HCO 3- ) 的水 B. 永久硬水 : 含 Ca 2+ Mg 及硫酸根 (SO 4 ) 或氯離子 (Cl - ) 的水 (2) 缺點 :A. 與肥皂反應形成不溶的鈣肥皂 鎂肥皂沈澱 B. 產生鍋垢 ( 碳酸鈣 碳酸鎂 硫酸鈣 ) (3) 軟化 : 除去 Ca 2+ Mg 2+ 的方法 A. 煮沸法 : 利用加熱加熱除去 Ca 2+ Mg 2+ 適用於暫時硬水 M(HCO 3 ) 2(aq) MCO 3(s) ( 鍋垢, 沈澱可除去 )+CO 2(g) +H 2 O (l B. 蘇打法 : 加入碳酸鈉 ( 洗滌鹼 蘇打 ) 除去 Ca 2+ Mg 2+ 適用於暫時暫時 永久硬水 M 2+ (aq)+na 2 CO 3(aq) MCO 3(s) ( 沈澱可除去 )+2Na + (aq) 通常不用於家用飲水, 因碳酸鈉為強鹼 C. 陽離子交換法 : 使硬水通過泡沸石 (NaAlSiO 4, 用 NaZ 表示 ) 或樹脂 (R-SO 3 Na) 的管柱, 硬水中的 Ca 2+ Mg 2+ 會與管柱中的 Na + 交換, 除去 Ca 2+ Mg 2+ 適用於暫時暫時 永久硬水 6

7 M 2+ (aq) + 2NaZ (s) Na + (aq)+mz 2(s) ( 留在管柱中 ) M 2+ (aq) + 2 R-SO 3 Na (s) Na + (aq)+(r-so 3 ) 2 M (s)( 留在管柱中 ) 泡沸石或樹脂達飽和無法交換時, 可用濃食鹽水濃食鹽水沖洗再生 加入硬水飽和加濃食鹽水 再生 軟化 丟棄 循環使用 3. 水的純化 : 去除陰陽離子得到純水的方法 (1) 蒸餾法 : 將水煮沸蒐集水蒸氣, 普遍且簡單 圖一 會含有二氧化碳 (2) 陰陽離子交換法 : 利用離子交換樹脂 圖二 A. 第一管柱裝陽離子交換樹脂 (RH, 含 H + ), 水中的陽離子可與樹脂中的 H + 交換 RH (s) +M + (aq) RM (s) + H + (aq) 飽和時利用濃鹽酸 (HCl, 提供 H + ) 再生 B. 第一管柱裝陰離子交換樹脂 (R OH, 含 OH - ), 水中的陰離子可與樹脂中的 OH - 交換 R OH (s) +X - (aq) R X (s) +OH - (aq) 飽和時利用濃氫氧化鈉溶液 (NaOH, 提供 OH - ) 再生 C. H + (aq) +OH - (aq) H 2 O (l) (3) 逆滲透法 : 利用逆滲透原理得到純水 圖三 A. 半透膜 : 只允許特定物質 ( 例如 : 水 ) 通過的膜 B. 滲透 : 水分子由濃度低溶液 ( 淡水 純水 ) 經由半透膜 ( 只讓水分子通過 ), 流向濃度高溶液 ex. 泡菜 醃肉 等 C. 逆滲透 : 在濃度高溶液端 ( 自來水 海水等 ) 加壓, 當施加的壓力大於水分子力量, 水分子便會從自來 水或海水那一端, 通過半透膜, 流向淡水 純水端 溫度計 溫水 ( 出 ) 冷凝管 冷水 ( 進 ) 接收瓶 蒸餾瓶 圖一圖二圖三 7

8 4. 其他 : 在水中加氟化物氟化物可防止齟齒齟齒 例題 : 6. 下列有關淨水器的各項淨水功能敘述, 何者正確?( 應選二項 ) [88 學測 ] (A) 利用蒸餾裝置, 以除去水中的有機小分子和無機鹽類 (B) 利用離子交換樹脂, 以除去水中的無機鹽類加裝活性碳, 以除去不溶於水的固體物質 (D) 用紫外光照射, 以減少水中的活細菌 (C) 7. 利用離子交換樹脂, 可將水中的一金屬離子或非金屬離子除去 為了要將海水淨化, 設計了下列模擬實驗 假如有一中性的水樣品含有少量的氯化鈉與氯化鎂, 今要使用甲圖與乙圖的裝置來淨化 離子交換樹脂裝置好了並洗淨之後, 將待淨化的水樣品由甲圖的分液漏斗慢慢滴下 [89 學測 ] (1) 水樣品中那一些離子可以被甲圖中的陽離子交換樹脂除去? (A) Na + 與 Cl (B) Cl 與 OH (C) Mg 2+ 與 H + (D) Na + 與 Mg 2+ (E) Na + 與 H + (2) 將甲圖的裝置所得到的溶液 M, 由乙圖的分液漏斗慢慢滴下, 取得純水, 試問乙圖中的物質 X 應該是下列的那一種物質?(A) 陰離子交換樹脂 (B) 酸鹼中和試劑 (C) 活性碳 (D) 矽膠 (E) 細砂 8. 水是人類及其他生物賴以生存的重要資源, 影響民生工業甚巨 下列有關水質淨化的敘述, 何者錯誤? (A) 通氯氣是最常用消毒方法, 可用以消除水中細菌 (B) 活性碳可以有效吸附水中的有機雜質及金屬離子 (C) 曝氣作用是為了增加水中溶氧量, 加速微生物分解水中有機物質 (D) 凝聚法是在水中加入明礬等凝聚劑, 吸附水中顆粒較小懸浮物質 (E) 含鈣或鎂離子的硬水, 通過含鈉離子樹脂的管柱時, 能進行離子交換使水質軟化 [94 學測 ] 9. 硬水中含有鈣 鎂等金屬離子, 因為生活上或工業上的需要, 有時必須先將硬水利用不同的方法處理 若將 1 公升的硬水分成四等份, 分別用下列的方法處理 :( 甲 ) 陽離子交換法, 將水中的陽離子交換鈉離子 ( 乙 ) 蒸餾法 ( 丙 ) 陰陽離子交換法, 將水中的陽離子交換氫離子, 陰離子交換氫氧根離子 ( 丁 ) 逆滲透法 經處理後的水, 其導電度大幅下降的有哪幾種? (A) 甲乙 (B) 甲丙 (C) 甲乙丙 (D) 甲丙丁 (E) 乙丙丁 [95 學測 ] 三 海水資源 1. 海水中離子含量 :Cl - >Na + >Mg >SO 4 >Ca 2+ > 2. 主要物質 :(1) 氯化鈉 (NaCl): 鹹味來源 (2) 氯化鎂 (MgCl 2 ): 苦味來源 (3) 氯化鈣 (CaCl 2 ): 易潮解潮解 3. 食鹽的製備 :(1) 海水導入鹽田, 經日曬蒸發 (2) 鹽類結晶順序 : 硫酸鈣 (CaSO 4 ) 粗鹽 ( 含 NaCl MgCl 2 CaCl 2 ) 其他 ( 苦滷 ) (3) 粗鹽溶於水加入碳酸鈉, 產生碳酸鈣 碳酸鎂沈澱, 去除 MgCl 2 CaCl 2, 得到純 NaCl( 精鹽 ) MgCl 2(aq) +Na 2 CO 3(aq) MgCO 3(s) ( 沈澱可除去 )+2NaCl (aq) CaCl 2(aq) + Na 2 CO 3(aq) CaCO 3(s) ( 沈澱可除去 )+2NaCl (aq) 4. 海水淡化 :(1) 蒸餾法 : 同水的純化 通常使用太陽能, 但耗費時間與金錢 8

9 (2) 凝固法 : 下降海水溫度使水分子凝固成冰, 鹽類與雜質不會凝固, 可分離之 耗電 (3) 離子交換法 : 利用陰陽離子管柱交換, 同水的純化 (4) 逆滲透法 : 同水的純化 利用逆滲透原理得淡水 例題 : 10. 鎂離子是海水中含量次多的金屬離子 自海水中提取鎂, 通常需經過三個步驟, 如下表中的 (Ⅰ) (Ⅱ) (Ⅲ) 下列哪一選項正確給出此三個步驟所屬的反應類型? 步驟 (A) (B) (C) (D) (Ⅰ) 加入氫氧化鈣以形成氫氧化鎂 酸鹼中和 沉澱 酸鹼中和 沉澱 (Ⅱ) 加入鹽酸以形成氯化鎂 氧化還原 氧化還原 沉澱 酸鹼中和 (Ⅲ) 電解液態氯化鎂而得到鎂 酸鹼中和 酸鹼中和 氧化還原 氧化還原 [92 學測 ] 11. 下列哪一選項的廣告語最不科學?(A) 本牙膏含有氟, 可預防蛀牙 (B) 本飲料含有鹽, 適合運動後飲用 (C) 本飲料純由天然物質配製, 不含化學物質 (D) 本食鹽是特製品, 含有碘, 食用可預防甲狀腺腫大 (E) 本礦泉水經衛生當局檢驗合格, 含有少量礦物質, 有益健康 [93 學測 ] 四 水污染種類 定義 影響 實例 ( 或計算 ) 氯化物 (Cl) 劇毒, 導致癌症 汞 (Hg) 水俁病 無機污染 優養化 需氧廢料 熱污染泡沫污染 污水中含有重金屬重金屬或劇毒化學物質 含氮 磷化合物促進水中藻類繁殖 最主要主要的水污染 有機廢料促進細菌細菌大量繁殖 工廠冷卻水排到河 海, 造成水域溫度升高 代謝極慢, 對人體 環境皆有影響 消耗水中溶氧, 妨害水中生物生長 消耗水中溶氧, 妨害水中生物生長 改變生態 清潔劑產生大量泡沫覆蓋水域上降低水中溶氧量 鎘 (Cd) 砷 (As) 銅 (Cu) 鉛 (Pb) 鉻 (Cr) 痛痛病 烏腳病 綠牡蠣 腦 腎等疾病 導致癌症 濃綠色的湖水 池塘 來源 : 家庭 工業污水 BOD: 生化需氧量, 細菌分解需氧廢料所消耗氧的量 COD: 化學需氧量, 化學方法氧化需氧廢料耗氧的量單位 :ppm, 百萬分之一 :10-6 g( 溶質 )/g( 溶液 ) 如核三廠排放的熱廢水造成珊瑚白化珊瑚白化 秘雕魚 洗髮精 沐浴乳 洗碗精等產生的泡沫 促進細菌繁殖 例題 : 12. 水中的微生物會使水中的有機物 ( 例如 C 6 H 10 O 5 ) 轉化為 CO 2 與 H 2 O, 在這過程中所需 O 2 的量, 稱為生化需氧量 (BOD) 試問要使水中的 1 個 C 6 H 10 O 5 分子完全變成 CO 2 與 H 2 O, 需要幾個氧分子? (A)1 (B)2 (C)3 (D)4 (E)5 (F)6 13. 化學需氧量是指用化學方法氧化耗氧有機物所需消耗氧的量, 常用以表示水受到耗氧有機物污染的程度 若化合物的莫耳數相同, 則下列何者的化學需氧量最大? (A) C 5 H 12 (B) C 5 H 11 OH (C) C 4 H 9CHO (D) C 4 H 9COOH [92 學測 ] 動手做做看一 單選題 ( ) 1. 化學需氧量是指用化學方法氧化耗氧有機物所需消耗氧的量, 常用以表示水受到耗氧有機物汙染的程度 若化合物的莫耳數相同, 則下列何者的化學需氧量最大? 9

