2008 鍾 靈 化 學 創 意 競 賽 筆 試 試 題 作 答 注 意 事 項 考 試 時 間 :60 分 鐘 作 答 方 式 : 請 用 B2 鉛 筆 在 答 案 卡 上 作 答, 修 正 時 請 擦 拭 乾 淨, 以 避 免 電 腦 閱 卷 錯 誤 不 可 使 用 計 算 機 草 稿 紙 說 明 : 下 列 資 料 可 供 回 答 問 題 時 參 考 1. 單 位 符 號 中 文 對 照 表 g = 克 mol = 莫 耳 m 濃 度 = 莫 耳 /1000 克 溶 劑 atm = 大 氣 壓 cm = 10 2 米 M 濃 度 = 莫 耳 / 升 L = 升 nm = 10 9 米 K = 凱 氏 溫 度 ml = 10 3 升 J = 焦 耳 C = 攝 氏 溫 度 s = 秒 kj = 10 3 焦 耳 2. 原 子 量 (g/mol) 元 素 符 號 g/mol 元 素 符 號 g/mol 元 素 符 號 g/mol 1.0 C 12.0 16.0 Ag 108 Au 197 3. 常 數 氣 體 常 數 (R) = 0.082 atm L mol 1 K 1 1 = 8.3 J mol 1 K 亞 佛 加 厥 常 數 (N) = 6.02 x 10 23 mol 1 4. 鍵 能 化 學 鍵 kj mol 1 440 460 140 = 500 1
一 選 擇 題 說 明 : 每 題 選 出 一 個 最 適 當 的 答 案 畫 記 在 答 案 卡 上 每 題 答 對 得 2 分 ; 答 錯 或 畫 記 多 於 一 個 選 項 時, 該 題 得 2/3 分 ; 未 作 答 者, 該 題 得 0 分 1. 除 了 碳 水 化 合 物 脂 質 蛋 白 質 及 核 酸 外, 我 們 身 體 還 需 要 維 生 素 和 礦 物 質 來 維 持 身 體 的 正 常 運 作 維 生 素 是 有 機 化 合 物, 它 協 助 身 體 各 種 的 生 化 反 應, 幫 助 人 體 維 護 健 康 此 外, 維 生 素 又 可 區 分 為 親 水 性 及 疏 水 性 試 問 以 下 所 列 維 生 素 的 結 構 中 何 者 最 具 親 水 性? (A) (B) (C) C C C 3 C C C C C C C C 3 C C 3 C 3 C 3 2 C C C C C C 2 C C C C C C ΟΗ 2 C C C2 C 3 ΗΟ C 2 C C C ΗΟ C C ΗΟ ΟΗ (D) 2 C 2 C C C C C2 ΗΟ 2 C C 2 2 C 3 C C 3 C 3 2 C C C C C C C C C2 C2 C3 2 C C C 2 2 2. 水 楊 酸 (C 7 6 3 ) 的 用 途 很 廣, 在 醫 藥 工 業 上 大 量 用 以 製 造 阿 斯 匹 靈 及 冬 青 油 阿 斯 匹 靈 乃 家 常 用 的 止 痛 藥, 用 於 治 療 神 經 痛 頭 痛 及 風 濕 等 疼 痛 冬 青 油 俗 名 風 油 精, 可 治 酸 痛 扭 傷 跌 傷 等 阿 斯 匹 靈 的 製 備 方 式 乃 由 水 楊 酸 與 醋 酸 反 應 而 得 到 具 有 酯 類 的 產 物 ; 冬 青 油 的 製 備 方 法 乃 由 水 楊 酸 與 甲 醇 反 應 亦 得 到 具 有 酯 類 的 產 物 由 以 下 的 選 項 請 選 出 正 確 的 阿 斯 匹 靈 及 冬 青 油 的 結 構 (a) (b) (c) (d) (e) C C 3 3 C 2 C 3 C 2 C 3 C 3 C 3 (A) (a), (c) (B) (b), (c) (C) (c), (d) (D) (c), (e) 3. 有 機 化 合 物 基 本 上 可 以 官 能 基 來 加 以 分 類, 官 能 基 就 是 具 有 特 殊 性 狀 的 原 子 組 合 大 部 分 的 官 能 基 都 含 有 異 原 子, 且 異 原 子 決 定 了 每 一 有 機 分 子 的 性 質 嗎 啡 乃 是 從 鴨 片 提 煉 出 來 的 白 色 針 狀 結 晶 或 結 晶 性 粉 末, 其 結 構 如 右 所 示 嗎 啡 有 強 大 的 止 痛 作 用, 對 各 種 疼 痛 都 有 鎮 痛 效 果 試 問 此 結 構 不 具 備 以 下 何 種 官 能 基 (A) 氫 氧 基 (B) 酯 基 (C) 醚 基 (D) 酚 基 3 C N 2 ΗΟ Morphine ΟΗ
