所屬科目：教甄◆化學專業/化工科
1. 下啊哪一個元素具有最大的第一游離能？ (A) 鋰 (B) 硼 (C) 灰 (D) 鈉 (E) 鋁
2. 若想將被少量聚合物污染的 Z 以「昇華」方式純化，該如何操作？(設室溫 25°C，室壓 1 atm) (A) 將溫度維持在室溫，壓力由室壓降低至 10⁻² bar (B) 將壓力維持在室壓，溫度由室溫升高至 90°C 以上 (C) 先在室壓下將溫度降低至 -15°C，再壓力降低至 10⁻³ bar (D) 先在室溫下將壓力降低至 10⁻² bar，再將溫度由室壓降低至 -40°C (E) 有機物 Z 在相圖溫度壓力範圍內無法發生昇華現象，放棄此計畫
3. 承上題，關於此相圖的敘述何者錯誤？ (A) 不同溫度下的氮-液平衡可由 \(\ln \frac{P_2}{P_1} = \frac{-\Delta H_{vap}^*}{R} \left( \frac{1}{T_2} - \frac{1}{T_1} \right)\) 求得，\(\Delta H_{vap}^*\) 為蒸發熱 (B) 不同溫度下的固-液平衡可由 \(\ln \frac{P_2}{P_1} = \frac{+\Delta H_{vub}^*}{R} \left( \frac{1}{T_2} - \frac{1}{T_1} \right)\) 求得，\(\Delta H_{vub}^*\) 為昇華熱 (C) 由相圖可知有機物 Z 的密度是液體小於固體 (D) 液-氣相的臨界點不在此溫度壓力範圍內 (E) 三相點的溫度大約為 280 K
4. 氰化鈉、氰化氫等氰化物為劇毒的主要原因是 (A) 氰離子和重要酵素中的過渡金屬形成穩定的配位共價鍵，阻擾酵素運作 (B) 氰離子為強力的親核試劑，會和生物體內許多有機物發生反應 (C) 干擾神經傳導，使心跳呼吸相關的肌肉麻痺 (D) 氰離子會置換體內大小接近的氯離子 (E) 氰離子為鹼性的還原劑
5. 若一過程或反應為自發 (spontaneous)，則該過程或反應之 (A) ☐ S 必定大於 0 (B) ☐ H 必定小於 0 (C) ☐ G 必定小於或等於 0 (D) ☐ H 必定小於 T ☐ S (E) ☐ H° 必定小於 T ☐ S°
6. 氯化銫結晶中氯離子和銫離子的配位數為？ 第 1 頁，共 5 頁 (A) 皆為 1 (B) 皆為 4 (C) 皆為 6 (D) 皆為 8 (E) 煎離子為 8，絕離子為 4
7. 下列分子或離子中，何者的鍵長最短？ (A) CN⁻ (B) F₂ (C) NO⁻ (D) O₂ (E) O₂²⁻
8. 酒石酸的結構簡式為 HO₂C-CH(OH)-CH(OH)-CO₂H，關於其立體結構的敘述何者正確？ (A) 無不對稱碳，無光學異構物 (B) 有兩個不對稱碳，但無光學異構物 (C) 有兩個不對稱碳，有兩對光學異構物 (D) 有兩個不對稱碳，有兩個內消旋異構物 (E) 有兩個不對稱碳，有一對光學異構物和一個內消旋異構物
9. 水溶液樣品中可能含有以下陽離子：Ag⁺, Cr³⁺, Hg²⁺, Cu²⁺, Pb²⁺, Sn²⁺，請問如何使用簡單藥品和操作，目測沉澱或顏色變化以確認其中含有 Pb²⁺？ (A) Sn²⁺ 和 Pb²⁺ 性質過於接近，無法以沉澱或顏色變化區別 (B) 加入 1 M 鹽酸，收集沉澱物加入氨水，沉澱物未完全溶解則表示 Pb²⁺ 存在 (C) 加入 1 M 硫酸，收集沉澱物加入濃硫酸，若沉澱物變為棕色則表示 Pb²⁺ 存在 (D) 加入 KI，若生成黃色沉澱則表示 Pb²⁺ 存在，可容易與和黑色 AgI 區別 (E) 加入 Na₂S，收集沉澱物加入大量濃鹽酸，沉澱物未完全溶解則表示 Pb²⁺ 存在
10. 某未知有機物 0.300 g 溶於 60.0 mL 四氯化碳中，溶液的沸點較純四氯化碳上升了 0.12°C，則該未知有機物的分子量估計為 ? g/mol 四氯化碳的分子量 154 g/mol，密度 1.60 g/cm³，沸點上升係數 5.00 °C·kg/mol。 (A) 49 (B) 130 (C) 208 (D) 356 (E) 以上皆非
