2g103、2k407、2g206 by 新保成出版社

第一部分

重點統整暨檢測.......

001

第一章

緒論與化學計量 ................................

003

第二章

熱化學................................................

013

第三章

溶液與氣體........................................

025

第四章

反應速率與平衡 ................................

053

第五章

酸鹼鹽................................................

071

第六章

氧化還原與電化學 ............................

079

第七章

原子結構與週期表 ............................

103

第八章

化學鍵................................................

123

第九章

元素性質............................................

147

第十章

有機化學............................................

163

第二部分

實戰測驗暨解析.......

195

第一回

實戰測驗暨解析 ................................

197

第二回

實戰測驗暨解析 ................................

204

目錄 1

第三部分

最新試題暨解析 .......

211

（收錄台電、中油、台糖、台酒、警專、警特等相關化學歷屆試題）

附錄

週期表 ...................

目錄 2

438

第一章

緒論與化學計量

003

緒論與化學計量

質量不滅 能量不滅

1 基本原理化學係研究物質變化之學門，其遵循之定理為：

一、質量不滅 物質反應前後質量加總仍為相等（核反應除外）。 原子種類與數目在反應前後相等，不會無故生成或消滅。 各原子均有特定之質量，反應時以特定比例進行化合，稱之定比定律。 若二元素之化合物有一種以上，則各化合物中之原子比值應為一簡單整數比。稱之倍比定律。

二、能量不滅化學反應前後的物種鍵能與反應熱之和應為相等（核反應除外）。

004

第一部分

重點統整暨檢測

《質量守恆定律》

下列哪一個反應不符合質量守恆定律？ 氫氣燃燒生成水蒸氣

木材燃燒成灰燼

原子彈爆炸

電解水

【97 警專類題】

Ans：原子彈爆炸涉及核子之反應，有部分質量轉換為能量，因此不符合質量守恆定律。答案為。

物質種類

一、純物質純物質具一定熔點、沸點、導電度等諸多物理性質可分為兩大類： 元素： 僅含 1 種原子。 且有一定原子量。 化合物： 含有 2 種以上原子。 具有一定分子量或式量。

二、混合物 勻相：兩種以上物種以單一相存在。如：NaCl(aq)等。 非勻相：兩種以上物種非以單一相存在。各物種間具有明顯之界面。如：懸浮液等。混合物因其中之物質各有其物理性質，故總體無一定物性。

第一章

緒論與化學計量

005

物質組成

一、實驗式未知組成之物質中，吾人以化學反應（例：燃燒）分析其元素比例而可決定該化合物之實驗式。因此在實驗式中僅得以觀察各元素之比例。

二、分子式待由實驗式中得知各元素之比例後，吾人可進一步探求該化合物之分子量（例如：沸點上升、凝固點下降等）進而決定該化合物之分子式。

三、示性式於所求得之分子式中，吾人僅得知一分子中含有何種原子及其個數，但不知此物種之反應特性，故可藉由進一步試驗（例如：酸鹼中和反應等）決定該化合物之特定官能基（例如：羧基 –COOH，羥基–OH 等）。

四、結構式一化合物中，原子的排列可能具有多樣性（例如：1°醇、2°醇等），縱使分子式，示性式己決定，亦未能斷定分子之結構，故可藉由其它試驗（例如：旋光性等）進一步確定該化合物之結構。

《混合物中之純物質》

大理石與鹽酸的反應式為 CaCO3(s)  2HCl(aq) →CO2(g)  CaCl2(aq)  H2O，若有一塊岩石 2 克，假設其成分僅有 CaCO3 可與鹽酸反應，當過量鹽酸反應後可於 0℃、1atm 的條件下收集到氣體體積 224 mL，則估算該岩石中約含 CaCO3 多少重量百分比？（CaCO3 式量 100）  25%

 50%

 75%

 100%

【102 警專】

第五章

酸鹼鹽

071

酸鹼鹽

酸鹼之定義與強度 鹽之定義與酸鹼性 緩衝液之製備

酸與鹼的判定

溶液酸鹼性之判別，可視溶質之 H+解離的平衡常數 Ka 而定。例如，酸 HA 之解離： HA  H   A 

Ka 

[H  ][A  ] [HA]