4. 胺 基 酸 是 構 成 蛋 白 質 的 化 學 單 位, 或 通 常 被 稱 作 蛋 白 質 的 堆 砌 磚 (building blocks) 沒 有 適 當 的 胺 基 酸 組 合, 蛋 白 質 無 法 存 在 所 有 的 生 物, 其 結 構 主 要 是 由 蛋 白 質 提 供 從 最 大 型 的 動 物 到 最 渺 小 的 微 生 物, 都 是 蛋 白 質 構 成 的 從 分 子 的 角 度 來 看, 胺 基 酸 的 化 學 結 構 乃 是 由 鹼 性 的 胺 基 (N 2 ) 及 酸 性 的 羧 基 (C) 等 官 能 基 所 組 成 (a) (b) (c) N C C + + N C C N C - - 如 以 上 三 種 結 構 所 示, 試 問 此 甘 胺 酸 在 酸 性 中 性 及 鹼 性 的 水 溶 液 下 分 別 是 何 種 結 構? C (A) (c), (b), (a) (B) (a), (c), (b) (C) (b), (a), (c) (D) (c), (a), (b) 5. 臭 氧 ( 3 ) 是 一 種 淡 藍 色 並 具 有 刺 激 性 氣 味 的 氣 體 在 正 常 狀 況 下, 平 流 層 中 的 臭 氧 分 子 是 處 於 一 種 動 態 平 衡 的 狀 態 高 層 大 氣 中 的 氧 分 子 ( 2 ) 吸 收 紫 外 線, 分 解 成 活 潑 的 氧 原 子 () 氧 原 子 可 能 與 另 外 一 氧 分 子 結 合 而 生 成 臭 氧 臭 氧 洞 的 形 成 主 要 原 因 是 氟 氯 碳 化 物 (CFCs, 如 氟 利 昂 ) 釋 放 至 大 氣, 所 導 致 的 化 學 變 化 氟 氯 碳 化 物 在 平 流 層 受 強 烈 紫 外 線 照 射 而 分 解 產 生 氯 原 子, 氯 原 子 會 與 臭 氧 反 應, 生 成 非 常 活 潑 的 氧 化 氯 自 由 基, 接 著 再 與 同 樣 活 潑 的 臭 氧 分 子 反 應, 生 成 氯 原 子 和 較 安 定 的 氧 分 子 這 個 被 釋 出 的 氯 原 子, 又 可 以 再 與 臭 氧 反 應, 因 此 氯 原 子 一 方 面 能 夠 不 斷 消 耗 臭 氧, 另 一 方 面 卻 又 能 在 反 應 中 再 生 使 得 臭 氧 層 逐 漸 被 破 壞 請 問 氟 氯 碳 化 物 與 臭 氧 的 連 鎖 反 應 順 序 為 何? (a) CF 3 Cl hν Cl + CF 3 (b) 3 hν + 2 (c) (d) 3 + 2 2 Cl + 3 Cl + 2 2 (e) Cl + 3 Cl + 2 (A) (a), (b), (c), (d), (e) (B) (b), (c), (d), (e) (C) (a), (d), (e) (D) (a), (e), (d) 6. 氣 相 層 析 儀 (GC) 可 將 欲 分 析 的 樣 品 加 熱 氣 化 後, 再 利 用 鈍 性 氣 體 如 氦 氣 將 樣 品 傳 送 到 偵 測 器 而 分 析 鑑 定 其 結 構 氣 相 層 析 儀 可 根 據 樣 品 中 之 各 成 分 的 沸 點 加 以 分 析, 沸 點 愈 高 的 物 質 愈 慢 氣 化, 被 鈍 性 氣 體 送 到 偵 測 器 的 時 間 也 就 愈 長 假 設 你 是 環 保 署 的 工 作 人 員, 你 用 氣 相 層 析 儀 檢 測 一 批 假 酒 含 有 酒 精 及 微 量 不 純 的 物 質, 分 別 是 :(a) 甲 醇 (C 