2015 高中數理學科比賽

化學科

日期 ：2015 年 4 月 26 日 總頁數 ：15 頁

時間 ：中午 12 時至下午 1 時 15 分（1 小時 15 分鐘） 總分 ：60 分

1. 在甲部多項選擇題答題紙和乙部答題紙的適當位置分別填寫考生編號、考場編號、座位編

號、考生英文姓名、學校名稱、年級、卷別語言和科目。

2. 當宣布開卷後，考生須檢查試題是否缺漏，最後一題之後應有「試卷完」字樣。

3. 甲部為多項選擇題，共佔 40 分，所有試題均須作答。

(a) 考生宜用 HB 鉛筆把答案填畫在多項選擇題答題紙上。

(b) 每題均佔 1 分。

(c) 每題只可填畫一個答案；若填畫兩個或多個答案，則該題將不予給分。

4. 乙部共有六題短問題，考生只需選答其中五題，共佔 20 分。答案須填寫在乙部答題紙上。

5. 本試題最後一頁印有元素週期表。

6. 答案錯誤，不另扣分。

7. 試卷內的插圖未必照比例繪成。

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SSMSC / 2015 / 化學

甲部: 多項選擇題 (40 分)

1) 當數塊銅片慢慢地加進一無色溶液X，該溶液慢慢變成藍色。X可能是

(1) 稀硝酸銀溶液。

(2) 濃氫氯酸。

(3) 稀硫酸。

(4) 濃氯化鈉溶液。

A) 只有(1)

B) 只有(3)

C) 只有(2)和(3)

D) 只有(3)和(4)

2) 元素A可生成兩種氧化物，其化學式分別是AO2 和 A2O3。若2摩爾的AO2 含有x個原子，

那1摩爾的A2O3將會含有

A) 35x 原子。

B) 56x 原子。

C) 65x 原子。

D) 53x 原子。

3) 銣 (Rb) 是第I族元素。下列哪項關於銣的陳述是正確的?

(1) 它能與蒸汽反應生成一氣體。

(2) 它較鈉活潑。

(3) 它的熔點較鈉的為低。

A) 只有(1)和(2)

B) 只有(1)和(3)

C) 只有(2)和(3)

D) 以上全部皆是

4) 物質X在常溫常壓下是固體。它在熔融狀態下能導電，X不可能是

A) 硫酸鉛(II)。

B) 碘。

C) 鋅。

D) 黃銅。

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5) 以下哪句陳述正確地描述將鋇放入稀硫酸的觀察結果?

A) 它釋出一氣體生成物，該生成物能把石灰水變為乳白色。

B) 它溶解並生成一綠色溶液。

C) 沒有可觀察到的變化。

D) 有白色固體生成。

6) 在一實驗中，過量鋅粒被加入一溶液，該溶液含有銀離子及鋁離子。經過完全反應後，

過濾其反應混合物。以下哪句或哪些關於該實驗的陳述是正確的?

(1) 殘餘物含有鋁金屬。

(2) 殘餘物含有銀金屬。

(3) 濾液含有鋅離子。

A) 只有(1)

B) 只有(2)

C) 只有(1)和(3)

D) 只有(2)和(3)

7) 參閱以下反應：

NH4HS(s) ⇌ NH3(g) + H2S(g)

在 2.00 dm3的反應容器中，分析顯示平衡混合物中有 7.00 x 10

-3 摩爾的 NH3(g)、

7.00 x 10-3 摩爾的 H2S(g) 和 0.693 摩爾的 NH4HS(s)。這反應的平衡常數是多少？

A) 1.23 x 10-5 mol

2 dm

-6

B) 3.55 x 10-5 mol dm

-3

C) 7.07 x 10-5 mol

2 dm

-6

D) 4.90 x 10-5 mol

2 dm

-6

8) 考慮水於平衡狀態下的自體電離︰

H2O(l) ⇌ H+(aq) + OH

-(aq) ∆HƟ = +ve

當溫度下降時，以下哪項正確？

A) pH 值上升至高於 7，水會變成鹼性。

B) pH 值上升至高於 7，水會保持中性。

C) pH 值保持不變，水會保持中性。

D) pH 值保持不變，水會變成鹼性。

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9) 以下哪個危險警告標籤應貼在裝有原油的瓶子上？

A)

C)

B)

D)

10) 參閱以下資料：

物質 熔點 (oC) 沸點 (

oC)