設 HA 原有濃度為 C，平衡時，HA 解離 x 而生成 H+及 A 各 x M，則：－

Ka 

x2 (C  x)

若 HA 為弱酸，則 x 值很小，故分母之 x 可略

 Ka ≒ x

  

 H 

x2 C

CK a CK a

當弱酸 HA 與強鹼 NaOH 反應後，將產生鹽 NaA，其中之陰離子 A  於水中會水解而產生：

072

第一部分

重點統整暨檢測

A   H 2 O  HA  OH  其平衡常數 K h 

K [HA][OH  ] ，其中 K h  w Ka [A  ]

（註：24  C 時， K w  1  1014 ）。因此，溶液之酸鹼性，須探求其 Ka 及 Kh 來決定。鹼性溶液 BOH  B  OH  ，以 Kb 表平衡常數。常見酸之強弱順序為：強

HClO 4 HI、HBr、HCl H 2SO 4 、 HNO3 、 H 3O  H 3PO 4 、 CH 3COOH 、 H 2 CO 3

弱

H 2O

《pH 值判求》

已知某一弱酸（HA）溶液為 0.01M，若其解離度為 1.0%，則此溶液之 pH 值為若干？ 2

4

5

6

【102 中油】

Ans： [H  ]  0.01  1  10 4

pH   log[H  ]  4 答案為

《酸性強弱判定》

下列何者並不是強酸？  HCl

 HNO3

 H 2 CO 3

 HClO 4

Ans：酸性強弱為： HClO 4 ＞HCl＞ HNO3 ＞ H 2 CO 3

【97 警專類題】

第五章

酸鹼鹽

073

故知 H 2 CO 3 非強酸選。

鹽之酸鹼

鹽為酸鹼中和之產物。某些鹽中無任何 H+可供解離，即稱之「正鹽」。若鹽中尚含 H+可再解離，則為「酸式鹽」；有 OH  可解離者，則為「鹼式鹽」。酸式鹽雖含未解離之 H+，然於水溶液中未必會解離，故未必呈酸性。一般而言，吾人欲判斷鹽之酸鹼性，需視該鹽之陰陽離子水解平衡常數大小以決定之。例如：酸鹼中和反應 HA + BOH → BA + H2O 產生鹽 BA 吾人可將陽離子 B+之水解常數寫為 Ka，陰離子 A  之水解常數寫為 Kb，則水溶液之酸鹼性可由比較 Ka 與 Kb 之大小求得，若 Ka > Kb，則呈酸性；反之，則呈鹼性。

《鹽之酸鹼性》

下列何種溶液 pH 值最小？  0.1M

Na2SO4

 0.1M

NaHCO3

 0.1M

NH 4 Cl

 0.1M

NH4C2H3O2

Ans：為中性，為弱鹼，為弱酸，為中性。故答案為。

【夜大聯招】

074

第一部分

重點統整暨檢測

緩衝液

緩衝液之目的在於使溶液之 pH 值變化不致太過劇烈。常用之方式為： 弱酸（HA）+ 弱酸鹽（例：NaA） 弱鹼（BOH）+ 弱鹼鹽（例：BCl）其原理如下：若取 1：1 之弱酸及其弱酸鹽，則平衡時 HA  H   A  a

平衡則

Ka 



a 

[H ][A ] [HA]  [H  ]  K a [HA] [A  ]

因 Ka 於定溫下不變，又 HA 與 A  濃度幾乎不變，故[H ]可維持在＋

一定值，pH 值不致大幅變動，同理，弱鹼與其弱鹼鹽所構成緩衝液，－

其[OH ]亦不致大幅變動。

《緩衝液配製》

將 0.01 莫耳的 HCl 氣體完全溶入 1 升的下列各水溶液中，何者的 pH 值變化最小？  0.02M CH 3COOH 含有 0.01M CH 3COOH 和 0.01M CH 3COONa  0.04M CH 3COONa 含有 0.5M CH 3COOH 和 0.5M CH 3COONa