3 ),(b) 乙 醇 (C 3 C 2 ),(c) 正 丙 醇 (C 3 C 2 C 2 ),(d) 異 丙 醇 (( 3 C) 2 C),(e) 丁 醇 (C 3 C 2 C 2 C 2 ) 請 問 這 些 物 質 送 到 偵 測 器 的 先 後 順 序 是 : (A) (b) > (a) > (c) > (e) > (d) (B) (a) > (b) > (d) > (c) > (e) (C) (a) > (b) > (c) > (d) > (e) (D) (a) > (b) > (e) > (c) > (d) 3
7. 多 侖 試 液 (Tollen s solution) 為 硝 酸 銀 的 氨 水 溶 液, 與 醛 在 鹼 性 條 件 下 共 熱 則 其 二 氨 銀 錯 離 子 被 醛 還 原 成 金 屬 銀, 析 出 於 試 管 壁 呈 銀 鏡, 稱 為 銀 鏡 反 應 其 化 學 反 應 式 如 下 : RC + a Ag(N 3 ) + 2 + b - RC - 2 以 下 何 種 化 合 物 會 與 多 侖 試 液 進 行 銀 鏡 反 應? + c Ag + d N 3 + e 2 (i) (ii) (iii) C 2 3 C C C C 3 3 C C C C C 3 (iv) 3 C C C C C 3 (v) C 2 C 3 (A) (ii), (iii) (B) (ii), (iii), (iv) (C) (i), (ii), (iii) (D) (iii), (v) 8. 承 上 題, 銀 鏡 化 學 反 應 式 中 的 a 到 e 係 數 分 別 是 : (A) 3, 1, 2, 4, 1 (B) 2, 2, 4, 3, 1 (C) 2, 3, 2, 4, 2 (D) 2, 4, 2, 3, 2 9. 有 一 學 生 進 行 酵 素 動 力 學 的 實 驗, 在 試 管 中 加 入 最 適 的 緩 衝 液 酵 素 與 受 質 設 若 加 入 溶 液 內 的 受 質 濃 度 已 使 酵 素 飽 和, 請 問 要 更 快 得 到 產 物 的 最 有 效 方 法 為? (A) 加 入 更 多 受 質 (B) 加 入 更 多 酵 素 (C) 將 溶 液 加 熱 至 100 C (D) 加 入 更 多 酵 素 的 抑 制 劑 10. 下 列 克 氏 循 環 中 的 一 個 反 應 步 驟 中, 那 一 個 是 氧 化 劑? C - C - 蘋 果 酸 鹽 NAD + NAD + + C - C - 草 醯 乙 酸 鹽 (A) NAD + (B) NAD (C) 蘋 果 酸 鹽 (D) 草 醯 乙 酸 鹽 11. 將 一 鐵 塊 (80 C,10 g) 置 入 水 中 (25 C,200 ml), 請 問 熱 量 會 從 (A) 熱 容 量 較 高 的 物 體 流 向 熱 容 量 較 低 者 (B) 溫 度 較 高 的 物 體 流 向 溫 度 較 低 者 (C) 密 度 較 大 的 物 體 流 向 密 度 較 小 者 (D) 體 積 較 大 的 物 體 流 向 體 積 較 小 者 2 N C 12. 設 若 一 有 機 學 家 合 成 一 新 的 分 子 如 右 所 示, 請 問 此 分 子 可 界 定 為 4 C 2 C C 2 C C 2 C 2 N
(A) 酮 (B) 醛 (C) 胺 基 酸 (D) 碳 氫 化 合 物 13. 承 上 題, 請 問 此 一 分 子 中, 何 種 官 能 基 最 可 能 表 現 得 像 鹼? (A) 羥 基 (B) 羧 基 (C) 羰 基 (D) 胺 基 14. 有 一 學 生 到 山 上 賞 雪, 發 現 初 下 雪 時, 即 雲 化 成 雪 時, 氣 溫 往 往 些 微 上 升, 請 問 下 列 何 者 敘 述 與 此 現 象 最 有 直 接 關 聯? (A) 水 凝 結 時 密 度 改 變 (B) 水 的 表 面 張 力 高 (C) 氫 鍵 形 成 時 釋 出 熱 (D) 水 與 大 氣 中 其 它 化 合 物 反 應 15. 