10 (A)C 5 H 12 (B)C 5 H 11 OH (C)C 4 H 9 CHO (D)C 4 H 9 COOH ( ) 2. 下列何者是淨水過程中常用的鹽類? (A) 鈣鹽 (B) 鋁鹽 (C) 鉀鹽 (D) 鈉鹽 ( ) 3. 水中加入下列何種物質, 可防止齲齒的發生? (A)F - (B)Cl - (C)Br - (D)I - ( ) 4. 暫時硬水和永久硬水不同的是 (A) 前者含 Ca 2+ Mg 2+, 後者沒有 (B) 加肥皂水時, 前者沒有永久泡沬, 後者有 (C) 前者可藉由煮沸法軟化之, 後者則不能 (D) 前者可藉離子交換樹脂軟化 ( ) 5. 民國七十七年元月後的兩年間, 左營半屏山南的蓮花潭池水有發臭現象, 魚類不易生存, 藻類大量繁殖 就你所習得的化學知識, 選出最可能汙染該池水的物質 (A) 磷酸鹽 (B) 硫酸鹽 (C) 碳酸鹽 (D) 氯酸鹽 ( ) 6. 下列何種圖形正確的表示水的密度 d(g/cm 3 ) 在 0 C~10 C 之變化? ( - ) 7. 暫時硬水可因加熱而軟化, 是因其中含有何種陰離子所致? (A)HCO 3 2- (B)CO 3 2- (C)SO 4 (D)Cl - ( ) 8. 天然沸石常被用於硬水的軟化, 它能軟化硬水的原理是利用 (A) 產生沉澱 (B) 陽離子交換 (C) 陰離子交換 (D) 逆滲透法 ( ) 9. 自然水中何者的硬度最小? (A) 海水 (B) 雨水 (C) 井水 (D) 山泉水 ( )10. 下列有關自然水處理法的敘述, 何者有誤? (A) 加明礬可使水中的懸浮粒子沉降 (B) 氯氣與臭氧皆為常用 的消毒劑 (C) 活性碳是用於除臭 (D) 天然沸石可用於除去水中的非電解質與細菌 ( )11. 生化需氧量 (BOD) 是用來測量水中何種汙染的程度指標? (A) 廢熱 (B) 需氧廢料 (C) 傳染媒介, 如細菌與 病毒 (D) 無機化合物 ( )12. 某溶液含有 Na + Cl - 葡萄糖(C 6 H 12 O 6 ), 使其通過 RH 型陽離子交換樹脂後, 所得濾液中應不含有下列 何種成分? (A)H + (B)Na + (C)Cl - (D)C 6 H 12 O 6 ( )13. 下列各種淨化自然水的方法, 何者涉及化學反應的發生? (A) 沉降 (B) 過濾 (C) 消毒 (D) 除臭 ( )14. 海水中含量最多的金屬離子是 (A) 鈉 (B) 鉀 (C) 鈣 (D) 鍶 ( )15. 粗鹽中因含有何種成分而易潮解? (A) 氯化鈉 (B) 氯化鎂 (C) 氯化鈣 (D) 碳酸鈣 ( )16. 日光燈故障後不可隨地拋棄, 應予回收 主要原因是其中含有下列哪種會汙染環境的物質? (A) 硫化鎘 (B) 水銀 (C) 放射性鐳 (D) 硫化鋅 二 多重選擇題 ( ) 1. 下列有關食鹽之各項敘述, 有哪些是正確的? (A) 海水蒸發後所析出的粗鹽, 因含有微量的氯化鈣而帶有 苦味 (B) 將粗鹽中的氯化鈣與氯化鎂去除, 即可得精鹽 (C) 將食鹽熔化或溶於水皆可以導電 (D) 電解飽和 食鹽水與熔融的食鹽, 陰陽兩極之產物皆相同 (E) 濃食鹽水能讓使用一段時間之陽離子交換樹脂再生而重 複使用 ( ) 2. 下列敘述何者正確? (A) 雨水為淡水的主要來源 (B) 雨水為純水 (C) 自來水廠將自然水淨化的過程主要為 : 沉降 過濾 除臭 消毒等 (D) 利用沉降法可除去所有懸浮物 (E) 用凝聚法淨化水最常用的試劑為明礬 ( ) 3. 常用於淨水的凝聚劑為 (A) 食鹽 (B) 鋁鹽 (C) 鐵鹽 (D) 碳酸鈉 (E) 鹽酸 ( ) 4. 下列敘述何者正確? (A) 含鈣 鎂離子的水稱為硬水, 不含鈣 鎂離子的水稱為軟水 (B) 硬水中含碳酸氫 根離子者稱為暫時硬水 (C) 硬水中含氯離子或硫酸根離子者稱為永久硬水 (D) 鍋垢的主要成分是碳酸鈣 和碳酸鎂沉澱 (E) 使用陽離子交換樹脂可使硬水軟化 ( ) 5. 下列有關水污染的敘述, 何項正確? (A) 人類將未處理過的生活污水 農畜污水 工業廢水等排放, 是水 污染的主要原因 (B) 一般家庭排放的污水含有需氧廢料, 會降低河川的溶氧量 (C) 家庭污水防治應在社區 內先集中處理後再行排放 (D) 殺蟲劑可經由食物鏈傳遞至動物體, 經長年累積而造成傷害 (E) 農業上使用 的肥料, 流入河川後, 會造成優養化 10

11 ( ) 6. 下列哪些金屬離子會造成嚴重的水污染? (A) 鐵 (B) 鈉 (C) 鋁 (D) 汞 (E) 鎘 ( ) 7. 水與下列何種物質作用, 所生成的化合物會呈酸性? (A) 鈉 (B) 鋁 (C) 三氧化硫 (D) 二氧化碳 (E) 氧化鉀 ( ) 8. 下列氧化物中, 何者溶於水即成為酸性溶液? (A)CaO (B)MgO (C) N2O 5 (D) P4O 10 (E)ZnO 答 案 一 單選單選題 1. A 2. B 3. A 4. C 5. A 6. A 7. A 8. B 9. B 10. D 11. B 12. B 13. C 14. A 15. C 16. B 二 多重選 擇題 1. BCE 2. ACE 3. BC 4. ABCDE 5. ABCDE 6. DE 7. CD 8. CD 11

12 () 高雄市中山高中基礎化學複習講義 2-2 大氣 一 大氣的結構 1. 大氣的垂直結構 : 依溫度變化分做五層 名稱 高度 (km) 溫度變化 主要成分 作用 對流層 0~13 漸減 N 2 O 2 Ar CO 2 人類活動 天氣現象 空氣污染 平流層 13~50 漸增 O 3 ( 臭氧 ) 又稱臭氧層, 吸收紫外線 飛行器活動 光化層 50~85 漸減 O 3 O 2 CO 2 又稱中氣層, 光化作用 (2O 3 UV 3O 2 ) 游離層 85~550 漸增 離子 又稱增溫層, 溫度極高 外氣層 550~1000 漸增 H 2 He 外太空起點 2. 大氣的特性 : 高度越高, 壓力越小, 密度越小 例題 : 公里1. 圖為大氣壓力與離地高度的關係圖, 下列有關氣壓的敘述, 何者錯誤? 1 2 高(A) 利用氣壓與高度的相關性, 氣壓計也可以作為高度計度2. 下列有關壓力或溫度, 隨高度 ( 或深度 ) 變化的敘述, 何者正確? (A) 距地面愈深處的岩壓和岩溫都愈大 (B) 距海面愈深處的水壓和水溫都愈小大氣壓力 ( 公分水銀柱 ) (C) 平流層中, 距地面愈高處的氣壓和氣溫都愈小 (B) 地面的氣壓相當於高約 76 公分水銀柱底面承受的壓力 (C) 離地面 8 公里處的高空氣壓, 大致已小於 0.5 大氣壓 8 (D) 距地面愈高, 其氣壓隨高度的變化率愈來愈大 [92 學測 ] 4 (D) 對流層中, 距地面愈高處的氣壓和氣溫都愈大 [92 學測 ] 3. 下表顯示某地大氣平均溫度與氣壓的垂直分布情形, 試回答下列各題 : [84 學測 ] 高度 ( 公里 ) 溫度 ( ) 氣壓 ( 毫巴 ) (1) 距離地面 30 公里以內, 該地氣溫的垂直分布可用下列那一曲線表示? (A) (B) (C) (D) (2) 該地的對流層頂位置約在那一高度?(A) 12 公里 (B) 16 公里 (C) 20 公里 (D) 25 公里 二 空氣的組成 1. 氮氣 (N 2 ): 空氣中含量最多, 約佔 4/5 主要作用有氮的循環 ; 製造肥料 ; 製做炸藥 ; 填充燈泡防止鎢絲氧化 ; 填充罐頭保鮮食物 ; 液態氮可做冷卻劑 氮的循環 : 大氣中的氮利用閃電形成氮的氧化物 (NO X ), 溶於水形成硝酸鹽 (NO 3- ) 亞硝酸鹽(NO 2- ) 而存 12

13 在土壤中成為植物養分 動植物腐爛後經由微生物分解產生氮氣回大氣中 閃電 O N 2 +O 2 NO 2 水 NO 2 NO 3- +NO 2-2. 氧氣 (O 2 ): 空氣中含量第二, 約佔 1/5 具助燃性, 主要作用為提供生命所需 ; 燃燒所需 3. 氬氣 (Ar): 空氣中含量第三 惰性氣體, 填充燈泡防止鎢絲氧化 ; 焊接時可防止鋁 鈦金屬氧化 惰性氣體 : 氦氣 氖氣 氬氣 氪氣 氙氣 氡氣 氣體 氦氣 氖氣 氬氣 氪氣 氙氣 氡氣 符號 He Ne Ar Kr Xe Rn 作用 填充氣球防止潛水夫病 填充霓虹燈紅色 如上說明 填充霓虹燈藍色 填充霓虹燈藍色 放射性 4. 二氧化碳 (CO 2 ): 空氣中含量第四 通入澄清石灰水變混濁, 持續通入再度澄清 固態的二氧化碳稱為乾 冰, 作為冷凍劑 二氧化碳灌進飲料中可製作碳酸飲料 ; 溶於水形成碳酸 ((H 2 CO 3 ), 為酸性 二氧化碳通入石灰水 :CO 2(g) +Ca(OH) 2(aq) CaCO 3(s) ( 沈澱混濁 )+H 2 O (l) 持續通入 :CaCO 3(s) +H 2 O (l) +CO 2(g) Ca(HCO 3 ) 2(aq) ( 溶解, 澄清 ) 例題 : 4. 有關碳與氮在地球上的情形, 下列那一個敘述正確? [83 學測 ] (A) 一氧化碳中的碳, 其氧化數在碳的化合物中最高 (B) 大氣中的氮, 經由雨水被帶入生物圈中 (C) 腐爛的生物會發臭, 是因為分解, 釋出大量的一氧化碳 (D) 在地殼的石灰岩中含有大量的碳酸鈣 5. 某人在廚房內用未加蓋的鍋子燒水, 當整鍋水沸騰時, 下列敘述何者正確?(A) 若增強鍋下的火力, 鍋內的水溫不會改變 (B) 所見到的蒸氣是溶在水中的空氣所形成的 (C) 必須加以攪拌後, 鍋內各處的水溫才會相同 (D) 若以鍋蓋蓋緊, 則水的沸騰將會暫息, 水溫會降低 [94 學測 ] 三 空氣污染 1. 種類 : 名稱 碳的氧化物 一氧化碳 (CO) 二氧化碳 (CO 2 ) 來源主要 : 自然界植物落葉葉綠素分解次要 : 化石燃料不完全燃燒都市 : 內燃機化石燃料燃燒不完全 化石燃料燃燒完全 1. 無色無味無臭 2. 與紅血球的血紅素血紅素結合 特色及危害 溫室效應 : 太陽光 (UV) 照射地面吸收後以紅外線 (IR) 形式放出,CO 2 會吸收紅外線使熱不易散失 13

14 名稱 二氧化硫 (SO 2 ) 氮的氧化物 (NO x ) 一氧化氮 (NO) 二氧化氮 (NO 2 ) 氟氯碳化物 (CF x Cl y ) (CF 2 Cl 2 CFCl 3 ) 來源 火力發電廠 硫酸工廠的廢氣 內燃機溫度極高, 空氣中 N 2 與 O 2 形成 NO 排入大氣 N 2 +O 2 2NO NO 與 O 2 繼續生成 2NO+O 2 2NO 2 噴霧劑 冷媒 特色及危害 1. 臭味 刺激氣管 2. 酸雨 : 天然雨水因含 CO 2 呈酸性 (ph=5.6), 若 ph<5.6 則為酸雨 腐蝕建築物 湖泊酸化 危害健康 O S 2 SO 2 H 2O H SO ( 亞硫酸 ) 2 3(aq) 1 O SO 3 O 2 2 SO H 2 2 H 2 SO 4(aq) ( 硫酸 ) 3. 去除方法 : 使之通過碳酸鈣, 進行以下反應 SO 2(g) +CaCO 3(s) +1/2O 2(g) CaSO 4(s) +CO 2(g) 產生 CaSO 4 可製作粉筆 1. 無色無味無臭 2. 與紅血球的血紅素血紅素結合 3. 破壞臭氧層的次因 1. 紅棕色, 具刺激性, 引起肺部發炎 2. 光化學煙霧 ( 都市上空紅棕色煙霧 ) 3. 形成酸雨酸雨的次因 2NO 2 +H 2 O HNO 3 +HNO 2 破壞臭氧層主因 內燃機排放之廢氣 有機溶劑 加 1. 與 NO 碳氫化合物 2 反應形成光化學煙霧油站 工廠廢氣 2. 導致癌症塵埃 浮游物汽機車 工廠排放之微粒以之為中心形成光化學煙霧 2. 防制 : (1) 汽機車裝觸媒轉化器, 將一氧化碳 氮氧化物 碳氫化合物轉化成二氧化碳 氮氣及水 (2) 以新冷媒 (CH 2 FCH 3 ) 替代氟氯碳化物 (3) 利用靜電收集塵灰 例題 : 6. 大氣中的水蒸氣與下列何種氣體不會產生酸性物質? (A) 一氧化碳 (CO) (B) 二氧化碳 (CO 2 ) (C) 一氧化氮 (NO) (D) 二氧化硫 (SO 2 ) [83 學測 ] 7. 近年來臺灣某些地區雨水的 ph 值偏低, 稱為 酸雨 下列有關 酸雨 的敘述何者正確? (A) 酸雨主要是大氣中硫的氧化物溶解於雨水中所致 (B) 酸雨主要是大氣中的 CO 2 溶解於雨水中形成碳酸所致 (C) 酸雨主要是和工廠排放廢氣有關, 與汽機車排放廢氣無關 (D) 酸雨對人類和其他動物的危害比較大, 對植 物沒有影響 [83 學測 ] 8. 下列有關空氣污染的敘述, 何者正確? (A) 逆溫現象是冷空氣覆蓋在較暖空氣層上, 使大氣中的污染物不能發散而造成嚴重的空氣污染 (B) 汽車排放的廢氣中不含 含氮化合物 (C) 空氣中過多的一氧化碳, 因吸收太陽光中的紅外線而產生溫室效應 (D) 燃煤工廠所排放的廢氣中, 因含有 含硫化合物 而造成酸雨 [85 學測 ] 9. 過量的紫外光照射人體會造成傷害, 大氣中的臭氧可濾除紫外光, 保護生物圈, 下列有關臭氧的敘述, 何者最合理? (A) 汽車的廢氣可產生臭氧, 所以可彌補大氣中損失的臭氧 (B) 臭氧將紫外光反射回太空, 所以會減弱了照射到地表的紫外光 (C) 臭氧可因吸收紫外光而分解, 所以會減弱了照射到地表的紫外光 (D) 臭氧與氧氣是同一物質的不同能量態, 氧氣吸收紫外光而變成高能量態的臭氧 [86 學測 ] 10. 有關溫室效應, 下列那一項敘述是引起地球表面溫度逐漸升高的主要理由? (A) 大氣中的二氧化碳大量吸收陽光中能量較大的紫外線 (B) 大氣中的二氧化碳大量吸收紅外線, 減少地球表面的熱能散逸至太空中 (C) 陽光中的紫外線破壞大氣中的臭氧層 (D) 因臭氧層的破洞, 陽光中的紫外線能直接照射在地球表面 [87 學測 ] 11. 去年 (1998 年 ) 的諾貝爾醫學獎頒給了美國的三位科學家, 主要因為他們發現, 一氧化氮 (NO), 是一種在循環系統扮演非常重要的傳遞信息分子 這簡單小小的分子與 1998 年上市且造成轟動的 威而鋼 也有關 以下有關 NO 分子一般性質的敘述, 那幾項是不正確的?( 應選二項 ) (A) 液態 NO 是常見的一種冷凍劑 (B) 常見的一種空氣污染物 (C) 具有放射性的一種分子 (D) 打雷時候空氣中的一種產物 (E) 是一種還原劑 [88 學測 ] 14