W 10 90 X -116 34 Y 16 118 Z -138 0

上表中哪些物質在常溫常壓下是液體？

A) 只有 W 和 Z

B) 只有 W 和 X

C) 只有 W、X 和 Y

D) 只有 X、Y 和 Z

11) 最適合用作分離碳酸氫鉀和碳酸鈣的混合物的方法是加入

A) 水，再進行過濾。

B) 石灰水，再進行蒸發。

C) 稀酸，再進行蒸發。

D) 硝酸銀溶液，再進行過濾。

12) 參閱以下反應的焓變：

2NO2(g) + 2H2O(g) → 3O2(g) + N2H4(g) ∆H = w

½N2(g) + O2(g) → NO2(g) ∆H = x

H2(g) + ½O2(g) → H2O(g) ∆H = y

N2(g) + 2H2(g) → N2H4(g) ∆H = z

以下哪項正確顯示焓變 w、x、y 和 z 的關係？

A) w = 2x + 2y – z

B) w = x + y – 2z

C) w = z –x + y

D) w = z – 2x – 2y

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13) 在有MnO2(s)的存在下，H2O2(aq)會分解為H2O(l)及O2(g)。為了研習此分解反應，共進行

了兩個條件相同的實驗，唯一分別在於實驗(1)使用了50 mL 2 M H2O2(aq)，而實驗(2)使用了100 mL 1 M H2O2(aq)。 以下哪個組合正確﹖

O2(g)的初始生成速率 O2(g)的總生成體積

A) 實驗 (1) > 實驗 (2) 實驗 (1) = 實驗 (2)

B) 實驗 (1) > 實驗 (2) 實驗 (1) > 實驗 (2)

C) 實驗 (1) = 實驗 (2) 實驗 (1) = 實驗 (2)

D) 實驗 (1) = 實驗 (2) 實驗 (1) > 實驗 (2)

14) 以下四幅圖示，各表示了某一氣體混合物於不同時間、相同溫度底下的狀況。 相關反應的方程式展示如下︰

A2(g) + B2(g) ⇌ 2AB(g) ，當中 Kc = eqm2eqm2

2eqm

(g)][B(g)][A[AB(g)]

以下哪幅圖示，有著最高數值的反應商數﹖

A)

B)

C)

D)

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15) 化合物X為一含有氫氧基的有機化合物，並且可被強氧化劑 (如酸化高錳酸鉀溶液) 所氧

化。以下哪個分子並非化合物X﹖

A) HO

B) OH

C) HO

OH

O

D)

OOH

OH

HO

OHHO

16) 考慮銀只有兩個同位素，分別是107Ag和 109Ag。以下哪句有關同位素的陳述並不正確？

A) 它們會與氧反應生成氧化物。

B) 107Ag 的相對豐度是 55%。

C) 它們有相同數目的電子。

D) 它們會形成不同電荷的離子。

17) Bi是第V族元素。Bi3+有多少個電子？

A) 80

B) 86

C) 206

D) 212

18) 以下哪句有關銨離子的陳述並不正確？

A) 它的形狀是四面體。

B) 銨離子中總共含有 8 個電子。

C) 它的原子以共價鍵相連。

D) 它可以與熱的 NaOH 溶液反應。

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19) 以下哪個金屬的金屬鍵最強？

A) Na

B) K

C) Ca

D) Cs

20) 以下哪個不是巨型共價結構?

A) 硅

B) 石墨

C) 二氧化硅

D) C60

21) 把以下分子的沸點以遞增次序排列：

H2O、H2S 和 H2Se

A) H2O < H2S < H2Se

B) H2O < H2Se < H2S

C) H2S < H2Se < H2O

D) H2S < H2O < H2Se

22) 相同摩爾數的丙酸和乙醇在有濃硫酸的存在下回流加熱。以下哪句或哪些關於上述反應

的陳述是正確的?

(1) 丙酸、乙醇及乙酸丙酯皆出現在反應混合物內。

(2) 濃硫酸增加逆向反應的速率。

(3) 反應混合物回流的時間越長，能獲取更高產量的生成物。

A) 只有(2)

B) 只有(3)

C) 只有(1)和(3)

D) 只有(2)和(3)

23) 當氯氣注入一含有化合物X的水溶液，溶液起初變成棕色，其後棕色逐漸變成無色。 X 可能是

A) 硝酸銀。

B) 碘化鉀。

C) 亞硫酸鉀。

D) 溴化鈉。

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24) 以下哪種溶液能夠與過量稀氨水產生白色沉澱物?