下 列 那 一 種 水 的 特 性 無 助 於 地 球 氣 候 的 穩 定? (A) 高 表 面 張 力 (B) 高 汽 化 熱 (C) 高 熱 容 量 (D) 高 熔 化 熱 16. 下 列 何 選 項 可 形 成 緩 衝 溶 液 (A) N + 4 Cl 3 (B) 3 P 4 P 4 (C) C 3 C Cl (D) C 3 C C 3 C Na + 近 代 最 熱 門 的 新 型 汽 車 是 氫 燃 料 車 (hydrogen fuel vehicle, FV), 這 是 一 種 以 氫 為 燃 料 的 電 動 車, 產 生 動 力 的 設 備 是 俗 稱 的 燃 料 電 池 燃 料 電 池 以 氫 為 燃 料, 產 生 電 力 推 動 車 體, 生 成 物 或 排 放 物 是 沒 有 污 染 性 的 水 燃 料 電 池 本 身 效 率 因 種 類 及 負 荷 大 小 而 異, 因 為 未 牽 涉 機 械 能, 由 化 學 能 直 接 輸 出 電 力, 所 以 有 40~83% 的 高 效 率 有 人 說 未 來 是 氫 能 的 時 代, 因 為 氫 是 無 碳 燃 料, 也 是 一 種 取 之 不 盡 用 之 不 竭 的 乾 淨 能 源 憑 藉 著 人 類 智 慧, 氫 燃 料 車 的 商 業 化 指 日 可 待 但 是 相 關 的 基 礎 設 備, 例 如 加 氫 站 和 運 輸 管, 可 能 是 妨 礙 氫 能 使 用 的 最 大 障 礙, 尤 其 是 氫 的 儲 存 在 常 態 下, 氫 是 以 氣 態 存 在, 能 量 密 度 遠 小 於 汽 油, 又 因 為 氫 的 易 滲 透 性, 須 以 特 殊 方 式 與 材 料 儲 存, 方 能 達 到 降 低 成 本 的 要 求 然 而, 產 氫 的 方 式 可 能 是 一 項 優 點, 因 為 可 以 利 用 再 生 能 源 或 核 能 在 離 峰 時 刻 電 解 水, 產 生 氫 燃 料 並 儲 存 起 來 因 此, 儲 氫 技 術 可 說 是 人 類 能 否 實 現 氫 能 經 濟 的 關 鍵 所 在 目 前, 燃 料 電 池 車 的 燃 料 供 應 系 統 是 以 搭 載 壓 縮 氫 槽 為 主 流, 而 且 在 可 預 見 的 將 來 仍 然 會 以 壓 縮 氫 為 主, 續 航 距 離 最 高 可 達 500 公 里 到 目 前 為 止, 壓 縮 氫 最 高 壓 力 是 700 大 氣 壓 由 於 成 本 過 高, 預 期 燃 料 電 池 車 商 業 化 需 10 年 以 上 的 時 間, 但 是 大 型 巴 士 結 構 較 小 客 車 簡 單, 預 期 會 先 商 業 化 科 學 發 展 2007 年 11 月,419 期, 呂 錫 民 17. 下 列 何 者 是 氫 燃 料 電 池 的 陽 極 反 應? (A) 2 2 4 + + 2 + 4e (B) 2 2 + + 2e (C) 2 + 4e 2 2 (D) 2 + 2e 2 + 2 18. 以 下 有 關 燃 料 電 池 的 敘 述, 何 者 正 確? (A) 燃 料 電 池 是 一 種 二 次 電 池, 亦 即 可 以 充 電 與 放 電 (B) 所 有 的 燃 料 電 池 皆 不 會 排 放 二 氧 化 碳, 造 成 環 境 問 題 (C) 燃 料 電 池 使 用 一 般 可 以 做 為 燃 料 的 材 料 發 電, 故 稱 之 (D) 氫 燃 料 電 池 的 使 用 溫 度 是 200 C, 適 合 於 汽 車 使 用 19. 一 個 鋼 瓶 的 體 積 是 120 L, 裝 有 700 atm 壓 力 的 氫 氣, 假 設 氫 氣 是 理 想 氣 體, 在 27 C 時, 計 算 瓶 中 氫 氣 的 重 量 (A) 34 g (B) 67g (C) 3450 g (D) 6900 g 20. 1 莫 耳 氫 氣 氧 化 可 以 放 出 多 少 熱 量? 5