15 12. 在南極上空發現臭氧層 破洞 一事, 引起科學家的恐慌與全球的重視 因為臭氧層中的臭氧含量大量降低, 使陽光中容易引發皮膚癌的紫外線大量穿透大氣層抵達地面, 會影響生物的生存 臭氧是一種有毒的氣體, 雖然對人體有害, 但聚集在高空, 卻能吸收有害的紫外線以保護生物 由此可見大自然的巧妙, 人類的活動不要輕易破壞這種平衡 (1) 太陽發出的輻射中, 有許多無法穿過地球大氣層, 其中波長較短的紫外線主要是被集中在地球大氣層中那一層的臭氧吸收?(A) 對流層 (B) 平流層 (C) 增溫層 (D) 中氣層 (2) 臭氧層的破洞對生物的影響, 主要為下列那一項?(A) 降低生物受紫外線的傷害 (B) 增加 DNA 發生突變的機會 (C) 抑制癌症的發生 (D) 促進生物的生長 (3) 下列有關臭氧的敘述, 那一項正確?(A) 臭氧是無色無味的氣體 (B) 臭氧是氧的同位素 (C) 臭氧吸收紫外線造成溫室效應 (D) 人類大量使用氟 氯的碳氫化合物是破壞臭氧層的主因 [88 學測 ] 13. 氮的氧化物 ( 包括 NO N 2 O NO 2 等 ) 是主要的大氣污染物之一, 下列有關氮的氧化物之敘述何者正確?( 應選二項 )(A) NO 2 遇水形成鹼性物質 (B) 光化學煙霧中常含有氮的氧化物 (C) NO 之電子點式表示法, 氮和氧可同時符合鈍氣之電子排列 (D) 汽 機車排放的廢氣常含有 NO, 是汽油燃燒不完全所產生的 (E) 汽 機車淨化廢氣所安裝的觸媒轉化器是要將氮的氧化物轉為 N 2 [92 學測 ] 14. 下列有關人類行為與環境交互作用之敘述, 何者較合理?(A) 氟氯碳化物之使用造成臭氧層之破壞 (B) 國家公園之設立以及自然保護區之設置, 是減少生物多樣性之做法 (C) 經由生物放大 ( 生物累積 ) 作用,DDT 造成鳥類蛋殼變硬以致無法孵化 (D) 在正常情况下, 核能發電廠排出的廢水因不含輻射性, 故不會影響鄰近地區海洋生物之生存, 如珊瑚等 [94 學測 ] 15. 氟氯碳化合物一般為非毒性, 具有不能幫助燃燒及低沸點的特性 在 1930 年代開始, 這些化合物被大量使用在噴霧罐 冷氣機及冰箱上, 但因環境考量現已限制使用 下列何者不是不是氟氯碳化合物? (A)CCl 2 F 2 (B)CFCl 3 (C)CHCl 3 (D)CFCl 2 CFCl 2 [94 學測 ] 16. 大氣中有些氣體會吸收太陽輻射, 有些氣體會反射太陽輻射 關於太陽近紅外線輻射的敘述, 下列哪一項正確? (A) 主要被臭氧和二氧化碳吸收 (B) 大部分穿透大氣到達地表 (C) 主要被水氣和二氧化碳吸收 (D) 主要被臭氧和氧反射 (E) 主要被二氧化碳和甲烷吸收 [96 學測 ] 17. 下列與二氧化碳相關的敘述, 哪些正確?( 應選三項 ) (A) 二氧化碳分子與溫室效應無關 (B) 二氧化碳的增加, 是導致水域優養化的主要因素 (C) 二氧化碳注入海洋, 可能造成海洋生態的不平衡 (D) 將二氧化碳轉換成無機碳酸鹽礦儲存, 也是 碳封存 的技術之一 (E) 以目前的技術而言, 利用化學製程來減少二氧化碳排放量, 尚不符經濟效益 [96 學測 ] 18. 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 [97 學測 ] 19. 溫室效應與下列哪一選項最相關?(A)CO 2, 宇宙射線 (B)CO 2, 紅外線 (C) CO 2, 紫外線 (D)NO 2, 紅外線 (E)NO 2, 紫外線 (F)NO 2, 無線電波 [97 學測 ] 動手做做看一 單選題 ( ) 1. 下列有關汙染的各項說明, 何者錯誤? (A) 酸雨常發生在核能發電廠附近 (B) 都市上空紅棕色的光煙霧是由塵埃和氮的氧化物造成 (C) 改用直鏈式烷苯磺酸鹽的清潔劑可有效降低泡沫汙染 (D) 清潔劑中添加的磷酸鹽大量排入水中會造成水質優養化 - ( ) 2. 下列何物質不是氮循環的主要物質 (A)NO 3 (B)NO 2 (C) N 2 O 5 (D) NH 3 ( ) 3. 溫室效應主要是由於哪兩種氣體遽增所造成的? (A) 二氧化碳 甲烷 (B) 乙烷 二氧化氮 (C) 二氧化硫 臭氧 (D) 氧 二氧化碳 ( ) 4. 下列有關空氣汙染及水汙染之敘述, 何者正確? (A) 大氣中光煙霧產生主要在光化層 (B) 水試樣中之生化需氧量, 通常是用來計算水中之微生物含量 (C) 光煙霧是以塵埃為核心形成的 (D) 南極 臭氧洞 的形成是由於人類大量使用特夫綸所致 15

16 ( ) 5. 過度燃燒煤 石油所釋放出的二氧化碳會導致 (A) 良田的減少及農作物減產 (B) 河流的優養化 (C) 湖泊酸化 森林死亡 (D) 全球溫度升高, 使兩極冰冠大量融化, 海平面升高, 濱海城市將被淹沒 ( ) 6. 下列有關臭氧的敘述, 哪一項正確? (A) 臭氧是無色無味的氣體 (B) 臭氧是氧的同位素 (C) 臭氧吸收紫外線造成溫室效應 (D) 人類大量使用氟 氯的碳氫化合物是破壞臭氧層的主因 ( ) 7. 下列有關空氣汙染的敘述, 何者正確? (A) 逆溫現象是冷空氣覆蓋在較暖空氣層上, 使大氣中的汙染物不能發散而造成嚴重的空氣汙染 (B) 汽車排放的廢氣中不含 含氮化合物 (C) 空氣中過多的一氧化碳, 因吸收太陽光中的紅外線而產生溫室效應 (D) 燃煤工廠所排放的廢氣中, 因含有 含硫化合物 而造成酸雨 ( ) 8. 一般工廠處理燃煤 燃油所排放的二氧化硫, 是用下列何種物質來吸收? (A)CaO (B)CaCl 2 (C)NaOH (D)Na 2 CO 3 ( ) 9. 大氣中二氧化碳與甲烷均有增加的趨勢, 其可能的主要原因為何? ( 甲 ) 大量的氟氯碳化物破壞臭氧層 ( 乙 ) 濫伐森林, 農地施肥 ( 丙 ) 大量燃燒煤及石油 ( 丁 ) 興建核能電廠 (A) 甲乙 (B) 乙丙 (C) 甲丙 (D) 甲丁 ( )10. 工廠燃煤 燃油所排放的二氧化硫可以用下列何種物質來吸收? (A)CaO (B)Hg(ClO 4 ) 2 (C)CuSO 4 (D)NaOH (E)P 4 O 10 ( )11. 地球表面之大氣層由內 ( 接近地面 ) 而外的順序為何?(1) 臭氧層 (2) 對流層 (3) 游離層 (4) 中氣層 (5) 外氣層 (A)(1)(2)(4)(3)(5) (B)(2)(1)(3)(5)(4) (C)(3)(2)(1)(4)(5) (D)(2)(1)(4)(3)(5) (E)(1))(2)(3)(4)(5) ( )12. 大氣中溫度最低點在 (A) 對流層頂端 (B) 臭氧層下端 (C) 中氣層頂端 (D) 游離層頂端 二 多重選擇題 ( ) 1. 下列有關氮與氧的敘述, 何者正確? (A) 兩者皆有助燃性 (B) 兩者皆為雙原子分子 (C) 液態氮可作為冷凍劑 (D) 氧的金屬化合物溶於水時溶液呈酸性, 而氮的金屬化合物則呈鹼性 (E) 氮因化性安定, 所以可充於燈泡內防止燈絲氧化 ( ) 2. 下列有關大氣環境的敘述, 何者正確? (A) 大氣中的 CO 2 主要來自化石燃料的大量使用 (B) 大氣中 SO 2 的主要來源是石油和煤的燃燒, 以及石油煉製之廢氣 (C) 汽車所排放之廢氣, 通常包含碳 氮和硫的氧化物及烴類 (D) 大氣中氮的氧化物主要來源是空氣在內燃機中的反應 (E)CO 2 因吸收紫外線, 而導致地面氣溫上升, 這種現象稱為溫室效應 ( ) 3. 下列有關大氣性質之敘述, 何者正確? (A) 大氣中的氧氣可經由植物之呼吸作用而產生 (B) 大氣中的對流層及臭氧層之溫度, 隨地面高度之增加而減少 (C) 閃電可促使大氣中氮氣與氧氣反應, 生成氮的氧化物 (D) 生物腐敗分解時, 一般放出二氧化碳及氧氣至大氣中 (E) 空氣裡的惰性氣體中, 以氦的含量最多 ( ) 4. 大氣結構層次中, 和我們生存最息息相關是哪兩層? (A) 對流層 (B) 平流層 (C) 中氣層 (D) 游離層 (E) 外氣層 ( ) 5. 下列敘述何者正確? (A) 氮的化性活潑, 故自然界存有很多氮化物 (B) 大多數的動植物都能直接利用氮而變成本身的蛋白質 (C) 大氣中的氮, 利用閃電的高能, 可和氧作用而形成氮的氧化物 (D) 氮的氧化物溶於水變成硝酸鹽及亞硝酸鹽等植物養分 (E) 土壤中的硝酸鹽 亞硝酸鹽及腐爛的動植物, 能經由微生物分解作用, 產生氮而返回大氣中 答案一 單選題 1. A 2. C 3. A 4. C 5. D 6. D 7. D 8. A 9. B 10. A 11. D 12. C 二 多重選擇題 1. BCE 2. ABCD 3. C 4. AB 5. CDE 2-3 土壤 一 土壤的主要成分 1. 土壤的元素含量 : 氧 (O)> 矽 (Si)> 鋁 (Al)> 鐵 (Fe)> 鈣 (Ca)> 鈉 (Na)> 鉀 (K)> 鎂 (Mg) 16

17 2. 土壤的組成 : 包含 95% 的礦物質 ( 無機物 ) 與 5% 的有機質 4- 礦物質 : 主要是矽酸鹽 (SiO 4 ) 類, 其他尚有氧化鐵 氧化鋁 等 3. 土壤剖面 : 由上而下分別是表土 心土 底層 各層間並無明顯分界 : 顏色深暗, 大部分是有機質 ( 生物的殘駭 ), 另含有無機質 : 顏色明顯, 大部分是礦物質 : 半風化的岩屑 二 土壤功用與污染防制 1. 土壤的功用 : 生產糧食 保持純化水資源 製作陶瓷磚瓦等器具 2. 土壤的污染 : 最常見是垃圾污染, 其他尚有重金屬等 土壤本身也有可能是一種污染 ( 例如 : 塵埃 ) 3. 污染防制 : 環境學家提出 3R: 減量使用 (reduce) 重複使用(reuse) 回收再生(recycle) 動手做做看一 單選題 ( ) 1. 地殼中含量最多的元素為下列何者? (A) 氧 (B) 氮 (C) 矽 (D) 鋁 ( ) 2. 土壤中含量最多的三種元素是哪些? (A) 氮 磷 鉀 (B) 氫 氧 氮 (C) 氧 矽 鋁 (D) 矽 鋁 鐵 (E) 鋁 鐵 鈣 ( ) 3. 下列有關土壤之各項敘述, 何者正確? (A) 是由地球表面的岩石風化而成 (B) 氧與矽兩元素合占地殼總質量的九成 (C) 含量超過 1% 的元素有 10 種 (D) 地殼中最常見的礦物, 其構造單位為 SiO 2 (E) 土壤以心土層顏色較深 ( ) 4. 土壤中豐富的氧化鐵 氧化鋁 黏土等物質, 主要分布在哪一層? (A) 表土 (B) 心土 (C) 底層 (D) 岩屑 (E) 岩漿 ( ) 5. 下列哪一項是構成土壤中的有機質來源? (A) 矽酸鹽 (B) 磷酸鹽 (C) 腐敗的植物 (D) 硬脂酸鎘 二 多重選擇題 ( ) 1. 地殼的主要化學元素中含量最多 ( 質量百分組成 ) 的兩種金屬是 (A)K (B)Mg (C)Na (D)A1 (E)Fe ( ) 2. 下列有關污染的敘述, 何者正確? (A) 酸雨主要是空氣中的 NO, 經氧化及水解成硝酸所形成 (B) 燃燒汽油產生的 NO, 主要是由汽油中微量的含氮物質與氧反應造成 (C) 溫室效應主要是因空氣中一氧化碳濃度增高所致 (D) 泡沫污染會因使用分枝鏈烷苯磺酸鹽而減少 (E) 發電廠排放大量的廢熱入河海中, 會使流經的水域溶氧量減少 ( ) 3. 下列有關土壤的敘述, 何者正確? (A) 土壤是地球表面由岩石風化而成的疏鬆層 (B) 氣候是控制土壤發育的主要因素 (C) 心土比表土早形成 (D) 氧化鐵 氧化鋁 黏土礦物等, 是構成土壤的主要化學成分 (E) 可使土壤變紅的物質是三價鐵 ( ) 4. 下列有關土壤的敘述何者正確? (A) 土壤是生產糧食的基本資源, 亦能保持及純化水資源 (B) 土壤本身亦 17