Ans：本題須判定何項為緩衝溶液 弱酸  非緩衝溶液 為緩衝溶液 弱酸鹽  非緩衝溶液 為緩衝溶液

【93 警專類題】

第五章

酸鹼鹽

075

今通入 HCl 形成[HCl]＝0.01M 之溶液，濃度與之物種太相近，不能形成緩衝效果。故選。

《pH 值計算》

某單質子弱酸（Ka=1×10–5）2M 溶液 50 毫升加入 1M NaOH 溶液 50 毫升，則混合溶液之 pH 值為何？

【夜大聯招】

Ans：pH＝5 HA 起初

2×50

反應 –50

 OH   A   H 2 O 1×50 –50

末

+50

總體積 100 毫升，50 / 100＝0.5 A   H 2 O  HA  OH 

0.5 0.5 0 0.5–x 0.5 + x +x (0.5 x ) x K w Kh    x ≒ 10 9  [OH  ]  [H  ]  10 5 M 0.5  x Ka

起初平衡

《[H+]計算》

利用過量的弱酸和強鹼可配製緩衝溶液並調整 pH 值，若將 8g 的 NaOH 加入 1L 的 0.30M 醋酸溶液中，則所得到的緩衝溶液 pH 值約為下列何者？（醋酸的 Ka  2.0  105 ， log  0.3 ）（ NaOH  40 ） 4

 4.7

Ans： [H  ] ≒

5

 5.3

[HA]  Ka [A  ]

【102 台水】

第七章

原子結構與週期表

103

原子結構與週期表

原子結構 週期重要元素之位置 原子之電子組態

原子結構

一、原子模型 1911 年英人拉塞福（Ernest Rutherford）以 α 粒子撞擊金箔，測量得知大部份之 α 粒子直接穿透金箔，僅少部份偏離原行進方向，故得知原子為一空隙甚大之球體，其中心為帶正電之原子核，核外為電子運行之空間。原子核之結構緊密，且帶正電荷，可影響 α 粒子之行進方向（反彈或偏移）；電子之運行空間鬆疏，無法影響 α 粒子之方向（直接穿透）。現今吾人得知，原子之基本結構含有質子、中子及電子。質子帶有正電荷，中子不帶電，此二者組成原子核，核外為電子，帶有負電。定義： 原子序：原子核所帶電荷數（質子數）。 質量數：原子的質子數與中子數之和。

104

第一部分

重點統整暨檢測

同位素：質量數不同，但原子序相同之元素（中子數不同，質子數相同）。

二、質譜議自然界中，一元素往往存在數種同位素，例如： 12 34 、 14 ；或 32 6 C （碳十二） 6 C （碳十四） 16 S 、 16 S

吾人若欲決定某元素之同位素相對含量，可藉質譜儀測量之。質譜儀之原理，乃使用離子化之某元素，其中包括數種同位素，比例未知。而將此同位素離子混合物加速後，通過一磁場，則帶電粒子因其質量與所帶電荷數不同，故在磁場中所受之力亦不同。因此，吾人可依同位素不同軌跡形成之「質譜」，以決定同位素之種類及比例。質譜之形成，圖示如下：