(A) 230 kj (B) 340 kj (C) 410 kj (D) 900 kj 21. 以 下 有 關 燃 料 電 池 的 敘 述, 何 者 不 正 確? (A) 甲 醇 可 以 當 作 燃 料 電 池 的 燃 料 (B) 使 用 甲 烷 的 燃 料 電 池 會 排 放 二 氧 化 碳 (C) 使 用 家 裡 來 自 台 電 公 司 的 電 源 電 解 水 產 生 氫, 再 將 此 氫 氣 注 入 燃 料 電 池 中 發 電 兩 個 步 驟 合 起 來 產 生 的 淨 電 量 為 正 值 (D) 氫 燃 料 電 池 通 常 需 要 使 用 貴 金 屬 作 觸 媒, 因 此 價 格 昂 貴 22. 以 下 何 種 不 是 市 售 太 陽 能 發 電 裝 置 所 用 的 材 料? (A) 單 晶 矽 (B) 多 晶 矽 (C) 非 晶 矽 (D) 有 機 矽 23. 目 前 國 內 的 核 能 發 電 的 敘 述, 何 者 不 正 確? (A) 核 能 發 電 廠 若 控 制 不 當, 會 有 潛 力 變 成 原 子 彈 (B) 核 能 發 電 都 建 在 海 邊, 以 利 排 放 廢 熱 (C) 核 能 發 電 廠 的 能 源 效 率 約 為 30~40% (D) 核 能 發 電 廠 的 核 廢 料 種 類 繁 多, 半 衰 期 有 長 有 短, 唯 有 儲 存, 以 時 間 換 取 空 間 得 以 解 決 放 射 線 的 危 害 24. 以 下 有 關 核 能 的 敘 述, 何 者 不 正 確? (A) 核 融 合 不 會 產 生 高 放 射 性 廢 料 (B) 目 前 國 內 的 核 能 發 電 是 以 核 分 裂 為 主 (C) 滋 生 反 應 器 所 用 的 核 燃 料 是 235 U 239 (D) Pu 也 可 以 產 生 核 分 裂 94 25. 目 前 國 內 的 核 能 發 電 廠 用 以 產 生 能 量 的 主 要 材 料 是 (A) 234 U (B) 235 U (C) 238 U (D) 240 U 26. 加 油 站 有 數 種 油 料,95 無 鉛 汽 油 的 95 代 表 什 麼? (A) 環 辛 烷 (B) 正 辛 烷 (C) 異 辛 烷 (D) 辛 烷 值 27. 1923 1924 年, 德 布 洛 依 提 出 微 觀 粒 子 具 有 波 粒 二 重 性 的 假 設 之 後 的 實 驗 證 明, 微 觀 粒 子 ( 如 電 子 ) 具 有 波 的 性 質 1926 年 薛 丁 格 在 此 基 礎 上 建 立 了 波 動 力 學 下 列 那 個 實 驗 可 證 實 電 子 具 有 波 的 性 質? (A) 繞 射 實 驗 (B) 拉 塞 福 的 α 粒 子 散 射 實 驗 (C) 密 立 坎 油 滴 實 驗 (D) 光 電 效 應 實 驗 28. 原 子 的 發 射 光 譜 為 原 子 吸 收 電 磁 波 之 後, 放 射 出 的 電 磁 波 的 頻 率 每 一 元 素 在 氣 體 狀 態 時 的 發 射 光 譜, 都 有 特 定 的 不 連 續 的 明 線 光 譜 結 構, 代 表 特 定 的 電 磁 波 的 頻 率, 可 用 於 分 析 物 質 的 組 成 成 分, 也 可 用 於 測 得 遙 遠 星 球 的 物 質 組 成 氫 原 子 的 發 射 光 譜 由 不 連 續 的 明 線 組 成 由 氫 原 子 的 發 射 光 譜 可 推 論 下 列 那 一 個 模 型 或 結 論? (A) 拉 塞 福 的 原 子 模 型 (B) 原 子 含 有 電 子 (C) 波 耳 的 氫 原 子 模 型 (D) 電 磁 輻 射 具 有 粒 子 的 性 質 29. 核 磁 共 振 (Nuclear Magnetic Resonance, 縮 寫 NMR) 技 術 被 廣 泛 應 用 在 物 理 化 學 生 物 醫 學 等 領 域, 尤 其 近 年 來 應 用 在 醫 學 診 斷 上, 俗 稱 核 磁 共 振 斷 層 掃 描, 更 是 自 X 光 發 現 以 來, 醫 學 診 斷 技 術 的 重 大 進 展 NMR 觀 測 對 象 是 具 有 奇 數 質 子 或 奇 數 中 子 的 原 子 6