18 可能成為地球上污染物質的來源, 如空氣中的塵埃, 水中的沉澱物等 (C) 隨意丟棄廢棄物與排放工業廢水, 會造成嚴重的土壤污染 (D) 在臨海地區, 超抽地下水會使土壤下沉 (E) 人類將塑膠丟棄在土壤中, 由於極少發生急性傷害, 故不算污染 ( ) 5. 有關環境污染問題, 下列哪些敘述正確? (A) 大量燃燒化石燃料所產生的廢氣, 與大氣中的水滴結合, 為酸雨形成原因 (B) 汽車之冷媒 ( 氟氯烷 ), 升至平流層, 會破壞大氣之臭氧 (C) 海水污染後, 水中溶氧量會降低, 使漁產量減少 (D) 臺灣沿海一帶因河川污染造成養殖貝類死亡事件, 大都發生在乾季 (E) 隨意丟棄廢棄物與排放工業廢水, 會造成嚴重的土壤污染 答案一 單選題 1. A 2. C 3. A 4. B 5. C 二 多重選擇題 1. DE 2. E 3. ABDE 4. ABCD 5. ABCE 18

19 3-1 原子的結構 一 原子內的微小粒子 1. 道耳吞原子說 : 高雄市中山高中基礎化學複習講義 第三章物質的形成及其變化 (1) 原子為物質最小單位 (2) 同元素是由同種類同性質原子組成 (3) 化學變化不改變原子性質及個數 原子核 : 帶正電的質子與不帶電的中子 2. 原子 (2) 原子的質量集中在原子核 核外 : 帶負電的電子 3. 發現順序 : 電子 ( 負電荷 ) 原子核 質子 ( 正電荷 ) 中子 ( 不帶電 ) 發現人 湯木生 拉塞福 拉塞福 查兌克 方式 陰極射線 α 粒子撞擊金箔 α 粒子撞擊 N 原子 α 粒子撞擊 Be 原子 原子模型 西瓜模型 行星模型 ( 核原子模型 ) 說明 電子均勻分佈於原子中 (1) 大部分空間沒有東西存在, 整個原子質量集中在原子核 (2) 核外空間散佈電子, 如同行星繞太陽般旋轉 4. 電子質量最輕 5. 原子本身不帶電, 故質子數 = 電子數 (1) 原子直徑約 m, 原子核直徑約 ~10-14 m (3) 一般化學反應電子可轉移, 質子中子不發生變化 6. 元素表示方式 : 質量數 原子序 元素符號 (1) 質量數 (A): 質子數 + 中子數 (2) 原子序 (Z): 質子數 = 電子數 ( 中性原子 ) (3) A-Z: 中子數 ex. 元素符號質量數質子數 ( 電子數 ) 中子數 鈉 氫 鋁 23 Na H Al 7. 同位素 同素異形體 : (1) 同位素 : 原子序相同, 質量數 中子數不同的原子 ex. 元素同位素名稱質子數 ( 電子數 ) 中子數 氫 碳 1 H 氕 H 氘 H 1 氚 C 碳 C 碳 (2) 同素異形體 : 元素相同, 性質相不同的物質 ex. 石墨 (C) 與金鋼石 (C) 19

20 二 原子核外的電子排列電子在原子核外並非於固定軌道運行, 而是以原子核為中心迅速出現在各個空間, 出現機率最高的空間稱為 殼層殼層, 原子由內而外分成若干殼層 (1) 第一層 (n=1) 最靠近原子核, 最安定 (2) n 值越大離原子核越遠 (3) 各層最多可放置的電子數 (2n 2 ): 三 週期表 n 電子數 最早的週期表由門得列夫發明, 依原子量原子量大小排列 2. 現今週期表由原子序原子序大小排列 3. 因中性原子的原子序 = 質子數 = 電子數, 故可由電子數表示原子序多寡 4. 原子序 1 到 20 元素的電子分佈狀態 : 原子序 元素 氫 氦 鋰 鈹 硼 碳 氮 氧 氟 氖 鈉 鎂 鋁 矽 磷 硫 氯 氬 鉀 鈣 符號 H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca K L M N 原子序 1 到 20 元素的週期表 : 最外層電子所在的殼層 族數 I A II A III A IV A V A VI A VII A VIII A K 1H 2He 氣L 3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne 體M 11Na 12Mg 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar 惰性N 19K 20Ca 過渡元素 價電子數 (1) B Si 的左邊為金屬, 右邊為非金屬 ;B Si 為類金屬 (2) 價電子數 : 最外層電子數, 決定該元素的化學性質, 故同族化學性質類似 (3) IA 族稱為鹼金族, 氧化物易溶於水呈鹼性鹼性 (4) 惰性氣體 : 因價電子數全滿全滿而穩定 (5) 八隅體 : 滿足最外層全滿最外層全滿狀態的原子或離子, 呈現穩定 (6) 電子點表示法 : 化學性質與價電子數關係密切, 畫出最外層電子數的表示方法稱之 ex. 20

21 例題 : 1. 下列有關原子構造的敘述, 何者正確? [84 學測 ] 甲 : 原子的質量均勻分布於整個原子之中 乙 : 原子的質量絕大部分集中在原子核丙 : 電子和質子的數目一 定相等 丁 : 質子和中子的數目一定相等 (A) 甲丙 (B) 甲丁 (C) 乙丙 (D) 乙丁 2. 根據物理史, 下列關於電子 中子和原子核三者被發現的先後順序, 何者正確? (A) 電子 中子 原子核 (B) 中子 電子 原子核 (C) 電子 原子核 中子 (D) 原子核 電子 中子 [85 學測 ] 3. 已知鈉 (Na) 的原子序是 11, 質量數是 23, 則一個中性的鈉原子中的中子數和電子數應該是多少? 中子數 (A) 11 (B) 12 (C) 23 (D) 34 電子數 (E) 11 (F) 12 (G) 23 (H) 34 ( 每行各選一項, 共應選二項 ) [85 學測 ] 4. 下列有關元素週期性質及週期表的敘述, 何者正確? (A) 現在的週期表是依各元素原子量從小到大的順序排列 (B) 就導電性, 元素大體上可分為金屬 類金屬及非金屬三大類 (C) 週期表左下方的元素是在水中呈酸性的非金屬 (D) 類金屬的化學性質介於金屬及非金屬之間, 所以列在週期表中央, 統稱 B 族 [86 學測 ] 5. 下列有關鹼金屬及其化合物通性的敘述, 何者正確? [86 學測 ] (A) 鹼金屬可溶於水, 並釋出氧氣 (B) 鹼金屬在水中使溶液呈鹼性, 並釋出氫氣 (C) 鹼金屬氧化物在水中使溶液呈酸性, 並釋出氧氣 (D) 鹼金屬氫氧化物在水中使溶液呈鹼性, 並釋出氫氣 6. 下列元素甲 乙 丙 丁 戊的原子核中所含的質子數 (p) 與中子數 (n), 試問那個是同位素? (A) 甲 :6p,6n (B) 乙 :7p,7n (C) 丙 :8p,8n (D) 丁 :6p,7n (E) 戊 :9p,10n [87 學測 ] 拉塞福在 1919 年以 α 粒子 ( 2 He) 撞擊氮原子核 ( 5 N ), 產生核反應 若該反應產生的兩種粒子, 有一為氧原子核 ( O ), 則另一粒子為何?(A) 電子 (B) 中子 (C) 質子 (D) α 粒子 (E) 鈹原子核 ( 4 Be)[88 學測 ] 8. 下列各種粒子中, 質量最小的是哪一種?(A) 氫離子 (B) 氫原子 (C) 電子 (D) 中子 (E)α 粒子 [88 學測 ] 9. 下列有關陰極射線與 X 射線的敘述, 何者正確? [89 學測 ] (A) 兩者的行進均可產生電流 (B) 兩者均可受靜電場的影響而偏向 (C) 兩者均為電磁波 (D) 陰極射線為帶電粒子,X 射線為電磁波 (E) 陰極射線為電中性的粒子,X 射線為帶電的粒子 10. X 2+ (B) 17Cl - 與 Y 都具有 18 個電子及 20 個中子, 下列有關 X Y 兩元素的敘述何者正確?(A) X 之質量數為 為 Y 之同位素 (C) X 2+ - 和 Y 為同素異形體 (D) X 和 Y 具有相同的質子數目 [92 學測 ] 11. 原子量為 1 的氫原子含有哪些基本粒子? (A) 電子 中子 (B) 質子 中子 (C) 質子 電子 (D) 質子 中子 電子 [94 學測 ] 1 2. 甲 乙 丙 丁為原子或離子, 其所含的質子 中子與電子的數目如表 3 試單就表 3 的數據, 判斷下列相關的敘述, 哪些正確?( 應選三項 ) (A) 甲 乙為同位素 (B) 乙 丙為同位素 (C) 甲 乙 丙為同位素 (D) 乙 丁為離子 (E) 丙 丁為同位素 (F) 丙為離子 [96 學測 ] 質子數中子數電子數 表 3 甲乙丙丁 教學上有時會用電子點式來表示原子結構 下列選項中的阿拉伯數字代表質子數 + 代表原子核所帶的正電荷 代表核外電子, 則哪一項代表離子? [96 學測 ] (A) (B) (C) (D)

22 14. 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] [97 學測 ] 15. 某氮氧化合物的一分子中含有 38 個電子 試問該氮氧化合物是下列的哪一選項? (A)NO (B)NO 3 (C)N 2 O (D)N 2 O 3 (E)N 2 O 5 [98 學測 ] 動手做做看 一 單選題 ( ) 1. 下列電子組態的各能量層, 何者與原子核的距離最近? (A)K 能量層 (B)L 能量層 (C)M 能量層 (D)N 能量層 ( ) 2. 下列元素的電子層排列方式哪一個錯誤? (A) 鋰 :2 1 (B) 鋁 :2 8 2 (C) 氬 :2 8 8 (D) 碳 :2 4 ( ) 年以陰極射線實驗證實原子含有電子微粒之科學家為 (A) 道耳吞 (B) 拉塞福 (C) 查理 (D) 湯木生 ( ) 4. 提出原子核模型的科學家是 (A) 道耳吞 (B) 拉塞福 (C) 湯木生 (D) 米立坎 ( ) 5. 關於原子的敘述何者是錯誤的? (A) 原子由一個原子核及一個 ( 含 ) 以上的電子組成 (B) 原子核之質量比原 子全體的質量少很多 (C) 原子核的質量與原子全體質量相差不多 (D) 原子核的體積比原子全體積少很多 ( ) 6. 原子之結構中, 下列敘述錯誤的是 (A) 核中質子數和中子數之總和, 叫做質量數 (B) 原子核中的正電荷數愈 多, 其活性愈大 (C) 凡原子序相同, 而質量數不同之元素, 叫做同位素 (D) 原子核中之質子數, 叫做原子 序 14 ( ) 7. 下列何種元素的電子排列, 最外層的電子數與 ( ) 8. 下列關於原子結構的敘述, 何者錯誤? 7 N 相同? (A) Mg (B) Al (C) 14 Si (D) 15 P (A) 電子能量層 M 中, 最多可填 18 個電子 (B) 元素的原子序即為原子核中的質子數 (C) 元素的質量數為原 子核中質子與中子數的和 (D) 進行化學反應時, 原子核內的質子和中子總數不會改變 ( ) 9. 元素 A, 已知其原子序為 92, 質量數為 235, 其原子核中的中子數為 (A)235 (B)143 (C)114 (D)92 ( )10. 具有物質特性的最小粒子為 (A) 原子 (B) 分子 (C) 質子 (D) 電子 ( )11. 元素之原子序是指 (A) 原子量 (B) 質量數 (C) 元素原子中之中子數 (D) 元素原子中之質子數 ( )12. 何者的價電子數與其他三者不同? (A) 1 H (B) 3 Li (C) 14 Si (D) 19 K 二 多重選擇題 ( ) 1. 下列哪些元素互為同位素? (A) 12 6 甲 (B) 13 6 乙 (C) 14 7 丙 (D) 14 6 丁 (E) 16 8 戊 A ( ) 2. 某同位素符號以 Z M Z M A 表示 則下列敘述何者正確? (A)Z 是質量數 (B)A 是質量數 (C)Z 是原子核所帶 之正電荷 (D)Z 是原子序 (E)A 是原子核中之質子數與中子數之總和 ( ) 3. 碳的原子序為 6, 原子量為 12, 則關於其結構的敘述, 何者正確? (A) 含有 6 個質子 (B) 含有 12 個中子 (C) 含有 12 個電子 (D) 含有 4 個價電子 (E) 化學反應進行時, 電子可能會發生共用的現象 ( ) 4. 關於原子的敘述何者是正確的? (A) 原子由原子核及電子組成 (B) 原子核中必含有質子及中子 (C) 原子核 之質量比原子全體的質量少很多 (D) 原子核的質量與原子全體質量相差不多 (E) 原子核的體積比原子全體 積少很多 1 ( ) 5. 關於 1 H 2 1 H 3 1 H 三元素的敘述, 哪些正確? (A) 三元素具有相同的質子數 (B) 此三元素稱為同位素 (C) 三元素具有相同的物理性質 (D) 2 1 H 有 1 個質子,1 個中子 (E) 1 1 H 是唯一一個沒有中子的元素 ( ) 6. 下列五種元素中, 何者具有奇數個中子和奇數個質子? (A) 1 1 H (B) N (C) 15 P (D) 19 K (E) 47 Ag ( ) 7. 下列有關同一元素同位素的敘述, 何者正確? (A) 因質子數相同, 化學性質相同 (B) 原子核內的質量數相 同, 電子數不同 (C) 原子核內的中子數相同, 電子數不同 (D) 在自然界中, 氫只有兩種安定存在的同位素 (E)

23 在自然界中, 鈾 -235 及鈾 -238 為鈾元素的主要同位素, 但鈾 -235 僅占極少數 ( ) 8. 下列原子序之原子哪幾個位在週期表的同一族? (A)4 (B)6 (C)8 (D)10 (E)12 ( )9. 下列哪些元素有五個價電子? (A) 5 B (B) 7 N (C) 10 Ne (D) 15 P (E) 17 Cl 答 案 一 單選題 1. A 2. B 3. D 4. B 5. B 6. B 7. D 8. A 9. B 10. B 11. D 12. C 二 多重選擇題 1. ABD 2. BCDE 3. ADE 4. ADE 5. ABDE 6. BD 7. ADE 8. AE 9. BD 23

