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1、1高雄中學九十五學年度第一學期數學、自然科競賽校內筆試初賽化學科試題一、 某硫酸鹽的結晶粉末約 20 毫克，徐徐加熱，最初的鹽會脫去結晶水，質量依序減小，最後得到白色的化合物，其質量减小的變化如圖所示。 （原子量：Na=23，Al=27，S=32，Cu=63.5，Zn=65）（1）該硫酸鹽的化學式可能為下列何者？請寫出判斷原因。（A）Na2SO410H2O （B）Al2（SO4）318H2O（C）CuSO45H2O（D）ZnSO47H2O（2）圖中丙化合物結晶水的數目為何？二、 AgBr，Ag2CO3及 Ag3PO4都是難溶性固體。但 Ag2CO3及 Ag3PO4完全溶解於過量的稀 HNO3內
2、，AgBr 則不溶解。說明反應間之差異。三、 Na（g）的第一游離能為 118 kcal/mol。Cl（g）得到一個電子的電子親和力為-83.3 kcal/mol，於是我們可利用赫士定律得到 Na（g）Cl（g）Na（g）Cl（g）之反應熱為一正值，由此數值表示 NaCl（s）非常不穩定，請問此推測有何錯誤？四、 試判斷利用哪一個反應以形成一莫耳水需要最大量的硝酸？（1）CuHNO3Cu2NOH2O（2）Al2O3HNO3Al3H2O（3）ZnHNO3Zn2NH4H2O五、 請算出 0.1M 的 NH4CN 水溶液之 pH 值（NH4 Ka5.61010，CN Kb1.6105，H2O Kw1
3、014）六、 魚類靠鰓呼吸溶於水中的空氣，空氣在水中的濃度不大，但其中所含氧氣卻比我們所呼吸的空氣更富氧氣，試由亨利定律說明其因（已知 20下空氣中氧、氮的分壓分別為 0.2 與 0.8 大氣壓，氧與氮的亨利定律常數分別為 4.1104，8.3104大氣壓） 。七、 碘與氟形成一系列的鹵素間分子及離子：IF，IF3，IF4，IF5，IF6和 IF7。試問在每個化合物中碘原子以何種形式混成？八、 試解釋斐林試劑與多侖試劑可區別醛與一般酮的理由，並解釋為何兩種試劑均需調配成鹼性。九、 附有活塞的圓筒狀容器，於 1atm 下裝 CO2，又容器內裝若干量的水，調整活塞高度使容器內氣體壓力於室溫下維持
4、1atm 時，氣體體積為一半。設 CO2及 H2O 均理想氣體，水的飽和蒸氣壓為 P0atm，溫度不變下，將活塞上拉，徐徐增加容積，達某體積時，容積恰全為氣體，若容器內存在之 CO2莫耳數/水蒸氣莫耳數為 K，則此時氣體總壓為何？十、 Mg2、Ca2、Ba2離子的鹽之溶解度顯示相似的行為，例如它們均可形成難溶性碳酸鹽。試解釋為何可利用NH4Cl（NH4）2CO3NH3的水溶液使 Mg2與 Ca2、Ba2分離。 （CaCO3 Ksp4.7109；BaCO3 Ksp1.6109；MgCO3 Ksp4.0105）十一、 在標準狀況下，將 NO2、NO、O2混合後充滿容器，倒置於水中完全溶解，無氣體剩
5、餘，若產物也不擴散，則所得溶液的濃度範圍為？（濃度以 c 表示，範圍以分數表示即可）十二、 現有七種溶液，分別為氯水、KCl 水溶液、KBr 水溶液、KI 水溶液、KClO3水溶液、AgNO3水溶液、澱粉水溶液，若不用其他試劑，如何將上述七種溶液一一區別？ 十三、 理想氣體 2A（g） B（g）xC（g）（1）開始時體系中只有 A，A 的分子量為 44，實驗測得 101.325 kPa 和 2500 K 時，A 有 14解離，平衡時混合氣體的平均分子量為 41.12，求 x 值。（2）在 101.325 kPa 和 3000 K 時，實驗測得平衡時混合氣體的密度為 0.15 kgm3，根據此數
6、據計算說明此反應為吸熱或放熱反應。2十四、 在真空下用高能電子束轟擊一種氣態分子時，分子的一個電子可被打擊出而形成陽離子自由基，如苯甲酸C6H5COOHC6H5COOHe，它的質量與電荷比可測出為 122。同時這樣的離子還會被打成碎片離子，它們有各自的荷質比，如 C6H5COOHC6H5COOH，產生的 C6H5CO荷質比105；C6H5COC6H5CO，產生的 C6H5荷質比 77；C6H5C4H3C2H2，產生的 C4H3荷質比 51。現有 C、H、O 組成的一種無色化合物液體 A，不溶於水，加熱時漸溶於稀 NaOH 和鹽酸，冷卻後不再析出原液體。在高能電子束轟擊氣體 A 時，在 70eV