A) 氯化鐵(II)溶液

B) 氯化鎳(II)溶液

C) 硫酸鋅溶液

D) 硫酸鋁溶液

25) 某酸性氣體的分子式是 XY2. 若亞佛加德羅常數是 NA mol-1，96 g的 XY2中含有多少個

分子? (相對原子質量︰Ｘ=32.0、Y=16.0)

A) 12NA

B) 32NA

C) 43NA

D) 54NA

26) 把二氧化碳氣體通入水中，會生成一無色溶液。下列有關該溶液的陳述，哪些正確?

(1) 該溶液的導電性被提升。

(2) 酚酞在該溶液中呈無色。

(3) 石灰石會溶於該溶液中。

A) 只有(1)和(2)

B) 只有(1)和(3)

C) 只有(2)和(3)

D) 以上全部皆是

27) 0.800 g H2X溶於水後形成一溶液。該溶液需要 25.0 cm3 的 0.500 M 氫氧化鈉溶液作完

全中和。 X的相對原子質量是多少?

A) 63.0

B) 64.0

C) 126.0

D) 128.0

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28) 以下方程式表示在常溫下溴與稀氫氧化鈉溶液的反應：

Br2(g) + 2NaOH(aq) NaBr(aq) + NaOBr(aq) + H2O(l)

下列有關該反應的陳述，哪一項正確?

A) 溴被氧化及氫氧化鈉被還原。

B) 溴被還原及氫氧化鈉被氧化。

C) 溴同時作為氧化劑及還原劑。

D) 氫氧化鈉同時被氧化及被還原。

29) 參照以下連接安培計的裝置：

在裝置中，電子會循某一方向流動，最終令兩邊溶液中 Cu

2+(aq)離子的濃度變為相同。

下列哪些有關該裝置的陳述正確?

(1) 電極 X 是陽極。

(2) 電極 X 的質量減少，而電極 Y 的質量則增加。

(3) 玻璃棉塞容許電子在兩種溶液之間流動。

A) 只有(1)和(2)

B) 只有(1)和(3)

C) 只有(2)和(3)

D) 以上全部皆是

30) 下列反應中，何者會出現明顯的顏色變化?

(1) 把亞硫酸鈉溶液加入溴水中。

(2) 把濃硝酸加到銅上。

(3) 把銀粒加入氯化銅(II)溶液中。

A) 只有(1)

B) 只有(3)

C) 只有(1)和(2)

D) 只有(2)和(3)

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31) 下圖展示一個燃料電池。把氫和氧通入燃料電池。

下列哪個組合正確?

在電極 X 上發生的反應 氫氧離子移向

A) O2 + 2H2O + 4e– 4OH

– X

B) 4OH– O2 + 2H2O + 4e

– X

C) O2 + 2H2O + 4e- 4OH

– Y

D) O2 + 4H+ + 4e

- 2H2O Y

32) 用石墨電極進行電解時，下列哪項電解質會在兩支電極上均釋出氣體生成物?

A) 熔融氯化鈉

B) 稀氯化銅(II)溶液

C) 稀硫酸鈉溶液

D) 濃硝酸銀溶液

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33) 電路閉合後，有無色氣體從碳電極A釋出。

下列哪個組合正確?

碳電極 A 碳電極 B X

A) 陽極 陰極 負端鈕

B) 陽極 陰極 正端鈕

C) 陰極 陽極 負端鈕

D) 陰極 陽極 正端鈕

34) 以下元素均屬週期表第三週期，當中哪一個是最強的還原劑?

A) 鈉

B) 鋁

C) 氯

D) 氬

35) 聚乙烯為加成聚合物的一種。以下哪個有關聚乙烯的陳述正確﹖

A) 聚乙烯在高溫及高壓下分解，並生成乙烯。

B) 聚乙烯可使溴溶液褪色。

C) 聚乙烯的實驗式為 CH2。

D) 聚乙烯是可生物降解的。

X Y電池

碳電極A 碳電極B鹽橋

稀硫酸銅(II)溶液 濃碘化鉀溶液

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36) 在化學工業中，乙酸是經由以下步驟製成的：

化合物 X 乙烯 乙醇 乙酸

上述三個步驟分別是甚麼﹖

1 2 3

A) 裂解作用 水合作用 氧化作用

B) 裂解作用 鹵化作用 水合作用

C) 分餾過程 鹵化作用 氧化作用

D) 分餾過程 氧化作用 水合作用

37) 某有機化合物X的實驗式為C2H4O。化合物X 可為以下何者﹖

(1) 丁酸

(2) 丁-1-醇

(3) 乙醛

(4) 乙醇

A) 只有(1)