24 3-2 物質的形成 一 離子鍵與離子化合物 1. 陽離子 : 金屬的價電子數較少 (<4), 會以失去電子失去電子的形式滿足八隅體 因質子帶正電, 電子帶負電, 失去負電致使整個原子帶正電, 稱為陽離子陽離子 ex. Na Na + Ca Ca 2+ Al Al 陰離子 : 非金屬的價電子數較多 (>4), 會以得到電子得到電子的形式滿足八隅體 因質子帶正電, 電子帶負電, 得到負電致使整個原子帶負電, 稱為陰離子陰離子 ex. F F - O O 2- N N 3-3. 離子鍵 : 原子之間發生電子轉移, 形成陰 陽離子, 帶正電的陽離子與帶負電的陰離子之間形成的靜電 吸引力, 稱為離子鍵 ex. 4. 離子化合物 : 以離子鍵形成的化合物稱為離子化合物 Cl - Na + ex. NaCl CaF 2 Al 2 O 3 NH 4 Cl 5. 性質 :(1) 多發生在 金屬 + 非金屬 (2) 熔 沸點極高, 常溫下為固體 (3) 固態不導電, 熔融態或水溶液態可導電 NaCl 晶體 Na + 旁接 6 個 Cl - ;Cl - 旁接 6 個 Na + Na + 旁接 12 個 Na + ;Cl - 旁接 12 個 Cl - (4) 質硬而脆, 不俱延展性 例題 : 1. 下列有關氯化鈉晶體的敘述, 何者正確? [91 學測 ] (A) NaCl 分子是氯化鈉晶體的最小單位 (B) 晶體中 Na + 與 Cl 的電子數, 恰好一樣多 (C) 晶體中的 Na + 與 Cl 均擁有惰性氣體原子的電子數目 (D) 氯化鈉晶體中異電荷離子的靜電引力恰等於同電荷離子的靜電斥力, 故十分穩定 二 共價鍵與分子化合物 1. 共價鍵 : 當非金屬與非金屬非金屬與非金屬欲形成鍵結時, 因兩者皆想得電子, 故以電子共用電子共用形成八隅體的穩定形式 因共用電子同時吸引兩個原子使原子結合在一起, 這種吸引力稱為共價鍵共價鍵 ex. HF: H-F H 2 O: 2. 分子 : 由共價鍵組成的物質稱為分子, 分為元素及化合物 (1) 元素 : 由相同原子以共價鍵組成的分子 ex. H 2 O 2 P 4 (2) 化合物 : 由相異的原子以價見組成的分子 ex. H 2 O NF 3 HCl 3. 性質 :(1) 多發生在 非金屬 + 非金屬 (2) 熔 沸點較低 (3) 分子晶體硬度小易碎 (4) 熱 電不良導體 24

25 三 金屬鍵與金屬 1. 金屬鍵 : 金屬易失去價電子, 金屬原子與金屬原子鍵結時, 價電子並非固定於某原子上, 而是在原子間 自由移動, 形成電子海, 稱為 自由電子 自由電子與金屬陽離子間的西引力, 稱為金屬鍵 2. 金屬晶體 : 熱與電的良導體, 具延展性 例題 : 1. 下列有關金屬的敘述, 何者錯誤? [85 學測 ] (A) 地殼中存量最多的金屬為鋁 (B) 導電性最好的金屬為銀 (C) 延展性最好的金屬為金 (D) 所有的金屬都非常堅硬, 其熔點都在 800 以上 (E) 金屬的氧化物溶於水後, 其水溶液大都呈鹼性, 但有少數的金屬氧化物溶於水後, 其水溶液呈酸性 動手做做看一 單選題 ( ) 1. (1) 有 A B 兩原子, 其原子序分別 7 和 9, 則 A B 兩原子形成的化合物, 其化學式為何? (A)AB 3 (B)AB 2 (C)AB (D)A 2 B 3 (2) 承上題, 此化合物之原子間為何種鍵結? (A) 共價鍵 (B) 離子鍵 (C) 金屬鍵 (D) 氫鍵 ( ) 2. 氯原子如何形成氯離子? (A) 得 1 個電子 (B) 得一個質子 (C) 失 1 個電子 (D) 失 1 個質子 ( ) 3. 在氧離子 ( 16 8 O2- ) 中質子數 中子數及電子數各為多少? (A)8,8,10 (B)8,10,8 (C)10,8,8 (D)8,10,6 ( ) 4. 已知 Al 的原子序為 13, 質量數為 27, 則下列何者錯誤? (A)Al 有 13 個質子,13 個中子 (B)Al 3+ 的電子數和 10Ne 一樣 (C)Al 原子核外的電子排列依次為 2 個,8 個,3 個 (D)Al 的價電子數為 3 ( ) 5. 下列何種原子在化學反應時, 最不容易失去電子而形成陽離子? (A)Na (B)F (C)Ca (D)Ba ( ) 6. 下列哪一個不是穩定的陽離子? (A)Na + (B)Mg 2+ (C)Al 3+ (D)K 2+ ( ) 7. 當化學鍵形成時, 非金屬原子間常以哪一種鍵結相結合? (A) 金屬鍵 (B) 離子鍵 (C) 共價鍵 (D) 氫鍵 ( ) 8. 金屬晶體可以導電是因為具有 (A) 陽離子 (B) 陰離子 (C) 質子 (D) 自由電子 ( ) 9. 金屬鍵是指甚麼粒子之間的引力? (A) 質子與電子 (B) 質子與中子 (C) 中子與電子 (D) 正離子與電子 (E) 正離子與負離子 ( ) 10. 下列哪一物質是離子化合物? (A) 氟化鈣 (B) 氨 (C) 水 (D) 乾冰 ( ) 11. 下列何項特性為所有共價化合物都具有的? (A) 為非電解質 (B) 熔融態不導電 (C) 由金屬與非金屬元素結合而成 (D) 酸性強 ( ) 12. 利用電子共用的方式所形成的作用力, 稱為何種化學鍵?(A) 金屬鍵 (B) 共價鍵 (C) 離子鍵 (D) 氫鍵 ( ) 13. 下列各化合物, 何者同時具有共價鍵及離子鍵? (A) 乾冰 (B) 氯化鈉 (C) 硝酸鉀 (D) 硫酸 ( ) 14. 兩原子 X Y, 其原子序分別為 11 和 17, 則形成 (A)XY, 離子化合物 (B)XY, 分子化合物 (C)XY 2, 分子化合物 (D)X 2 Y, 離子化合物 二 多重選擇題 ( ) 1. 下列物質 :Cu KNO 3 KCl HCl C 12 H 22 O 11 中 (A)Cu 原子間有金屬鍵 (B)KNO 3 HCl 中有離子鍵 (C)KCl C 12 H 22 O 11 中有共價鍵 (D)Cu 靠著金屬陽離子導電 (E)KNO 3 水溶液靠著 K + - 和 NO 3 導電 ( ) 2. 下列哪些物質是分子化合物? (A)NaC1 (B)HC1 (C)NH 3 (D)NaOH (E)NH 4 C1 ( ) 3. 已知有四種原子 : 甲 乙 丙 丁, 其原子序依序為 則下列有關其鍵結的敘述, 何者正確? (A) 甲與乙的鍵結為共價鍵 (B) 乙與乙的鍵結為離子鍵 (C) 丙與丁的鍵結為金屬鍵 (D) 乙與丁的鍵結為離子 鍵 (E) 丁與丁的鍵結為金屬鍵 ( ) 4. 下列物質的組成粒子間, 何者會因作用力結合成巨大結構? 25

26 (A)Na (s) (B)Cl 2(g) (C)HCl (g) (D)NaCl (s) (E)C 6 H 12 O 6(s) ( ) 5. 選出離子化合物 (A)H 2 SO 4 (B)NaHCO 3 (C)C 6 H 12 O 6 (D)KCl (E)SiCl 4 ( ) 6. 下列各化合物, 何者同時具有共價鍵及離子鍵? (A) 乾冰 (B) 氯化鈉 (C) 硝酸鉀 (KNO 3 ) (D) 硫酸 (H 2 SO 4 ) (E) 碳酸鈣 (CaCO 3 ) ( ) 7. 鈉離子可與下列何種粒子產生離子鍵? (A) 鈉離子 (B) 氯離子 (C) 溴離子 (D) 鉀離子 (E) 鋰離子 答 案 一 單選題 1. (1)A,(2)A 2. A 3. A 4. A 5. B 6. D 1. C 2. D 3. D 4. A 5. B 6. B 7. C 8. A 二 多重選擇題 1. AE 2. BC 3. ADE 4. AD 5. BD 6. CE 7. BC 3-3 物質的質量 一 原子量與分子量 1. 原子量 :IUPAC 規定, 以 12 C= 為原子量的比較標準 (1) 相對原子量 : 以 12 C= 為標準計算出的原子量 公式 : 待測原子量待測原子重量 = 相同個數 C重量 (2) 平均原子量 : 元素在自然界均有同位素, 依每個同位素所佔比率計算出平均原子量 ex. 12 C 在自然界含量 99%, 13 C 在自然界含量 1% C 的平均原子量 =12 99%+13 1%=12.01 (3) 單位 :amu( 一個原子的質量 ) 或克 (g, 一莫耳原子的質量 ) ex. 12 C=12 表示 11 個 2. 分子量 : 分子中各原子總和 二 亞佛加厥數與莫耳 12 C 原子質量 =12amu 21 莫耳 12 C 原子質量 =12 g 個 12 C 的重量 =12g; 個 1 H 的重量 =1g; 個 16 O 的重量 =16g 此數值 ( ) 稱為亞佛加厥數 =1 莫耳 (mole) (1)1 個 12 C 的重量 ( 12 C 的原子量 )= 12g 個 12g = 1 莫耳 重量 ( g) 莫耳數 = 原子量 ( 分子量 ) (2) 莫耳 = 個數個 莫耳數 = 莫耳數 個數 氣體體積 (L) (3)0,1 atm 時 (STP), 每莫耳氣體體積 =22.4 公升 莫耳數 = 22.4 氣體體積 (L) (4) 25,1 atm 時 (NTP), 每莫耳氣體體積 =24.5 公升 莫耳數 = 因莫耳數 個數, 分子中的原子數比 = 莫耳數比 ex. H 2 O H:O=2:1;H 2 SO 4 H:S:O=2:1:4 3. 化學反應反應係數比 = 莫耳數比 例題 : 26 莫耳數 氣體體積

27 Z 的質量 高雄市中山高中基礎化學複習講義 1. 汽車常裝有安全氣囊, 當強烈碰撞時, 瞬間引起下列反應, 所產生的氣體, 快速充滿氣囊, 可以達到保護車內人員安全的目的 NaN 3 Na + N 2 ( 注意 : 此方程式尚未平衡 ), 回答 (1)~(2) 題 (1) 已知 Na 與 N 的原子量分別是 23 與 14 若氣囊中置 65 克的 NaN 3, 則其莫耳數有多少? (A) 6.5 (B) 3.7 (C) 2.3 (D) 1.4 (E) 1 (2) 承第 (1) 題, 若 65 克的 NaN 3 完全分解, 在 1 atm 25 時, 氣囊會膨脹至約多大的體積? ( 以理想氣體計 ) (A) 15 升 (B) 20 升 (C) 25 升 (D) 30 升 (E) 35 升 [85 學測 ] 2. 水與煤在高溫下反應, 可以得到水煤氣, 其反應式為 :C (s) + H 2 O (g) 1500 CO + H, (g) 2(g) 回答 (1)~(2) 題 : (1) 下列何者是水煤氣? (A) 從水中收集的氫氣 (B) 從水中收集的一氧化碳 (C) 氫氣與一氧化碳的混合氣 (D) 一氧化碳與水蒸氣的混合氣 (2) 在 STP 時,12 公克的煤, 至多可以產生多少公升的水煤氣?(C = 12.0,H = 1.01,O = 16.0) (A) 11.2 (B) 22.4 (C) 44.8 (D) 67.2 [86 學測 ] 3. 汽車的安全氣囊在汽車發生車禍時, 會利用疊氮化鈉的高溫分解反應, 迅速產生氮氣 (2NaN 3(s) 2Na (s) + 3N 2(g) ), 以達到保護駕駛的目的 若在常溫常壓下, 要產生 73.5 公升的氮氣, 則需完全分解多少克的 NaN 3?(NaN 3 的分子量為 65.0 克 / 莫耳, 常溫常壓下理想氣體的莫耳體積是 24.5 公升 / 莫耳 ) (A) 6.5 (B) 65.0 (C) 130 (D) 260 [92 學測 ] 4. 小華進行了一個簡單的實驗, 以測定金屬 M 之原子量 他將該金屬之氧化物 ( 化學式 M 2O3 )1.6 克在高溫下分解, 剩下的金屬質量為 1.12 克, 則 M 之原子量為多少?(A)28 (B)42 (C)56 (D)70 (E)84 [92 學測 ] 5. 有一反應, 由 X 與 Y 化合生成 Z 其反應如下 :2X+3Y 2Z 而反應物 X 與生成物 Z 的質量關係如圖 8 試問當有 4 克的 Z 生成時, 需要多少 克的 Y? (A)1 (B)3/2 (C)2 (D)3 (E)(3/2) 4 [93 學測 ] 克圖 8 6. 化學家喜歡用反應式來表示化學反應 試問下列反應式中, 哪一個表示 金屬鋅與稀硫酸反應, 產生某種氣體 的反應? Zn + H SO SO + H ZnO (A) (s) 2 4(aq) 3(g) 2 (aq) (B) Zn (s) + H2SO4(aq) SO 2(g) + H2ZnO2(aq) (C) Zn (s) + H2SO4(aq) H2 S (g) + ZnO4(aq) (D) Zn (s) + H2SO4(aq) H2 O (g) + ZnSO3(aq) (E) Zn (s) + H2SO4(aq) H 2(g) + ZnSO4(aq) [93 學測 ] 7. 溴的原子序為 35, 已知溴存在兩個同位素, 其百分率幾近相同, 而溴的原子量為 80, 則溴的兩個同位素中的中子數分別為何?(A)43 和 45 (B)79 和 81 (C)42 和 44 (D)44 和 46 (E)45 和 47 [94 學測 ] 消耗x 克的質( ) 量8. 將 60 克的葡萄糖 (C 6 H 12 O 6 ) 完全燃燒後, 可得到多少克的水?(A)9 (B)18 (C)27 (D)36 (E)45 [94 學測 ] 27