M1 M 2

同位素混合物

質譜

磁場 M 2

M1

質量數： M1  M 2 圖 7.1.1 因磁場係提供一向心力，經量測而得，粒子之曲率半徑 r 可表為： r∝

質量電荷

故由圖 7.1.1 可知，同電荷時，質量較大之粒子行進距離較遠（即曲率半徑較大），故質量 1   2 。

第七章

原子結構與週期表

105

同理，若同質量時，則以帶電荷較少者曲率半徑較大。吾人所使用之原子量，即為自然界中某一元素之各種同位素，依其原子量加權平均而得。即：

M  x 11  x 2  2    x n  n 其中

M i ：各同位素原子量 x i ：各同位素自然界中之比例 n：元素 M 所有同位素之種類因此，週期表中，各元素之原子量多非為整數。

《同位素之原子量》

若某元素之同位素由質譜儀量得（總電荷/原子量）為 4000 庫侖/克，而此同位素之離子為正三價，試問該同位素之原子量為何？

Ans：設該同位素原子量為 M。而以質譜儀進行測量時，需先將該同位素離子化以帶 3 價電荷，故總電荷/原子量為：

(1.6  1019 )  (6  1023 )  3  4000 M

 M  72

《同位素之性質》

銅有二種同位素， Cu  63 及 Cu  65 ，在基態時，其具有相同的 質量

電子組態

中子數

質子數

化學性質

【夜大聯招】

第一回實戰測驗暨解析

第一回（

（

197

實戰測驗暨解析

）  已知 30℃時水的飽和蒸汽壓是 24 mm-Hg，某 10 公升的容器中含有氮氣及液態水存在，總壓是 760 mm-Hg，若將容器於定溫下壓縮為 5 公升，則容器內氣體的總壓為多少 mm-Hg？ 380 356 1520 1496 【102 警專】）  已知化學反應 2A(aq)B(aq)→C(aq)2D(aq)，定溫時，反應物 A 與 B 的濃度與產生 C 的速率關係如下表，則此反應的反應速率定律式為何？

反應編號

（

） 

（

） 

（

） 

（

） 

[A] (M)

[B] (M)

C 的產生速率（M / min） 1  10-4 4  10-4 3.2  10-3 6.4  10-3

1 0.1 0.1 2 0.1 0.2 3 0.2 0.4 4 0.4 0.4 2 Rk[A][B] Rk[A] [B] 2 Rk[A][B] Rk[A]2[B]2 【102 警專】關於鹽類的酸鹼性，那個選項是正確的？  NH4Cl：中性 CH3COONa：鹼性 NaHCO3：酸性 NaHSO4：中性【102 警專】下列那個選項裡中的兩種物質，可藉由括號內的物質以沉澱法的方式分離之？  CuSO4 與 ZnSO4[BaCl2] NaCl 與 KBr[AgNO3] Mg(NO3)2 與 Ba(NO3)2[氨水] KCl 與 CaCl2[Na2S] 【102 警專】 2+ 下列那個物質可以與多侖試劑 Ag(NH3) 反應產生銀鏡反應？ 乙醇 蔗糖 丙酮 葡萄糖【102 警專】固態金屬鋁（Al）與硫酸（H2SO4）水溶液作用生成硫酸鋁（Al2(SO4)3）水溶液及氫氣（H2），此反應若消耗 2mol 的鋁，則可製備得多少 mol 的氫氣？

198

第二部分

（

） 

（

） 

（

） 

（

） 

（

） 

（

） 

實戰測驗暨解析

1 2 3 4 【102 消警】有機化合物可藉由官能基之不同而加以分類，下列關於有機化合物分類之化學通式，何者正確（R 表示烷基）？ 醛類分子通式為 ROH 醇類分子通式為 RCOR 醚類分子通式為 ROR 酮類分子通式為 RCHO 【102 消警】考慮以下的化學反應：N2(g)＋3H2(g)→2NH3(g)＋熱量，下列何項因素可使平衡向左移動？ 升高平衡系統的溫度 平衡系統降低 NH3 濃度 減小平衡系統的體積 平衡系統增加 H2 濃度【102 消警】下列何者非屬氧化—還原反應？  2Mg(s)＋O2(g)→2MgO(s) 2HBr(aq)＋Ca(OH)2(aq)→2H2O(l)＋CaBr2(aq) Ca(s)＋Cl2(g)→CaCl2(s) Zn(s)＋Fe2+(aq)→Zn2+＋Fe(s) 【102 消警】－－ 25℃下，某緩衝溶液含等莫耳 Y 與 HY。已知 Y 的 Kb 為 1.0×10-9，則此緩衝溶液的 pH 值為： 5 7 9 14 【102 消警】已知 2A(g)2B(g)→X(g)2Y(g)為一不可逆反應，A(g)及 B(g)的起始分壓分別為 300mmHg 及 200mmHg。反應初速率是 B(g) 反應掉一半（100mmHg）時速率的 4.5 倍。下列何項反應速率定律式與此觀察最吻合？ rkPA2PB rkPAPB2 rkPAPB rkPB 【101 警專】在下列反應速率的敘述中，不正確者為： 活化能較低之反應，其有效碰撞的機率高，反應速率較快 溫度升高，分子之平均動能增加，超越低限能的分子數增多，反應速率增加 加熱可使吸熱反應之速率增加，而使放熱反應之速率降低 適宜之催化劑，能開拓一條活化能較低之反應途徑，使反應速率增加【101 警專】