核, 這 些 原 子 核 具 有 核 自 旋 核 自 旋 能 產 生 磁 矩 在 外 加 固 定 的 強 大 的 磁 場 下, 核 磁 矩 只 能 與 特 定 頻 率 的 電 磁 波 ( 約 在 10 8 z, 無 線 電 波 頻 率 範 圍 ) 相 互 作 用, 而 產 生 NMR 的 訊 號 依 據 以 上 所 述, 下 列 那 一 組 原 子 核 可 應 用 於 NMR 實 驗? (A) 4 e, 12 C, 16 (B) 1, 2, 17 (C) 12 C, 13 C, 15 N (D) 12 C, 16, 17 30. 依 據 上 題 所 述, 下 列 那 一 個 敘 述 不 正 確? (A) 核 磁 共 振 儀 設 備 須 有 高 磁 場 (B) NMR 可 測 得 水 的 訊 號 (C) NMR 所 使 用 的 電 磁 波 頻 率 很 高, 會 破 壞 遺 傳 分 子, 須 避 免 照 射 (D) 具 核 自 旋 的 原 子 核 在 外 加 固 定 的 磁 場 下, 只 具 有 某 些 特 定 的 能 量 狀 態 31. 二 氧 化 碳 超 臨 界 萃 取 技 術, 是 近 年 來 普 遍 用 在 低 溫 下 萃 取 天 然 物 或 熱 敏 性 物 質 的 一 項 優 良 技 術 所 謂 熱 敏 性, 是 指 在 高 溫 下 物 質 會 分 解 或 聚 合, 這 種 現 象 常 見 於 中 藥 食 品 香 料 等 材 料 超 臨 界 的 意 義 正 是 指 當 化 合 物 同 時 處 在 臨 界 溫 度 與 臨 界 壓 力 以 上 時, 液 氣 兩 相 的 密 度 趨 於 一 致 超 臨 界 二 氧 化 碳 具 有 對 疏 水 性 物 質 的 溶 解 度 高 擴 散 性 好 黏 度 低 輸 送 容 易 表 面 張 力 小 貫 穿 性 佳 等 優 點 科 學 發 展 2007 年 5 月,413 期, 劉 文 宗 依 據 以 上 所 述, 下 列 那 一 敘 述 為 正 確? (A) 超 臨 界 二 氧 化 碳 具 有 液 氣 兩 相 (B) 在 臨 界 溫 度 以 上, 增 加 壓 力 不 再 有 液 相 凝 結 (C) 超 臨 界 二 氧 化 碳 將 遵 守 理 想 氣 體 定 律 (D) 二 氧 化 碳 的 臨 界 溫 度 應 在 50 C 以 上 在 25 C 時, 反 應 A B + C 的 反 應 速 率 R = d[a]/dt = k,k = 5.0 x 10 2 mol/l s, 初 濃 度 [A] o = 1.0 x 10 3 M 請 回 答 下 列 各 題 32. 多 少 時 間 後 [A] = 1/4 [A] o (A) 1.5 x 10 2 s (B) 3.0 x 10 2 s (C) 2.0 x 10 2 s (D) 4.0 x 10 2 s 33. 反 應 經 過 5.0 x 10 3 s 後,B 濃 度 為 何? (A) 5.0 x 10 5 M (B) 5.0 x 10 4 M (C) 7.5 x 10 4 M (D) 2.5 x 10 4 M 34. 在 25 C 時, 相 同 的 反 應, 但 反 應 的 半 衰 期 加 倍, 請 問 初 濃 度 [A] o 為 何? (A) 1.0 x 10 3 M (B) 5.0 x 10 4 M (C) 2.5 x 10 4 M (D) 2.0 x 10 3 M 金 屬 通 常 在 大 自 然 中 是 以 金 屬 晶 體 的 形 態 存 在, 具 有 極 佳 的 導 電 性 和 導 熱 性 最 近 熱 門 的 奈 米 材 料 奈 米 金 屬 粒 子 也 是 以 相 同 的 形 態 存 在, 只 是 這 些 金 屬 晶 體 粒 子 的 大 小 約 在 100 nm 以 下 一 般 而 言, 奈 米 金 屬 粒 子 製 備 的 方 法 通 常 是 在 金 屬 鹽 類 的 水 溶 液 中 先 加 入 適 當 的 保 護 劑 後, 使 金 屬 離 子 溶 於 水 中, 再 加 入 還 原 劑, 將 金 屬 鹽 類 還 原 成 金 屬 原 子, 然 後 這 些 金 屬 原 子 進 一 步 聚 集 成 奈 米 金 屬 粒 子 35. 