28 9. 已知亞佛加厥數為 下列哪一項所含氫的原子數最多?(A) 氫分子的氫原子 (B) 個氫原子 (C)8.5 克氨 (NH 3 ) 所含的氫原子 (D)8 克甲烷 (CH 4 ) 所含的氫原子 [96 學測 ] 某元素有兩種同位素 一種為 10 5 X, 質量為 amu, 佔 19.91%; 另一種為 11 5 X, 質量為 amu, 佔 80.09% 根據以上資料, 回答 題 10. 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) X 原子最外層有幾個電子? (A)1 (B)2 (C)3 (D)4 (E)5 [97 學測 ] 三 常見的濃度表示法 1. 溶解 : 溶質與溶劑均勻混合的過程, 稱為 當溶質加於溶劑中, 溶質分子會逐漸脫離其晶體表面 而進入溶劑中 2. 結晶 : 固態溶質自溶液析出形成晶體的過程, 稱為 或 此因已溶解的溶質分子碰撞未溶 解的溶質晶體表面, 且被吸引而沉澱析出 3. 溶質在溶液中的相對含量稱為 4. 常見的濃度表示法 : (1) 重量百分率濃度 (weight percent,%) 1 定義 : 每 100 克溶液中所含溶質之克數 溶質克數溶質克數 2 公式 : W % = 100% = 100% 溶液克數溶劑克數 + 溶質克數 3 單位 : % 4 溶質克數 = 溶液克數 重量百分率濃度 = 溶液體積 (ml) 溶液密度 (g/ml) 重量百分率濃度 (2) 體積莫耳濃度 (molarity,m) 1 定義 : 每 1 公升溶液中, 所含溶質的莫耳數 2 公式 : C M 溶質莫耳數 = = n( mole) 溶液體積 (L) V ( L) 3 單位 :mol/l,m 4 溶質莫耳數 = 體積莫耳濃度 溶液體積 (L)=M V(L) (3) 百萬分濃度 (parts per million,ppm) 1 定義 : 每百萬 (10 6 ) 克溶液中所含溶質克數 2 公式 : 溶質重 6 ppm = 10 溶液重 3 單位 :ppm 4 當計算百萬分濃度時, 通常是設稀薄水溶液的密度為 1.0 g/ml, 故 1 ppm = 1 mg/l 28

29 溶質豪克數 ( mg) ppm= 水溶液體積 ( L) 例題 : 9. 若警方查獲的某假酒含有甲醇 5000ppm(1ppm 相當於重量比 10 - ), 則該假酒每 0.6 公升 ( 相當於一瓶 ) 含有甲醇多少毫升?( 甲醇和乙醇的密度都是 0.78 g / ml ) (A)1 (B)3 (C)5 (D)6 [92 學測 ] 在熔製玻璃的過程中, 其內部有時會混入一些小氣泡, 今測得某種玻璃成品的密度為 2.3g/cm 3 已知該種玻璃不含氣泡時的密度為 2.5g/cm 3, 試計算該玻璃成品內所含的氣泡體積, 佔全部體積的百分比值為多少? (A)4.0% (B)5.0% (C)6.0% (D)7.0% (E)8.0% [94 學測 ] 為題組 [94 學測 ] 酒醉駕車是造成台灣嚴重交通事故的主因 交通警察利用酒精 ( 乙醇 ) 吹氣濃度試驗, 檢測駕駛者體內酒精含 量 其所依據的化學原理是乙醇在酸性條件下被氧化成乙酸, 同時, 二鉻酸根離子 (Cr O ) 的顏色由橘黃色 變成鉻離子的綠色, 藉由顏色的變化檢測酒精含量 其反應式如下 ( 係數未平衡 ) x K Cr O + y H SO + 3CH CH OH 2Cr (SO ) + z K SO + 3CH COOH + 11H O 下列有關酒精與人體反應的敘述, 何者正確?(A) 酒精中的鉻離子, 使神經傳導變慢 (B) 酒精與體內的鉻離子結合, 使人反應遲鈍 (C) 酒精促使人體進行無氧呼吸, 以致能量不足, 精神不濟 (D) 肝臟是人體代謝酒精的主要器官, 過量飲酒易造成肝功能損害 12. 下列有關平衡係數 x y z 之間的關係, 何者正確?(A)z>y (B)y>x+z (C)x+y=12 (D)y+z=6 (E)z+y+z= 尿素 (NH 2 ) 2 CO ( 分子量 =60) 是工業上重要的化學原料, 也可作為農作物的肥料成份 由氨與二氧化碳反應可得尿素和水, 若在高壓反應容器內加入 34 克氨 ( 分子量 =17) 與 66 克二氧化碳 ( 分子量 =44), 假設氨與二氧化碳完全反應後, 則下列有關此反應化學計量的敘述, 哪幾項是正確的?( 應選三項 ) (A) 平衡的化學反應式是 NH 3(g) + CO 2(g) (NH 2 ) 2 CO (aq) + H 2 O (l) (B) 剩餘 8.5 克的氨未反應 (C) 剩餘 22 克的二氧化碳未反應 (D) 生成 60 克的尿素 (E) 生成 18 克的水 [95 學測 ] 14. 某先進自來水廠提供 2ppm( 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) (B) (C) (D) (E) [97 學測 ] 動手做做看 一 單選題 ( ) 1. 氮原子量為 14, 則 100 個 N 原子質量為 (A)100amu (B)1200amu (C)14amu (D)1400amu (E)12 ( ) 2. 等重的下列各氣體, 何者所含的原子數最多? (A)C 2 H 4 (B)CH 4 (C)CO 2 (D)N 2 ( ) 3. 目前所使用的原子量標準是 (A)C=12 (B) 12 C=12 (C)O=16 (D)H=1 ( ) 4. 同一元素, 其原子的平均質量稱為何? (A) 原子序 (B) 原子量 (C) 質量數 (D) 質子數 ( ) 5. 自然界中硼有兩種同位素 ( 即 10 B 11 B), 其原子量為 10.8, 則 10 B 的含量百分比為 (A)2% (B)40% (C)60% (D)80% (E)50% ( ) 6. 化合物 C 6 H 12 O 6 有 36.0 克, 所含氧原子的莫耳數為若干?( 原子量 C=12,H=1,O=16) (A)0.2 (B)0.6 (C)1.2 (D)2.4 (E)3.6 ( ) 7. 等原子數目的 C 與某未知原子的質量分別為 0.48 克 0.76 克, 則此未知原子的原子數為 (A) (B) (C) (D) ( ) 8. 1 莫耳碳 -12 原子的質量為多少 amu? (A)12amu (B) amu (C) amu (D) amu (E) amu 29

30 ( ) 9. 某氣體在 0 C,1atm 下每升重 1.43g, 則此氣體分子量為 (A)26 (B)28 (C)30 (D)32 (E)36 ( )10. 在 9.0 克的水中, 含有多少個 氫原子? (A) (B) (C) (D) 二 多重選擇題 ( ) 1. 下列有關 12 C 的性質敘述, 何者正確? (A) 每莫耳 12 C 原子重 12 克 (B)1 個原子中含有 6 個質子,6 個中子 (C)12 克 12 C 中含有 個原子 (D) 每個 12 C 原子重 12amu (E) 其質量為目前所使用之原子量標準 ( ) 2. 下列各項敘述何者正確? (A)1amu 為一個 12 C 原子質量的 1 12 (B)1amu 為一個 O 原子質量的 1 16 (C) 若 N 的 原子質量為 14, 則 100 個氮原子為 1400amu (D)1 克等於 amu (E)1amu= g ( ) 3. 9 克的 H 2 O 中所含的氫原子數和下列何者所含的氫原子數相等? (A)4 克的 CH 4 (B)17 克的 NH 3 (C)5 克的 C 2 H 6 (D)0 C,1 大氣壓下,11.2 升的 H 2(g) (E)34 克的 H 2 O 2 ( ) 4. 下列何者可代表 1 莫耳的物質? (A)32 克的氧氣 (B)12amu 的碳 (C) 個分子的氖 (D)22.4 升的氫 (E)32 克的硫 (S 8 ) 答案一 單選題 1. D 2. B 3. B 4. B 5. A 6. C 7. D 8. C 9. D 10. C 二 多重選擇題 1. ABCDE 2. ACDE 3. ACD 4. AC 3-4 物質的性質 一 電解質與非電解質 1. 解離 : 化合物分解成帶正電陽離子與帶負電陰離子的過程稱為解離解離 ex. NaCl (aq) Na + (aq)+cl - (aq) 2. 電解質 : 在水中或熔融態可因解離而導電者, 稱為電解質 (1) 離子化合物 : 金屬 + 非金屬 水溶液或熔融態皆可解離而導電 (2) 鹼 : 可放出 OH - 者, 大多為 金屬 +OH - 水溶液或熔融態皆可解離而導電 (3) 酸 : 可放出 H + 者, 為 H + + 非金屬 僅有水溶液可解離而導電 ( 唯一可解離的分子化合物 ) (4) 原理 : 通直流電後, 陽離子往負極移動, 陰離子往正極移動, 達成導電 ex. 3. 特性 :(1) 正電荷 = 負電荷 (2) 溶液維持電中性 4. 電解 : 通直離電使陰陽離子產生化學變化 正極 :2Cl - (l) Cl ex. 電解 NaCl 2(g) +2e - (l) 負極 :Na + (l)+e - Na (l) NaCl (l) Cl 2(g) +2Na (l) 30

31 電解 NaCl (aq) 正極 :2Cl - (l) Cl 2(g) +2e - 負極 :2H 2 O (l) +2e - H 2(g) +OH - 2NaCl (aq) +2H 2 O (l) Cl 2(g) +H 2(g) +2NaOH (aq) 電解 H 2 O (l) 正極 :4OH - (aq) O 2(g) +2H 2 O (l) +4e - 負極 :2H + (l)+2e - H 2(g) 2H 2 O (l) O 2(g) +2H 2(g) 二 沈澱反應 1. 並非所有的離子化合物都可溶於水, 有些化合物在水中熔解度很小, 即成為沈澱 ex. 二氧化碳通入澄清石灰水 : 持續通入二氧化碳會再度澄清 : CO 2(g) +Ca(OH) 2(aq) CaCO 3(s) ( 沈澱 )+H 2 O (l) CaCO 3(s) +H 2 O (l) +CO 2(g) Ca(HCO 3 ) 2(aq) 2. 產生沈澱化合物的陰陽離子 :( 高二沈澱表 ) 例題 : 1. 下列有關水的電解之敘述何者正確? (A) 水的電解是放熱反應 (B) 電解水時, 氫氣從陽極 ( 正極 ) 釋出 (C) 電解水是把電能轉變成化學能 (D) 電解大量的水所產生的電能, 可以供用戶使用, 只是功率不及火力發電 [84 學測 ] 2 將一密閉的化學反應裝置在天平秤, 如右圖 當在 CuSO 4 溶液中注入氫氧化鈉溶液之後, 下列那些敘述是正確的?( 應選二項 ) (A) 會有沉澱產生, 質量增加 (B) 沉澱物為 Cu(OH) 2 (C) 有氣體產生, 質量減少 (D) 此實驗可用於說明化學反應的質量守恆 (E) 本反應的平衡方程式為 2CuSO 4 + 2NaOH 2Cu(OH) 2 + SO 3 + Na 2 SO 4 + H 2 O [85 學測 ] 3. 下列那一組化合物, 在 0 1 大氣壓條件下, 能共存於同一容器內而不發生變化? (A) H 2(g),O 2(g),N 2(g) (B) NO (g),no 2(g),O 2(g) (C) CO (g),co 2(g),Ca(OH) 2(aq) (D) AgNO 3(aq),NaCl (aq),k 2 CrO 4(aq) [87 學測 ] 4-6 為題組有一已磨成粉末的混合物試樣, 是由下列六種物質中的數種等量組成 : (A)NaCl (B)KCl (C)CaCl 2 (D)CuSO 4 ( 無水 ) (E)Na 2 SO 4 (F)Na 2 CO 3 為了要確定該粉末試樣的成分, 王同學先查了資料後, 自己研擬了一個檢驗粉末試樣的流程圖, 並請李老師指導 李老師認為整個實驗都相當安全, 基於鼓勵學生多做 探究學習, 同意王同學在化學實驗室中進行實驗, 並要求王同學確實記錄實驗過程, 並檢討每一實驗的必要性 以下是報告的一部份 : 實驗一 : 用燒杯取粉末試樣約 2 克, 加蒸餾水約 100 毫升, 攪拌後形成無色的透明溶液 X 實驗二 : 在溶液 X 中加了鹽酸, 則見在溶液中陸續產生氣泡, 至溶液不再冒氣泡, 溶液仍為無色透明 ( 貼上標籤 Y) 實驗三 : 在無色透明的溶液 Y 中, 滴加 BaCl 2 溶液, 即見白色沈澱 實驗四 : 繼續滴加 BaCl 2 溶液, 至白色沈澱不再產生後, 過濾分離出白色沈澱, 得到透明的無色濾液 Z 實驗五 : 在濾液 Z 中, 滴入 AgNO 3 溶液, 則見白色沈澱, 加入稀硝酸, 沈澱不溶解 4. 根據上述報告, 原粉末中一定沒有沒有哪兩種物質?( 從 (A)-(F) 中選兩項 ) 5. 原粉末中, 一定含有哪兩種物質?( 從 (A)-(F) 中選兩項 ) 31