11. 哈薩比斯 (Demis Hassabis) 和強普 (John Jumper) 因為開發 AlphaFold 而獲得 2024 年的諾貝爾化學獎，請問他們的工作突破和貢獻是？ (A) 利用人工智慧設計具有特定功能的蛋白質 (B) 利用人工智慧由蛋白質的三維結構預測其化學反應動力學特性 (C) 使用人工智慧設計化學反應條件，使錯誤摺疊的蛋白質回復正常 (D) 用更新更快速的熱力學演算，由蛋白質的氨基酸序列預測其三維結構 (E) 利用已知蛋白質序列和結構資料，以人工智慧由蛋白質的氨基酸序列預測其三維結構
12. 銥六十 (⁶⁰Co) 是是一種人工製造的放射性同位素，可做為醫療和工業用的 □□射線源，但也曾因管理不當造成如輻射鋼筋屋之類的放射汁染事件。銥六十的衰變速率常數為 3.6×10⁻⁴ day⁻¹，請問銥六十污染的放射性經過多久會降至原本的 1/8？ (A) 約 350 日 (B) 約 4.6 年 (C) 約 6.7 年 (D) 約 16 年 (E) 約 23 年
13. 某生配製溶液如下，
甲液：34.6 g 樟樑酸三鈉、20 g 碳酸鈉溶於 140 mL 水中、
乙液：3.46 g 五水硫酸銅溶於 40 mL 水中、
丙液(本氏液, Benedict's reagent)：甲液和乙液混合，加水稀釋至 200 mL。
將丙液分別加入乙二醇和乙醛水溶液並加熱，觀察現象。請問以下敘述何者正確？ (A) 皆無法目視觀察到反應變化 (B) 檸檬酸三鈉和硫酸鈉讓溶液具有緩衝能力 (C) 檸檬酸根離子可讓銅離子在鹼性溶液中不發生沉澱 (D) 鹼性條件下乙二醇會和銅離子生成螯合物，使溶液的藍色消失 (E) 鹼性條件下並加熱，乙醛會和銅離子反應的產物為乙醇和紅棕色氧化亞銅沉澱
14. 使用鉑作為電極材料的直接甲醇燃料電池 (DMFC) 可被表示為 \[\mathrm{Pt}_{(s)}[\mathrm{CO}_{2(g)}]\left[\mathrm{CH}_{3}\mathrm{OH}_{(aq)}, \mathrm{H}^{+}_{(aq)}\right]\left[\mathrm{H}^{+}_{(aq)}\right]\left[\mathrm{O}_{2(g)}\right]\left[\mathrm{Pt}_{(s)}\right]\] 則其陽極半反應式的各項 (包含電子) 反應係數總合為？半反應式的係數請化簡為最簡單整數。 (A) 7 (B) 9 (C) 11 (D) 13 (E) 15
15. 下列哪一個分子(或離子)的分子軌域能階排列順序和其他差異最大？ (A) \(\mathrm{C}_{2}\) (B) \(\mathrm{CN}^{-}\) (C) CO (D) NO (E) \(\mathrm{O}_{2}\)
16. 食人魚洗液是一種成本低廉，對有機物有極強氧化及洗除效果的常用藥劑，但配製或操作不慎也會造成嚴重傷害。請問食人魚洗液是用哪兩種化學藥品配製而成？ (A) 濃硫酸和濃過氧化氫 (B) 濃鹽酸和濃硝酸 (C) 濃硫酸和過錳酸鉀 (D) 丙酮和過錳酸鉀 (E) 濃硫酸和和濃硝酸
17. 關於鉑的原子吸收光譜，請推測以下哪一電子躍遷不會發生？ (A) \(4s \rightarrow 4p\) (B) \(4s \rightarrow 5s\) (C) \(3s \rightarrow 4p\) (D) \(3d \rightarrow 5p\) (E) \(2p \rightarrow 4d\)
18. 日常生活中使用的鹼性電池是應用哪兩種元素或其氧化物的氧化還原反應？ (A) 硫、鋅 (B) 銅、鋅 (C) 氫、鎳 (D) 錳、鋅 (E) 鉻、鎳