奈 米 銀 粒 子 是 面 心 立 方 堆 積 的 金 屬 晶 體 請 問 一 個 單 位 晶 胞 擁 有 幾 個 銀 原 子? (A) 3 (B) 4 (C) 6 (D) 8 36. 承 上 題, 若 銀 原 子 的 半 徑 是 0.144 nm, 請 問 下 列 何 值 接 近 銀 晶 體 的 密 度 (g/cm 3 )? (A) 3.6 (B) 5.4 (C) 7.2 (D) 10.6 37. 奈 米 金 粒 子 和 奈 米 銀 粒 子 有 相 同 的 堆 積 方 式, 並 且 金 原 子 和 銀 原 子 有 相 同 的 原 子 半 徑 7
請 問 下 列 何 值 接 近 金 粒 子 的 密 度 (g/cm 3 )? (A) 5.8 (B) 8.8 (C) 11.7 (D) 19.3 38. 合 成 奈 米 金 粒 子 所 採 用 的 鹽 類 AuCl 4 在 水 溶 液 中 會 水 解 成 AuCl 3 離 子, 這 現 象 顯 示 此 鹽 類 是 屬 於 (A) 鹼 性 物 質 (B) 酸 性 物 質 (C) 中 性 物 質 (D) 兩 性 物 質 39. 金 原 子 和 銀 原 子 有 相 同 的 半 徑, 並 且 奈 米 金 粒 子 和 奈 米 銀 粒 子 有 相 同 的 堆 積 方 式, 所 以 我 們 能 夠 用 任 意 比 例 的 金 鹽 和 銀 鹽 (AuCl 4 和 AgN 3 ) 合 成 奈 米 金 銀 合 金 粒 子 但 是, 在 還 原 劑 加 入 前, 若 合 成 時 所 使 用 金 屬 鹽 類 溶 液 的 濃 度 超 過 某 個 特 定 的 數 值 時, 就 會 有 其 他 反 應 先 發 生, 而 抑 制 還 原 反 應 的 進 行 請 問 下 列 何 者 是 合 成 奈 米 金 銀 合 金 粒 子 必 須 考 慮 的 主 要 因 素? (A) 氧 化 還 原 電 位 (B) p 值 (C) 溶 解 度 積 常 數 (D) 溶 液 的 滲 透 壓 40. 承 上 題, 溶 液 中 加 入 下 列 何 物, 便 可 以 使 原 本 的 奈 米 金 銀 合 金 粒 子 合 成 反 應 可 在 水 溶 液 中 順 利 進 行? (A) 氨 水 (B) 硝 酸 (C) 氫 氧 化 鈉 (D) 硫 酸 41. 將 AuCl 4 水 溶 液 慢 慢 加 入 奈 米 銀 粒 子 溶 液 中, 會 發 現 此 混 合 溶 液 中 奈 米 銀 粒 子 的 特 徵 會 漸 漸 變 弱 ( 金 屬 態 銀 原 子 變 少 ), 而 奈 米 金 粒 子 的 特 徵 會 漸 漸 增 強 請 問 下 列 何 因 素 可 以 解 釋 此 現 象? (A) 氧 化 還 原 電 位 (B) p 值 (C) 溶 度 積 常 數 (D) 溶 液 的 滲 透 壓 42. 承 上 題, 若 是 將 下 列 鹽 類 水 溶 液 分 別 加 入 不 同 杯 的 奈 米 銀 粒 子 溶 液 中, 何 者 會 使 溶 液 中 奈 米 銀 粒 子 的 特 徵 漸 漸 變 弱? (A) Zn(N 3 ) 2 (B) Cu(N 3 ) 2 (C) 2 PtCl 6 (D) Mg(N 3 ) 2 常 見 的 濃 度 表 示 法 有 下 列 幾 種 : (1) 溶 液 濃 度 : 溶 質 與 溶 劑 之 相 對 含 量 溶 質 與 溶 液 之 相 對 含 量 (2) 重 量 濃 度 : 重 量 百 分 率 濃 度 重 量 莫 耳 濃 度 莫 耳 分 率 ppm (3) 體 積 濃 度 : 容 積 莫 耳 濃 度 當 量 濃 度 體 積 百 分 率 濃 度 請 回 答 下 列 各 題 43. 