32 6. 若王同學只需回答問題 58 與 59, 你認為王同學不需要不需要做哪兩個實驗?( 應選兩項 ) 7-9 為題組 (A) 實驗一 (B) 實驗二 (C) 實驗三 (D) 實驗四 (E) 實驗五 [93 學測 ] 在相同的溫度 壓力與儀器的條件下, 進行水的電解實驗 ( 如圖 ) 在 100 毫升 的水中, 先加入少量的硫酸鈉為電解質, 然後共進行五次的電解實驗, 其實 驗數據如表所示 : 實驗序次 電解時間 ( 分 ) 硫酸鈉的重量百分濃度 (%) 陽極所產生氣體的體積 ( 毫升 ) 陰極所產生氣體的體積 ( 毫升 ) 根據上述資料, 回答問題 7-9 題 7. 下列何者為陽極所進行的化學反應?(A) 還原反應 (B) 中和反應 (C) 氧化反應 (D) 燃燒反應 8. 表 3 中哪一次的數據最可能有實驗操作上的人為誤差, 而應刪去不用? (A) 第 1 次 (B) 第 2 次 (C) 第 3 次 (D) 第 4 次 (E) 第 5 次 9. 電解前所加的硫酸鈉, 不能用下列的何種物質代替?(A) 硫酸 (B) 硫酸鎂 (C) 硫酸銅 (D) 硫酸鉀 [94 學測 ] 為題組表 1 是硝酸銀 硝酸鉛 硝酸鋇 硝酸鎳等四種溶液分別與氯化鈉 硫酸鈉 硫化鈉等三種溶液作用的結果 ( 所有溶液的濃度都是 0.01 M) 試根據上文, 回答 題 表 1 AgNO 3 Pb(NO 3 ) 2 Ba(NO 3 ) 2 Ni(NO 3 ) 2 NaCl 白色沉澱 白色沉澱 Na 2 SO 白色沉澱 白色沉澱 --- Na 2 S 黑色沉澱 黑色沉澱 --- 黑色沉澱 --- 表示無沉澱發生 10. 硝酸鉛與氯化鈉作用產生的白色沉澱, 其正確的化學式為下列哪一項? (A) NaNO 3 (B) Na 2 NO 3 (C) PbCl (D) PbCl 2 (E) Pb(OH) 有一溶液含 Ag + Pb 2+ Ni 2+ 三種離子各 0.01 M, 若使用均為 0.01 M 的 NaCl Na 2 SO 4 Na 2 S 溶液作為試劑, 使 Ag + Pb 2+ Ni 2+ 分離, 則滴加試劑的順序應為下列哪一項? (A) NaCl Na 2 SO 4 Na 2 S (B) Na 2 SO 4 NaCl Na 2 S (C) NaCl Na 2 S NaSO 4 (D) Na 2 SO 4 Na 2 S NaCl (E) Na 2 S NaCl Na 2 SO 4 [95 學測 ] 為題組甲 乙 丙 丁 戊五種不同化合物的沸點及其 1.0 M 水溶液的導電電流數據如表 測量導電電流的實驗裝置如圖 2 所示, 實驗時取用的化合物水溶液均為 1.0 M 及 100 毫升, 分別置於燒杯中, 然後記錄安培計的導電電流讀數 試根據上文, 回答 8-9 題 化合物 沸點 ( ) 1.0 M 水溶液的導電電流 ( 安培 ) 甲 400 ( 分解 ) 乙 丙 丁 戊 時, 就分解了, 因此沒有所謂的沸點 12. 由表 2 的數據推測, 最可能為離子化合物的是下列哪一種物質? (A) 甲 (B) 乙 (C) 丙 (D) 丁 (E) 戊 伏特電池 燈泡 鉑電極 分解表示該化合物到 水溶液 圖 2 安培計 燒杯

33 13. 由表 2 的數據推測, 最可能為分子化合物又是強電解質的是下列哪一種物質? (A) 甲 (B) 乙 (C) 丙 (D) 丁 (E) 戊 [95 學測 ] 14. 有甲 乙 丙三瓶不同的液體, 要知道各瓶中的液體為何種藥劑, 而從事下列實驗 : (1) 各取一部份液體, 分別倒入試管然後加等量的水稀釋, 並各滴加氯化鋇溶液時, 只有甲液的試管生成白色沈澱 (2) 將硝酸銀溶液加入乙及丙的試管, 結果兩支試管都產生沈澱, 但再加入過量的氨水時, 只有丙試管的白色沈澱會溶解 試問甲 乙 丙的液體分別是什麼藥劑? (A) 甲為 H 2 SO 4 乙為 HI 丙為 HCl (B) 甲為 HI 乙為 H 2 SO 4 丙為 HCl (C) 甲為 H 2 SO 4 乙為 HCl 丙為 HI (D) 甲為 HCl 乙為 H 2 SO 4 丙為 CH 3 COOH [96 學測 ] 15. 下列哪一物質既非導體亦非電解質?(A) 食鹽 (B) 黃銅 (C) 酒精 (D) 醋酸鉀 (E) 石墨 [97 學測 ] 為題組 表 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 題 16. 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 有一水溶液含 Ag + Mg 2+ Ba 2+ 及 Ni 2+ 四種陽離子各 0.01M 若以 NaOH NaCl Na 2 SO 4 及 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 S (E)NaCl;Na 2 SO 4 ;Na 2 S;NaOH [97 學測 ] 表 1 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 S 黑色沉澱 黑色沉澱 三 酸鹼中和 1. 酸 : 在水中解離出 H + 者, 故酸性溶液中 H + 較多 ex. HCl (aq) HNO 3(aq) CH 3 COOH (aq) H 2 SO 4(aq) 2. 鹼 : 在水中解離出 OH - 者, 故鹼性溶液中 OH - 較多 ex. NaOH (aq) Ca(OH) 2(aq) NH 3(aq) NaHCO 3(aq) * 莫耳體積濃度 :C M, 單位 :M, 表示方式 :[ ] 3. K w ph 與 poh 公式 : mole C M = (1) 純水本身會解離 :H 體積 (L) 2 O (l) H + (aq)+oh - (aq) 25 時, 任何水溶液皆遵守 [H + ] [OH - ]=10-14 稱為水的離子積常數 (K w ) 純水中 :[H + ]=[OH - ]=10-7 M (2) 酸 鹼強度的表示方式 :ph 或 poh ph=-log[h + ] [H + ]=10 -ph poh=-log[oh - ] [OH - ]=10 -poh ex. [H + ]=10-5 ph=5 ; ph=8 [H + ]=

34 ex. 4g 的 NaOH( 分子量 =40) 溶於 100 ml 水中,[OH - ]=?poh=?ph=? (3) 又 25 時,[H + ] [OH - ]= log[h + ] [OH - ]=-log log[h + ]+(-log[oh - ])=-log ph+poh=14 (4) 25 時, 針對純水, 因為 [H + ]=[OH - ]=10-7 M, 故 ph=poh=7 (5) 25 時 酸 中性 鹼 K w =10-14 K w =10-14 K w =10-14 [H + ]>10-7 M [H + ]=10-7 M [H + ]<10-7 M ph<7 ph=7 ph>7 (6) 常見物質 ph 質 (7) ph 測定方式 : 利用指示劑 指示劑 : 依照 ph 不同而產生不同顏色的試劑, 可用以判斷酸鹼, 以下為常用指示劑 : 指示劑 酸性色 變色範圍 鹼性色 甲基橙 紅 3.4~4.4 黃 石蕊 紅 4.5~8.3 藍 酚酞 無 8.2~9.8 紅 4. 酸鹼中和 : 酸 + 鹼 鹽 + 水 ex. HCl (aq) +NaOH (aq) NaCl (aq) +H 2 O (l) 在水中 H + (aq)+cl - (aq)+na + (aq)+oh - (aq) Na + (aq)+cl - (aq)+h + (aq)+oh - (aq) 淨離子 H + (aq)+oh - (aq) H 2 O (l) ex. H 2 SO 4(aq) +2NaOH (aq) Na 2 SO 4(aq) +2H 2 O (l) 5. 酸鹼中和的特性 :(1) H + 莫耳數 =OH - 莫耳數 (2) 中和後溶液不一定呈現中性 : A. 強酸 + 強鹼 中性 B. 強酸 + 弱鹼 酸性 C. 弱酸 + 強鹼 鹼性 例題 : 18. 在常溫常壓下, 某酸性水溶液中, 其 ph 值為 5 取甲液 1 毫升, 加水稀釋到 1 升為乙液, 則乙液的 ph 值應為何?(A) 8 (B) 7 (C) 6 (D) 5 (E) 4 [85 學測 ] 19. 下列什麼常見液體的 ph 值一定大於純水? (A) 氨水 (B) 天然雨水 (C) 番茄汁 (D) 可樂 (E) 胃液 (F) 1.0 M HCl 溶液 (G) 檸檬汁 (H) 蘇打粉水溶液 [85 學測 ] 20. 阿斯匹靈是脂溶性的, 人體非常容易經由胃壁吸收 當服用過量的阿斯匹靈而中毒時, 可以利用酸鹼中和的原 34

35 理, 立即灌入大量稀釋的小蘇打 ( 碳酸氫鈉 ) 水急救 那麼阿斯匹靈應該是下列那一種酸鹼? (A) 強鹼 (B) 弱鹼 (C) 強酸 (D) 弱酸 [88 學測 ] 21. 我們喝的汽水都含有 CO 2 大華取得一杯汽水, 滴定其酸鹼度, 求得氫離子濃度 [H + ] 為 M, 此杯汽水的 ph 值約為多少? (A) 3.5 (B) 4.5 (C) 5.5 (D) 6.5 [88 學測 ] 22. 紫甘藍又稱紫色高麗菜, 可作沙拉冷盤生食 其所含的多種天然色素, 可用沸騰的熱水浸泡萃取 由此所得的 紫甘藍汁會隨環境不同, 呈現多種顏色, 隨 ph 值改變的顏色如下表 : [89 學測 ] ph 值 顏色 紅 粉紫 藍紫 綠青 草綠 黃 (1) 將紫甘藍汁加入與胃液的 ph 值相當的溶液中, 呈現的顏色為何? (A) 紅 (B) 粉紫 (C) 藍紫 (D) 綠青 (E) 黃 (2) 烹炒青菜時, 常希望看到一盤綠意盎然的青菜 紫甘藍色素遇到下列那一種物質最有可能顯出綠色? (A) 白砂糖 (B) 食醋 (C) 沙拉油 (D) 食鹽 (E) 小蘇打粉 23. 實驗桌上有一杯蔗糖水溶液和一杯食鹽水溶液 下列實驗操作, 何者不適合用來分辨這兩種溶液? (A) 測導電度 (B) 比較焰色反應 (C) 測 ph 值 (D) 添加硝酸銀水溶液檢驗 [90 學測 ] 24. 在常溫常壓的條件下, 下列關於水溶液之 ph 值的敘述, 何者正確? (A) 純水的 ph 值是 0 (B) 酸性溶液的 ph 值永遠是正值 (C) 在鹼性溶液中,0 ph 值 14 (D) 鹼性溶液的 ph 值代表溶液中的氫離子濃度 [91 學測 ] 為題組 高一學生要做 簡易電解 實驗之前, 李老師先在實驗室的講桌上演示了一個簡易的電 解實驗 李老師用圖的裝置, 以鉑絲彎成迴紋針的形狀, 作為電極以電解紫甘藍汁 不 久, 即見隔板右邊的溶液由紫色逐漸變為紅色, 而隔板左邊的溶液, 則由紫色逐漸變為 藍色, 繼而變為綠色 學生看了這個似同 陰陽海 的實驗相當驚訝, 問老師為什麼? 李老師笑著說 : 想想看, 與水的電解有何不同?, 並在黑板上寫了表 1, 說明紫甘 藍汁顏色與 ph 值的關係 25. 試問李老師所演示的實驗, 其隔板左邊的電極, 電解後會使紫甘藍汁變為 綠色的是什麼極?( 應選兩項 ) (A) 陽極 (B) 陰極 (C) 正極 (D) 負極 紫甘藍汁 26. 王同學回家後, 模仿李老師也做了同樣的實驗, 用鐵質迴紋針當作電極, 電解紫甘藍汁, 結果與李老師所得的不同 隔天王同學請教了老師, 敘述他的實驗經過 李老師瞭解了王同學的問題後, 從自己手指上取下了一個金戒指, 並說 把這一個戒指拉直後當作電極, 再試試看 試問王同學應將這一個金戒指當作哪一極, 才會得到類似李老師的陰陽海? 電解後用金戒指作為電極的那一邊, 會呈現什麼顏色? ( 應選兩項 )(A) 陽極 (B) 陰極 (C) 先藍後綠 (D) 藍色 (E) 紅色 [93 學測 ] 27. 可樂是夏天大眾化的消暑飲料之一, 內含磷酸及碳酸成分 某生經由滴定分析其酸鹼度, 測得氫離子濃度為 M 試問該可樂的 ph 值最接近下列何值? (A)1.4 (B)2.5 (C)3.8 (D)6.3 (E)9.4 [94 學測 ] 表 1 35