19. 關於定量分析方法的偵測極限 (detection limit, DL)，我們經常使用 DL = \(k \cdot s_b / m\) 計算，其中常數 k 可為 2 或 3，請問以下敘述何者正確？ (A) \(s_b\) 為多次空白實驗的量測訊號平均值 (B) \(s_b\) 為多次空白實驗的量測訊號相對標準差 (C) m 為偵測多個不同濃度分析物的樣品後所得之校準靈敏度 (calibration sensitivity) (D) 使用較大的 k 值表示採用較低的信賴(信心)水準 (confidence level) 值 (E) 偵測極限越高表示定量分析方法能偵測到濃度越低的分析物
20. 根據 VSEPR 理論，\(\mathrm{BrF}_3\) 分子中最小的鍵角 (A) 小於 \(90^{\circ}\) (B) 等於 \(90^{\circ}\) (C) 在 \(90^{\circ}\) 和 \(109.5^{\circ}\) 間 (D) 在 \(120^{\circ}\) 和 \(109.5^{\circ}\) 間 (E) 等於 \(120^{\circ}\)
21. 下列真實氣體中，凡德瓦常數 b 最大者為？ (A) Ar (B) \(\mathrm{CCl}_4\) (C) \(\mathrm{CH}_3\mathrm{OH}\) (D) \(\mathrm{CS}_2\) (E) \(\mathrm{H}_2\mathrm{S}\)
22. 若不考慮量子力學限制，所有分子振動模式皆能作用，則乙炔的定壓莫耳熱容 \(\mathrm{C}_{\mathrm{P},\mathrm{m}}\) 為何？(R 為氣體常數) (A) 5.5R (B) 7.5R (C) 9R (D) 10.5R (E) 16R
23. 氣丁橡膠 (CR, Chloroprene rubber) 又稱新平橡膠 (neoprene) 是常見的人造橡膠材料，其化學式如下： 請問在工業上會以下列何者作為單體合成氯丁橡膠？
(A) 2-chlorobut-1-ene (B) chloro-2-but-2-yne (C) 2-chlorobuta-1,3-diene (D) but-2-yne and \(\mathrm{Cl}_2\) (E) ethene and chloroethene
24. 使用 \(0.01 \mathrm{M}\) 鹽酸滴定濃度在 \(0.008 \mathrm{M} - 0.012 \mathrm{M}\) 間的三甲基胺 \(\left(\mathrm{K}_{\mathrm{b}} = 6.5 \times 10^{-5}\right)\) 水溶液，使用下列哪一種指示劑最適當？ (A) 茜素黃R，變色範圍pH10.2(黃)-pH12.0(紅) (B) 酚酞，變色範圍 pH 8.3(無)- pH 10.0(紫紅) (C) 中性紅，變色範圍 pH 6.8(紅)- pH 8.0(黃) (D) 澳甲酚紫，變色範圍 pH 5.2(黃)- pH 6.8(紫) (E) 澳甲酚綠，變色範圍 pH 3.8(黃)- pH 5.4(藍)
25. 市售某品牌油漆溶劑為數種不同有機溶劑混合而成，某生想利用自行架設的蒸餾裝置(如下圖)將其中成份分離以便做後續分析。下列關於此實驗架設及結果的預測，哪些是錯誤的？
(A) 為了蒸餾出純物質宜加裝分餾管 (B) 溫度計底部應再往下接觸燒瓶中的液面 (C) 蒸餾時會發現油漆溶劑的沸點並非定值 (D) 為達到更好的降溫效果，可以丙酮取代水作為冷凝管中的冷卻液 (E) 使用酒精燈有引燃附近有機溶劑或其蒸氣的危險，需有完善的隔離措施
26. 關於下列化合物中氧原子的氧化態，哪些是錯誤的？ (A) 二氟化氧分子中，氧原子的氧化態為 -2 (B) 一氧化二氮分子中，氧原子的氧化態為 -2 (C) 超氧化銫 \(\left(\mathrm{CsO}_{2}\right)\) 中，氧原子的氧化態為 -1/2 (D) 臭氧分子中三個氧原子的氧化態皆不同，分別為 0, +1 和 -1 (E) 過氧二硫酸根離子 \(\left(\mathrm{H}_{2} \mathrm{~S}_{2} \mathrm{O}_{8}\right)\) 中，八個氧原子的氧化態皆為 -2