第一回實戰測驗暨解析

（

199

）  下列兩個酸鹼反應均向右方向進行： NH2－H2O→NH3OH－；－－－ HS OH →S2 H2O，則兩個反應所涉及的酸，何者酸性最強？－－ H2O NH3 HS NH2 【101 警專】）  下列何者是氧化還原反應？ 食鹽溶於水 光合作用 鹽酸加氫氧化鈉 銀離子與氯離子結合形成氯化銀沉澱【101 警專】）  某生將回收之鋁罐剪成數片，加入過量的 KOH 水溶液並加熱，發現產生氣體甲，過濾水溶液後，在濾液中逐滴加入 H2SO4，先產生沉澱乙，續加入 H2SO4 後，沉澱又消失。將此水溶液之水份部分蒸乾後，靜置得白色結晶丙，丙可為淨水劑。則下列敘述何者正確？ 甲為氫氣 丙只含一種金屬離子 丙為氫氧化鋁 沉澱乙中若加入大量強鹼則會產生更多的沉澱【101 警專】）  2.45mL 的甲烷（CH4，16 g/mol）經由一個小孔逸散需要 1.25 min，若同體積的另一氣體通過同樣的小孔需要 2.5 min，下列何者可能為此氣體？ 氦氣（He，4 g/mol） 氮氣（N2，28 g/mol） 二氧化碳（CO2，44 g/mol） 二氧化硫（SO2，64 g/mol）【101 消警】）  假設水蒸氣符合理想氣體定律，則在 100℃、1 大氣壓下，水由液態變成氣態時，體積大約變為原來的幾倍？ 456 1700 11040 41200 【101 消警】）  何種條件之下，可使下列反應的平衡向右移動？ 1 NO(g)＋CO(g)→ ← N2(g)＋CO2(g)，△H＝－89.3kcal/mol 2 降溫加壓 升溫加壓 降溫減壓 升溫減壓

200

第二部分

實戰測驗暨解析

【101 消警】（）  欲中和 0.1M 的氨水 20mL，達當量點所需 0.1M 的鹽酸為多少？ 要多於 20mL 恰為 20mL 略少於 20mL 10mL 【100 警專】 2 （）  下列中性原子之電子組態分別為：（甲）1s ；（乙）1s 2 2s 2 ；（丙） 1s 2 2s 2 2p6 3s 2 ；（丁） 1s 2 2s 2 2p6 3s2 3p6 4s 2 ；（戊） 1s 2 2s 2 2p6 3s 2 3p6 3d8 4s 2 。則何者是同族元素？ 甲乙丙丁戊 甲乙丙丁 甲乙丙 乙丙丁【100 警專】

第三部分最新試題暨解析

213

98 年經濟部所屬事業新進職員甄試試題暨解析  今年（2009 年）諾貝爾化學獎得主，是由三位對核糖體（ribosome）構造與功能研究做出巨大貢獻的學者共享殊榮，下列有關「核糖體」的敘述，何者是有誤的： 核糖體含有 60%的蛋白質與 40%的核糖核酸（RNA） 核糖體的功能是製造細胞所需的蛋白質 科學家可透過核糖體運作機制的研究，找出可以治療疾病的抗生素 人體和細菌的核糖體並不相同 ：核糖體含 60%RNA 與 40%蛋白質 人體核糖體（80S）由 40S 與 60S 亞基組成，細菌核糖體（70S）由 30S 與 50S 亞基組成  下列現象共有幾項沒有化學反應的進行？ 鐵的生銹霧的生成太陽能熱水器的作用螢火蟲的發光 冰箱中冷媒的作用植物的呼吸作用霓虹燈的燈光 3項 4項 5項 6項 ：氧化反應；凝結現象；光能轉化為熱能；螢光反應；吸熱現象；氧化反應；電子躍遷現象其中無化學反應  下列哪一組是屬於同素異形體的關係？ 石墨與鑽石 水與重水 一氧化碳與二氧化碳 鈾 238 與鈾 235 ：元素皆為 C，但結構不同  下列分子的路易斯（Lewis）結構何者正確？ 



 ： Cl 應有 7 個價電子  Be 只有 2 個價電子











214

第三部分