配 製 1.0 M 2 C 2 4(aq) 100 ml, 需 稱 取 2 C 2 4 2 2 多 少 克 加 水 配 成 100 ml?( 式 量 : 2 C 2 4 = 90 g/mol 2 C 2 4 2 2 = 126 g/mol) (A) 12.6 g (B) 9.0 g (C) 18.0 g (D) 35.2 g 44. 濃 度 0.60 m 之 CuS 4 水 溶 液 80.0 克, 若 再 加 入 CuS 4 5 2 5.0 g, 則 新 溶 液 之 重 量 莫 耳 濃 度 約 為 何?( 式 量 :CuS 4 = 160 g/mol,cus 4 5 2 = 250 g/mol) (A) 0.65 m (B) 0.85 m (C) 0.55 m (D) 0.75 m 45. 欲 由 密 度 1.8 g/cm 3 98% ( 重 量 百 分 率 濃 度 ) 之 濃 硫 酸 配 製 密 度 1.3 g/cm 3 49% 之 硫 酸 1.0 L 時 約 需 取 多 少 體 積 的 水 配 製? (A) 625 ml (B) 675 ml (C) 650 ml (D) 600 ml 46. 將 濃 度 4 M 溶 液 一 瓶 倒 去 半 瓶, 再 用 水 加 滿, 拌 勻 後 再 倒 去 1/3 瓶, 然 後 再 以 3 M 溶 液 加 滿, 則 最 後 濃 度 約 為 (A) 1/2 mol/l (B) 5/2 mol/l (C) 2/3 mol/l (D) 7/3 mol/l 8
有 關 大 氣 污 染 及 其 防 治, 有 幾 個 項 目 我 們 必 需 了 解, 例 如 : (1) 污 染 源 有 碳 的 氧 化 物 (C x ), 硫 的 氧 化 物 (S x ), 氮 的 氧 化 物 (N x ), 烴 ( 碳 氫 化 合 物 ) 和 塵 埃 與 浮 游 物 (2) 大 氣 的 轉 移 : 自 然 界 某 些 程 序 可 以 降 低 污 染 物 (3) 臭 氧 層 之 破 壞 (4) 大 氣 污 染 的 防 治, 有 治 本 和 治 標 方 法 ( 積 極 控 制 污 染 源 和 建 立 各 種 污 染 物 的 測 定 與 分 析 ) 請 回 答 下 列 各 題 47. 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 48. 下 列 有 關 空 氣 污 染, 何 者 不 正 確? (A) 酸 雨 的 成 因 乃 空 氣 中 的 硫 含 量 太 高 所 致 (B) 光 煙 霧 是 由 氮 的 氧 化 物 形 成 的 (C) 二 氧 化 碳 過 多 可 能 引 起 温 室 效 應 (D) 空 氣 污 染 主 要 為 汽 車 和 工 廠 所 排 出 的 廢 氣 引 起 的 49. 想 要 去 除 工 廠 廢 氣 中 的 二 氧 化 硫, 可 使 廢 氣 通 過 何 種 物 質? (A) 硫 酸 鈣 (B) 氯 化 鈉 (C) 硫 酸 鈉 (D) 碳 酸 鈣 50. 若 將 那 些 從 泥 漿 中 湧 出 的 氣 泡, 收 集 後 直 接 導 入 澄 清 的 石 灰 水 中, 石 灰 水 變 混 濁, 則 顯 示 泥 漿 中 的 氣 泡, 可 能 含 有 下 列 那 一 種 氣 體? (A) 2 (B) 2 (C) C 2 (D) C 9
Answer sheet 1 C 26 D 2 D 27 A 3 B 28 C 4 A 29 B 5 D 30 C 6 B 31 B 7 A 32 A 8 C 33 D 9 B 34 D 10 A 35 B 11 B 36 D 12 C 37 D 13 D 38 B 14 C 39 C 15 A 40 A 16 D 41 A 17 B 42 C 18 C 43 A 19 D 44 B 20 A 45 C 21 C 46 D 22 D 47 B 23 A 48 A 24 C 49 D 25 B 50 C 10