114年 - 114年新竹縣立湖口高中高中正式教師甄選化學科初試筆試題目#128800

1. 錫(Tin)是一種化學元素，化學符號為Sn。若已知白錫與灰錫單位晶格的體積分別為a和b，則白錫與灰錫晶體的密度比為多少？ (A) b/4a (B) b/2a (C) b/a (D) √2b/4a (E) √3b/2a

2. 氰化物在電鍍過程中常被使用，現在有3.0 莫耳氰離子需要多少莫耳的次氯酸鈉，才能反應完全成合格的排放水？ (A) 1.2 (B) 2.4 (C) 5.1 (D) 7.5 (E) 9.0

3. NaHSO₃溶液在不同溫度下均可被過量 KIO₃氧化，試依據實驗結果的圖形做分析，下列推論何者正確？

(A)溶液於溫度40℃的前、後,變成藍色的時間隨溫度變化趨勢相同 (B)圖中b、c兩點對應的 NaHSO₃反應速率相等 (C) a點時, NaHSO₃ 消耗速率為5.0× M/s (D)從實驗結果可知,溫度若高於40℃時,澱粉不宜用作該試驗的指示劑 (E) 的莫耳數關係應為,溶液才會出現藍色

4. 奈瑪特韋(Nirmatrelvir)是輝瑞公司開發的一種抗病毒藥物，下列有關奈瑪特韋的敘述，哪些正確?

(A)分子式為 (B)在水中呈弱鹼性 (C)含有二級胺的結構 (D)在氫氧化鈉水溶液可以水解 (E)N 原子上有5對孤電子對。

5. 中國在古代發展出了一系列燒制陶瓷、冶金和釀造的工藝，下列哪一項古書記載的相關說明與解釋錯誤? (A)《夢溪筆談》:”熬膽礬鐵釜,久之亦化為銅”,其中的膽礬在此反應中作為氧化劑 (B)《後漢書‧蔡倫傳》:”自古書契多編以竹簡,其用缣帛(絲織品)謂之為紙”,文中”紙”的主要成分是蛋白質,是由胺基酸以縮合聚合形成的共聚物 (C)《論衡·是應》:”司南之杓(勺)投之於地,其杓指南”,司南中杓的主要成分為氧化鐵,若是某鐵礦的化學式為,則=0.25 (D)《本草圖經》:”綠礬(FeSO₄.7H₂O)形似朴消而綠色,取此一物置於鐵板上,聚炭,封之囊袋,吹令火熾,其礬即沸,流出,色赤如融金汁者是真也。”檢驗綠礬是否含有鐵元素可以利用 KSCN 溶液 (E)《天工開物》:”凡炒鉛丹,用鉛一斤、土硫磺十兩、硝石一兩。熔鉛成汁,下醋點之。”文中硝石即為 KNO₃,屬於鹽類,溶於水不水解呈中性 

 (1)EDTA

(2)草酸鐵鉀

(3)N₂O

(4)焦亞硫酸根

(5)三聚氢胺

 (1) 已知標準還原電位 = -0.447 V; = -0.037 V。試推論 Fe(II)離子於標準狀態下是否可發生自身氧化還原反應。

(2) 已知在乾燥的空氣中鐵無法生鏽，在潮濕的空氣中鐵可以生鏽。請寫出於潮濕空氣中鐵生鏽的陽極半反應方程式與陰極半反應方程式。

(3) 證明鐵生鏽的實驗(如附圖所示),放置內含酚酞指示劑、赤血鹽的洋菜膠溶液,並於其中放置一嶄新無生鏽的鐵釘,請說明酚酞指示劑與赤血鹽的用途,並在圖上標示說明洋菜膠所呈現的變化。

(4) 某生希望於探究與實作課程時,利用上述的實驗完成 pH=3 酸性環境中鐵釘生鏽的研究,請身為化學教師的你給予該生實驗上的建議為何?試說明之。

(5) 陰極保護法可用來避免鐵製器具發生鏽蝕。請說明何謂陰極保護法以及陰極保護法的原理為何。 

三、申論題：
1. (1)試比較下列兩杯溶液的pH值變化(設混合體積沒有太大的變化)

甲:1L 純水,加入0.01 莫耳的HCl(g)

乙:1L 1.0 M CH₃COOH(aq)和 1.0 M CH₃COONa(aq),加入0.01 莫耳的 HCl(g)

為什麼 CH₃COOH(aq)和 CH₃COONa(aq)的混合溶液具有緩衝的作用呢?

(2)若欲配製1公升 pH = 5 的緩衝溶液,實驗室僅有 0.1M NaOH(aq)和 0.1M CH₃COOH(aq),試問如何配製?

2. 我們常用 Na 金屬、Br₂/CCl₄、氯化亞銅氨水溶液、、多侖試劑、斐林試劑和 FeCl₃ 溶液等試劑來區分不同的有機化合物，或是檢驗樣品中的有機化合物成分。請以高中選修化學課程內容作為範例,利用上述試劑說明如何進行有機化合物的定性分析。

 (1) 請以結構式畫出柳酸、乙酐合成阿斯匹靈之反應方程式。

(2) 請寫出純化產物的方法。

 a.試問於純化過程中兩種過濾方式使用的時機。

b.重力過濾是否可以抽濾的方式操作?抽濾的方式是否可以重力過濾的方式操作?

(4) 學生實驗操作的過程中常發現得到白色油狀黏稠的物質,導致阿斯匹靈的產率極低(接近於零),試推測可能發生的原因為何?

(5) 試描述檢驗純度的方法及說明其原理。