B) 只有(2)和(4)

C) 只有(2)和(3)

D) 只有(1)和(3)

38) 植物油含有部份不飽和化合物。以下哪個有關植物油的陳述正確﹖

A) 其內部的碳原子與氫原子間存在雙鍵。

B) 其與氫反應，會生成熔點較初始物質為高的化合物。

C) 其與蒸汽反應，會生成人造牛油。

D) 其可使溴溶液由無色變為棕色。

1 2 3

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39) 以下哪個過程，並不會同時生成二氧化碳及水﹖

(1) 將碳酸鈉加進稀氫氯酸中。

(2) 燃燒乙醇。

(3) 熱分解水合碳酸鈣。

A) 只有(1)

B) 只有(2)

C) 只有(3)

D) 以上皆否

40) 在常溫下, X2Y4(g) 和 XY2(g) 存在以下平衡體系：

X2Y4(g) 2XY2(g)

淺紅 深棕色

處於平衡狀態下，以下氣筒被一淺棕色的X2Y4(g)和XY2(g)混合物填滿。

當栓塞向內推進時，氣筒內會出現什麼觀察結果?

A) 該混合物變淺色。

B) 該混合物變深色。

C) 該混合物先變淺色，繼而變得深色。

D) 該混合物先變深色，繼而變得淺色。

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乙部：短問題 (20分)（選答其中五題）

41) 使用汽油驅動的汽車，會排出諸如一氧化氮及一氧化碳等的空氣污染物。汽車中安裝

了一裝置，可以將此兩種氧化物轉化為危害程度較低的物質。

相關轉換反應的化學方程式展示如下︰

2CO(g) + 2NO(g) 2CO2(g) + N2(g) − (1)

NO(g)、CO(g)及 CO2(g)的標準生成焓變展示如下︰

化合物 Hf Ɵ/ kJ mol-1

NO(g) +90.30

CO(g) -110.5

CO2(g) -394.0

(a) 定義「標準生成焓變」一詞。 (1 分)

(b) 計算上述反應(1)的標準焓變。 (3 分)

42) 薄荷醇是一天然出現的酒精。它有令人舒適的薄荷香味，它的結構如下圖所示: OH

當薄荷醇於濃硫酸下加熱，有兩個生成物形成。現在發現兩個生成物皆有旋光性，生

成物A是主要生成物，而生成物B是副生成物。

(a) 寫出該反應的名稱。 (1分)

(b) 繪出生成物B的結構。 (1分)

(c) 研究以下合成路徑。繪出化合物C及化合物D的結構。 (2分)

43) (a) 寫出鈣與水反應的化學方程式。 (1分)

(b) 考慮鋅與硝酸銀溶液的反應。

(i) 寫出渉及的離子方程式。 (1分)

(ii) 寫出上述反應的名稱。 (1分)

(iii) 上述反應共用了 6.50 g 的鋅。計算所生成銀的質量。 (1分)

鹼性高錳酸鉀

冷生成物B 化合物C

酸化重鉻酸鉀

回流加熱

化合物D

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44) 戊-1-烯和環戊烷的分子式都是C5H10。

在適當的條件下，戊-1-烯和環戊烷均能與氯在有機溶劑中反應。

(a) 舉出氯與戊-1-烯的反應種類。 (1 分)

(b) 寫出氯與戊-1-烯反應的生成物名稱。 (1 分)

(c) 環戊烷與氯反應，會生成五個分子式均為 C5H8Cl2的化合物，繪出其中一個的結構式。

(1 分)

(d) 氯與環戊烷在有機溶劑中的反應條件是什麼？ (1 分)

45) 把17.0 mL 0.470 M 的氫氯酸溶液放在 2.50×102 mL 的錐形瓶中。甲基橙指示劑加到酸中

以觀察滴定終點。再把19.0 mL 0.410 M 的氫氧化鈉溶液加到該酸溶液中。

(a) 哪種物種是過量的？ (1 分)

(b) 溶液最終會顯示什麼顏色？ (1 分)

(c) 計算最終溶液的 pH。 (2 分)

46) 在常溫常壓下，溴是揮發性的液體，而溴化鈉是白色晶體。

(a) 試從兩者的結構解釋它們熔點的差異。 (2分)

(b) 分別舉出並解釋液態溴和液態溴化鈉的導電能力。 (2分)

試卷完

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戊-1-烯 環戊烷

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