7、 下測得荷值比為 88、73、61、45、43、29、27 等離子，這些離子均帶一個電荷，請問化合物中文命名為何？ 十五、 A、B、C、D、E 五種物質，如下圖一變化，若 A 為一氣體，則 A、B、C、D、E 的分子式為何？O2及H2O 濃硫酸H2Na石灰DCBAEH2OH2O H2O2O2O2DBACECu圖一 圖二十六、 根據上圖二變化，若 A 為氣體單質，則 A、B、C、D、E 的分子式為何？十七、 有三瓶無標籤溶液，分別為鹽酸、硫酸與磷酸，若只用一種試劑要鑑別三瓶溶液，則試劑為？試說明你的原因。十八、 將 100 毫升 N2、CO、HCl 組成的混合氣體緩慢通過盛有足量的 CaCO3粉
8、末的吸收裝置後，氣體體積減少 20毫升，剩餘氣體再通過足量的灼熱 CuO 粉末，未見氣體體積發生變化，再將氣體通過足量 Na2O2，氣體體積又減少 30 毫升，最後將剩餘氣體通過足量的灼熱 Cu 粉，氣體體積只剩 20 毫升，若上述過程反應均很完全，氣體也無其他損失，且氣體體積在同一條件下測定，試計算原混合氣體中各氣體體積。 十九、 根據下圖，分別指出 A、B、C、D、E 的各為何？二十、一無色固體可迅速溶於水，產生對石蕊而言為中性的溶液。加入冷濃硫酸後產生棕色氣體。當加入 HClO4（稀）於原固體的溶液中且加溫，則產生棕色且有強烈氣味的氣體。加數滴此固體的溶液於含 FeCl3、K3Fe(CN
9、)6及稀鹽酸的溶液中，產生深藍色懸浮物。此固體以稀硫酸處理，將釋放出的氣體通入一含有 BaCl2及過錳酸鉀的溶液中，則產生白色沉澱。加 BaCl2至已為鹽酸酸化的固體之溶液，產生白色沉澱。此固體的溶液以稀硝酸及AgNO3處理產生白色沉澱，此沉澱在氨水中完全溶解。試問固體中必不存有下列哪些陰離子？請簡述你的理由。 （A）CrO42（B）NO2（C）SO32（D）Br（E）Cl（F）I（G）CO32（H）S2二十一、有 A、B、C、D、E 五種元素，它們的質子數依次遞增，但都小於 18，A 元素原子核外只有一個電子，B、C 元素原子最外層電子數之差為 2，B 元素最外層電子數為次外層電子數的 2
10、倍。B、C、D 可形成 D2BC3的化合物，其焰色為黃色。0.5 莫耳 E 元素與足量的酸反應有 9.031023個電子發生轉移，在 E 和 C 化合物中E 的質量佔 52.94，又知 E 原子核中有 14 個中子，試問 B、C、D、E 分別為何？並請寫出 D2C2與 A2C 反應3的化學方程式。二十二、常溫下有一組混合氣體，可能含 Cl2、HCl、H2、O2、NH3、Ar、CO2等氣體中的幾種，取此混合氣體進行下列實驗：（1）將混合氣體通過濃硫酸，混合氣體體積明顯下降。（2）剩餘氣體通過足量 Na2O2後，氣體體積又有明顯下降。（3）承（2） ，將反應後剩餘氣體用電火花點燃再冷卻至室溫，體積
11、又明顯降低。若反應過程中氣體無顏色變化，剩餘氣體也是無色，由此判斷（1）肯定有的氣體為？（2）肯定沒有的氣體為？（3）可能有的氣體為？高雄中學九十五學年度第一學期數學、自然科競賽校內筆試初賽化學科答案卷二（三分）一（各二分，共四分） （1）化學式： 原因： （2）結晶水數目： 計算過程：三（二分）四（四分，未說明不給分） 利用 式需最大量硝酸 原因：五（四分）4六（三分） 說明：七（每格一分，共六分） IF： IF3： IF4： IF5： IF6： IF7： 八（四分）九（三分）十（四分）十一（四分） 溶液濃度： c 理由：十二（七分）十三（各二分，共四分）（1） x （2） 熱反應說明：十四（四分） 化合物： 說明：5十五（毎格一分，共五分） A： B： C： D： E： 十六（毎格一分，共五分） A： B： C： D： E： 十七（三分，說明不完全不給分） 試劑： 說明：十八（毎格二分，共六分） N2 ml；CO ml；HCl ml 解題過程：十九（五分） A： B： C： D： E： 二十（八分） 必不存有 （以代號表示） 理由： 二十一（各一分，方程式二分，共六分） B： C： D： E： 方程式： 二十二（每格二分，共六分） （1）肯定有 （2）肯定沒有 （3）可能有 6說明：