27. 以薄層層析 (thin-layer chromatography, TLC) 分析綠色樹葉的乙醚萃取物，直接目測觀察所得的實驗結果如右。TLC片的靜相材料為矽膠 (silica gel)，沖提液為乙酸乙酯和正己烷的混合液。請問下列敘述那些是錯誤的？ (A) 四種色素分子的極性: a < b < c < d (B) 四種色素分子的分子量: a < b < c < d (C) 乙醚萃取物中僅含有四種有機化合物 (D) 操作時沖提液的液面應蓋過混合物的起點位置 (E) 提高沖提液中正己烷的比例會讓展開後所有色點出現在更靠近終點的位置
28. 以下何者為路易士酸？
(A) \(\mathrm{BF}_4^{-}\) (B) \(\mathrm{C}_{5} \mathrm{H}_{7} \mathrm{~N}\) (吡啶) (C) \(\mathrm{Cu}^{2+}\) (D) \(\mathrm{Mg}^{2+}\) (E) \(\mathrm{PH}_3\)
29. 若欲使用氢化鈉(60%，以礦物油分散保存)在 0°C 下進行有機物的還原反應，以下哪些藥品不適合作為反應溶劑？ (A) 乙腈 (B) 甲基-2-丙醇 (C) 四氫呋喃 (THF) (D) 二甲基亞碳 (DMSO) (E) 二甲基甲醯胺 (DMF)
30. 以下關於鰥系收縮 (lanthanide contraction) 的敘述哪些正確？ (A) 可用於解釋第六週期過渡金屬的高密度性質 (B) 和 f 軌域電子的遮蔽能力較 s、p、d 軌域電子弱有關 (C) 原子序較大的鰥系元素，其放射性同位素有較短的半衰期 (D) 此現象/效應僅限於鰥系元素的原子半徑，其離子則未有相關表現 (E) 除了不同軌域電子的遮蔽能力差異外，亦和重原子中電子的相對論效應有關
31. 考慮六氟化鎂 ReF₆ 的鍵結以及其熔點、沸點分別為 18.5°C、33.7°C，可推知 (A) 六氟化鎂分子為逆磁性 (B) 氟-鎂鍵的偶極矩等於或接近 0 (C) 六氟化鎂的分子形狀為正六面體 (D) 六氟化鎂分子的偶極矩等於或接近 0 (E) 25°C、1 atm 時，六氟化鎂氣體的密度大約為空氣十倍(空氣密度 1.18 g/L)
32. 根據化學動力學的碰撞理論，化學反應 2X(g) → Y(g) 的溫度由 300 K 變為 330 K，反應物 X 的體積莫耳濃度維持不變，以下敘述何者錯誤？ (A) 反應物分子間碰撞頻率不變 (B) 反應物分子的碰撞截面積不變 (C) 反應物分子的平均自由徑變為 (330/300) 倍 (D) 位相因子 p(以有效位相碰撞的機率)不變 (E) 碰撞能量超過活化能的機率變為 exp(330/300) 倍
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(A) 2-chlorobut-1-ene (B) chloro-2-but-2-yne (C) 2-chlorobuta-1,3-diene (D) but-2-yne and \(\mathrm{Cl}_2\) (E) ethene and chloroethene
(A) 為了蒸餾出純物質宜加裝分餾管 (B) 溫度計底部應再往下接觸燒瓶中的液面 (C) 蒸餾時會發現油漆溶劑的沸點並非定值 (D) 為達到更好的降溫效果，可以丙酮取代水作為冷凝管中的冷卻液 (E) 使用酒精燈有引燃附近有機溶劑或其蒸氣的危險，需有完善的隔離措施
(A) \(\mathrm{BF}_4^{-}\) (B) \(\mathrm{C}_{5} \mathrm{H}_{7} \mathrm{~N}\) (吡啶) (C) \(\mathrm{Cu}^{2+}\) (D) \(\mathrm{Mg}^{2+}\) (E) \(\mathrm{PH}_3\)