36 四 氧化還原 1. 氧化還原的定義 : (1) 氧化數 : 類似價數, 有以下的規則 : A. 元素的氧化數一律為 0 B. 化合物中 : a. IA 族氧化數為 +1;IIA 族氧化數為 +2 b. H 的氧化數為 +1 c. O 的氧化數為 -2 ex. H 2 O H:+1 O:-2 N 2 N:0 NaCl Na:+1 Cl:-1 SO 4 2- S:+6 O:-2 (2) 氧化 : 化合物中單一原子失去電子 氧化數增加 陽極 還原劑 ex. Zn (s) Zn 2+ (aq)+2e - (3) 還原 : 化合物中單一原子得到電子 氧化數減少 陰極 氧化劑 ex.cu 2+ (aq)+2e - Cu (s) (4) 氧化還原反應 : 電子由一物質轉移到另一物質的反應 ex. 2H 2 O (l) O 2(g) +2H 2(g) H 2 O 中的 H 被還原 H 2 O 中的 O 被氧化 Cu 2+ (aq)+zn (s) Cu (s) +Zn 2+ (aq) Zn 被氧化 Cu 2+ 被還原 2. 金屬活性 : 越前方, 活性越大, 越易失去電子 ; 越後方, 活性越小, 越易得到電子 活性大 ( 易氧化 ) 活性小 ( 易還原 ) ex. Mg vs. Co Co 2+ (aq)+mg (s) Co (s) +Mg 2+ (aq) Mg 被氧化 Co 2+ 被還原 ex. Ag vs. Co Co (s) +2Ag + (aq) Co 2+ (aq)+2ag (s) Co 被氧化 Ag + 被還原 3. 氧化還原的特性 :(1) 氧化還原必同時發生 (2) 氧化失去的電子數 = 還原得到的電子數 例題 : 20. 下列那一種化學反應不是氧化還原反應? (A) 由水蒸氣及紅熱的焦煤製造水煤氣 ( 主要成分含一氧化碳及氫 ) (B) 鋅片溶於稀硫酸放出氫 (C) 碳酸鈣溶於鹽酸放出二氧化碳 (D) 由氮及氫以哈柏法製氨 [83 學測 ] 21. 下面是常見金屬失去電子的相對難易順序, 水的位置在錳和鋅之間 下列有關氧化還原反應的敘述何者正確? 易 難 K Na Ca Mg Al Mn Zn Fe Pb Cu Hg Ag (A) 鋁放到氯化鋅水溶液及鎂放到硫酸鋅水溶液, 均須由外界提供能量才會反應 (B) 銅還原碳酸鈣及鎂還原硝酸鐵的反應, 均須由外界提供能量 (C) 鈉放到硫酸鎂的水溶液中時, 鈉會氧化而溶解, 鎂會析出 (D) 氯化鈉可使鐵加速氧化生鏽, 會使海砂屋的鋼筋易腐蝕 [84 學測 ] 22. 下列化學式中, 何者含有氧化數和 K 2 Cr 2 O 7 中的 Cr 氧化數相同的元素? (A) Cl 2 O 7 (B) Cr 2 O 3 (C) SO 2 (D) K 2 MnO 4 [85 學測 ] 為題組 K Na Ba Ca Mg Al Mn Zn Cr Fe Co Ni Sn Pb H 2 Cu Hg Ag 酒醉駕車是造成台灣嚴重交通事故的主因 交通警察利用酒精 ( 乙醇 ) 吹氣濃度試驗, 檢測駕駛者體內酒精含量 其 所依據的化學原理是乙醇在酸性條件下被氧化成乙酸, 同時, 二鉻酸根離子 (Cr O ) 的顏色由橘黃色變成鉻離子

37 的綠色, 藉由顏色的變化檢測酒精含量 其反應式如下 ( 係數未平衡 ) x K Cr O + y H SO + 3CH CH OH 2Cr (SO ) + z K SO + 3CH COOH + 11H O 下列有關酒精與人體反應的敘述, 何者正確? (A) 酒精中的鉻離子, 使神經傳導變慢 (B) 酒精與體內的鉻離子結合, 使人反應遲鈍 (C) 酒精促使人體進行無氧呼吸, 以致能量不足, 精神不濟 (D) 肝臟是人體代謝酒精的主要器官, 過量飲酒易造成肝功能損害 24. 下列有關平衡係數 x y z 之間的關係, 何者正確? (A) z > y (B) y > x + z (C) x + y = 12 (D) y + z = 6 (E) x + y + z = 15 [94 學測 ] 9. 鎂離子是海水中含量次多的金屬離子 自海水中提取鎂, 通常需經過三個步驟, 如下表中的 (Ⅰ) (Ⅱ) (Ⅲ) 下列哪一選項正確給出此三個步驟所屬的反應類型? 步驟 (A) (B) (C) (D) (Ⅰ) 加入氫氧化鈣以形成氫氧化鎂 酸鹼中和 沉澱 酸鹼中和 沉澱 (Ⅱ) 加入鹽酸以形成氯化鎂 氧化還原 氧化還原 沉澱 酸鹼中和 (Ⅲ) 電解液態氯化鎂而得到鎂 酸鹼中和 酸鹼中和 氧化還原 氧化還原 [ 92 學 測 ] 動手做做看 一 單選題 ( ) 1. 下列何者在固態時不導電, 溶於水則可以導電? (A) 過錳酸鉀 (B) 蔗糖 (C)K 金 (D) 葡萄糖 ( ) 2. 下列有關過錳酸鉀晶體之各項敘述, 何者正確? (A) 溶於水中會解離出 K + 及 Mn 2+ 離子 (B) 過錳酸根離子呈綠色 (C) 過錳酸根離子在電場中往正極方向移動 (D) 過錳酸鉀晶體可導電, 是一種電解質 (E)K + 離子呈黃色 ( ) 3. 請由下列化學反應式中判斷何者不是氧化還原反應 : (A)N 2 +3H 2 2NH 3 (B)2Mg+O 2 2MgO (C)2NaCl 2Na+Cl 2 (D)CaCO 3 +2H + Ca 2+ +CO 2 +H 2 O (E)Zn+2HCl ZnCl 2 +H 2 ( ) 4. 有關電解質的敘述, 下列何項正確? (A) 溶於水產生離子者必為離子化合物 (B) 易溶於水者必為強電解質 (C) 包括分子化合物及離子化合物 (D) 水溶液愈稀薄導電度愈大 ( ) 5. 下列何者是酸鹼中和反應? (A)BaCl 2(aq) +Na 2 SO 4(aq) BaSO 4(s) +2NaCl (aq) (B)Ca(OH) 2(aq) + 2HCl (aq) CaCl 2(aq) +2H 2 O (l) (C)Zn (s) +2HC1 (aq) ZnCl 2(aq) +H 2(g) (D)2H 2(g) +O 2(g) 2H 2 O (l) ( ) 6. 下列哪種物質是電解質? (A) 氯化鉀 (B) 銅 (C) 尿素 (D) 矽 ( ) 7. 下列化合物的相同濃度水溶液, 哪一種 ph 值最大? (A)CO 2 (B)NaCl (C)CaO (D)CH 3 COOH ( ) 8. 下列對 Ca(NO 3 ) 2 與 H 2 SO 4 兩化合物的比較, 何項錯誤? (A) 兩者均為強電解質 (B) 前者為離子化合物, 後者 為分子化合物 (C) 兩者在固態均為導體 (D) 兩者在水中均可解離出帶電離子 ( ) 9. 澄清石灰水可檢驗下列何種物質的存在? (A) 氧氣 (B) 氮氣 (C) 氨氣 (D) 二氧化碳 ( )10. 石蕊指示劑於酸性溶液中將呈何種顏色? (A) 無色 (B) 紅色 (C) 藍色 (D) 黃色 ( )11. 在水溶液中可解出離子, 而具有導電性的物質稱為何? (A) 金屬 (B) 合金 (C) 電解質 (D) 非電解質 二 多重選擇題 ( ) 1. 下列物質中, 何者不導電? (A) 金屬銅 ( 固態 ) (B) 乙醇 ( 水溶液 ) (C) 硫酸銅 ( 熔融狀態 ) (D) 硝酸鉀 ( 水溶液 ) (E) 氯化氫 ( 液態 ) ( ) 2. 欲分離混合液中之 Cl - 2- 與 SO 4, 可加入下列何種離子? (A)Ba 2+ (B)Pb 2+ (C)Ag + (D)Na + 2+ (E)Hg 2 ( ) 3. 下列哪些反應是屬於氧化還原反應? (A)2CCl 4 +K 2 CrO 4 2Cl 2 CO+CrO 2 Cl 2 +2KCl (B)C 2 H 4 +H 2 C 2 H 6 (C)2ClO 2 +2OH - - ClO 2 +ClO 3 -+H 2 O (D)xNa 2 CO 3 +xsio 2 [Na 2 SiO 3 ] x +xco 2 (E)HCOOH H 2 O+CO ( ) 4. 溫度固定時, 水溶液的下列量值, 何者不會隨溶液的酸鹼性而變? (A)K w (B)pH (C)pOH (D)pH + poh (E)pH/pOH 37

38 ( ) 5. 電解質溶液恆呈電中性, 是因溶液中何者量值將相等? (A) 陽離子與陰離子總數 (B) 陽離子與陰離子總電荷 數 (C) 每個陽離子與陰離子的帶電量 (D) 陽離子與陰離子的總重 (E) 轉移的電子總數 ( ) 6. 下列各化合物, 何者為電解質, 且可使石蕊試紙呈現紅色? (A) 氯化鈉 (B) 葡萄糖 (C) 鹽酸 (D) 醋酸 (E) 氫 氧化鈉 答 案 一 單選題 1. A 2. C 3. D 4. C 5. B 6. A 7. C 8. C 9. D 10. B 11. C 二 多重選擇題 1. BE 2. ACE 3. BC 4. AD 5. BE 6. CD 38

39 熱含量熱含量4-1 能源簡介 高雄市中山高中基礎化學複習講義 第四章生活中的能源 1. 可提供能量的資源稱為能源 2. 太陽為人類最重要的能源 3. 各種形式的能量可相互轉換, 而總量一定 能量守恆定律 ex. 光和作用 : 光能轉成化學能 4-2 反應熱 1. 熱含量 : 物質生成時, 儲存於其中之能量稱為熱含量 2. 反應熱 : 定溫定壓下, 化學反應中物質熱含量的變化熱含量的變化值, 稱為反應熱, 記為 ΔH (1) 吸熱反應 : 生成物的熱含量 > 反應物的熱含量 ΔH>0 斷鍵 ex. C (s) +H 2 O (g) CO (g) +H 2(g) ΔH=133 kj 或 C (s) +H 2 O (g) +133 kj CO (g) +H 2(g) 生成物 吸收熱量 ΔH > 0 CO (g) +H 2(g) ΔH=133 kj 量反應物 反應進行方向 C (s) +H 2 O (g) 反應過程 (2) 放熱反應 : 生成物的熱含量 < 反應物的熱含量 ΔH<0 燃燒 酸鹼中和 稀釋酸鹼 等 ex. H 2(g) + 1 O 2(g) H 2 O (g) ΔH=-243 kj 2 或 H 2(g) + 1 O 2(g) H 2 O (g) +243kJ 2 反應物 放出熱量 ΔH < 0 H 2(g) + 1 O 2(g) 2 ΔH = -243kJ 生成物 H 2 O (g) 反應進行方向反應過程 3. 熱化學反應方程式 : 同時表示反應熱 反應狀態的化學反應式稱為熱化學反應方程式熱化學反應方程式 4. 反應熱的特性 : (1) 以各種形式表現 ex. 電能 光能 熱能 等 (2) 與物質狀態有關 : ex. H 2(g) + 1 O 2(g) H 2 O (g) ΔH=-243 kj 2 H 2(g) + 1 O 2(g) H 2 O (l) ΔH=-68.3 kj 2 (3) 與反應莫耳數成正比 : 39

40 ex. H 2(g) + 1 O 2(g) H 2 O (g) ΔH=-243 kj 2 2H 2(g) +O 2(g) 2H 2 O (g) (4) 反應以反方向進行時, 反應熱變號 : ΔH= kj=-486 kj ex. H 2(g) + 1 O 2(g) H 2 O (g) ΔH=-243 kj 2 H 2 O (g) H 2(g) + 1 O 2(g) ΔH=243 kj 2 例題 : 1. 實驗式為 C 4 H 6 的 1,3- 丁二烯 1 莫耳完全燃燒, 可得二氧化碳及水蒸氣總共多少莫耳? (A) 4 (B) 5 (C) 6 (D) 7 (E) 10 [83 學測 ] 2. 已知碘化氫在 25,1 atm 的熱化學反應式如下 : 1 1 H 2(g) + I 2(s) kj/mol HI (g) (1) 2 2 式 (1) 中 25.9 kj/mol 為 HI (g) 的莫耳生成熱 碘化氫的生成及分解反應為一可逆的平衡反應, 其熱化學反應式如下 : H + I 2HI + 9kJ (2) 2(g) 2(g) (g) 而其反應過程和能量的關係如圖 14 根據上文與圖 14, 下列哪三項敘述正確? (A) 在式 (2), 碘化氫的生成為放熱反應 (B) 碘的昇華 ( 固相變為氣相 ) 為吸熱反應 (C) 加入催化劑時, 只增加碘化氫的生成速率 (D) 若式 (2) 正反應的活化能為 169kJ 時, 逆反應的活化能則為 178kJ (E) 在達到化學反應平衡狀態時, 正反應與逆反應的速率都是 0 [96 學測 ] 能 量( kj ) 活化能 H + I 2(g) 2(g) 反應過程 ( 時間 ) 圖 14 不加催化劑 加催化劑 2HI (g) 動手做做看一 單選題 ( ) 1. 下列四圖中, 何者表示下列反應之能量 ( 熱含量 ) 變化?( 橫軸表反應過程, 縱軸為熱含量 ) Sn (s) +Cl 2(g) SnCl 2(s) H=-350kJ (A) (B) (C) (D) ( ) 2. 反應 H 2(g) + 1 O 2(g) H 2 O (l),δh=-241.6kj/mol, 反應的狀況為何? (A)H 2(g) + 1 O 2(g) 的熱含量為 241.6kJ/mol 2 2 (B)H 2 O (l) 的熱含量為 241.6kJ/mol (C) 以溫度計量測, 反應系的溫度降低 (D)H 2(g) + 1 O 2(g) 的熱含量比 H 2 O (l) 2 高 241.6kJ/mol ( ) 3. 下列反應何者為放熱反應? (A) 光合作用 (B) 電解 (C) 電池的反應 (D) 製造水煤氣 ( ) 4. a A (g) +b B (g) +Q kcal c C (g), 已知該反應為放熱反應, 則下列敘述何者正確? (A)Q 值應小於零 (B) 此反應之 H 值為 -Qkcal (C) 在同溫同壓時反應物與生成物的體積比為 A:B:C=a: b:c (D) 此反應物總能量應比生成物總能量為小 ( ) 5. 在寫熱化學反應式時, 下列敘述何者不正確? (A) 液態以 aq 表示 (B) 氣態以 g 表示 (C) 固態以 s 表示 (D) H>0 表示吸熱反應 40