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111分科化學考科-14

硫酸根離子濃度的檢測方法如下:首先加入適量的鹽酸使樣品溶液酸化,然後加入氯化銅溶液,會產生白色沉澱,稱重後即可確定樣品所含有硫酸根離子的量。
李同學取得一樣品,依照上述方法得到硫酸銅沉澱,以預先稱重的濾紙過濾,並將濾紙與沉澱物質於已稱重的坩埚內,於烘箱內烘乾,最後再稱沉澱物、濾紙與坩埚的總重,可計算樣品中硫酸根離子的濃度。實驗完成後,發現所測得的結果高於實際濃度,下列哪些可能是造成此誤差的原因?
(A)最後稱重時,濾紙乾燥未完全
(B)樣品溶液中含有不溶的固體雜質
(C)在過濾的過程中,有粉末通過濾紙而流失
(D)尚未加入氯化銅前,在操作過程濾濾出樣品
(E)空坩埚稱重前未完全乾燥,但最後稱沉澱物、濾紙與坩埚的總重時,則是完全乾燥

[多選題]
答案

略解:測得結果偏高⇒沉澱質量偏大。
(A)濾紙未乾⇒質量偏大。
(B)雜質混入沉澱⇒質量偏大。
(C)(D)沉澱流失⇒質量偏小。
(E)空坩埚未乾⇒初重偏大,計算沉澱質量偏小。
答案:A,B 報錯
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111分科化學考科-15

小華在25℃時,將1毫克的蛋白質分別加到10 mL的純水、0.001 M的鹽酸溶液、0.001 M的氫氧化鈉溶液中,得到如下的實驗結果:
(1)無法完全溶解於純水中
(2)完全溶解於0.001 M的鹽酸溶液中
(3)完全溶解於0.001 M的氫氧化鈉溶液中
(4)在電場下,(2)所述溶液中的蛋白質,會向負(-)端移動
(5)在電場下,(3)所述溶液中的蛋白質,會向正(+)端移動
根據上述,下列有關該蛋白質性質的推論哪些正確?
(A)溫度越高,該蛋白質溶解度越大
(B)該蛋白質的溶解度和溶液酸鹼值有關
(C)該蛋白質所需的電荷和溶液的酸鹼值有關
(D)若將(2)與(3)所述溶液等量混合,可能有部分蛋白質析出
(E)溶於0.001 M氫氧化鈉溶液中的蛋白質,其移動速率不隨電場強弱而改變

[多選題]
答案

略解:(B)(C)酸鹼影響蛋白質帶電性與溶解度。
(D)酸鹼中和後接近等電點,溶解度最小可能析出。
(E)帶電粒子移動速率受電場影響。
(A)溫度影響未知。
答案:B,C,D 報錯
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111分科化學考科-16

[題組:第16-17題]
有甲、乙、丙、丁、戊、己等六個前三週期的元素,其相關的性質如表3所示。
表3

元素 價電子數 電負度 原子半徑 (pm)
1 0.9 154
5 3.0 75
7 3.0 99
6 3.5 73
7 4.0 71
1 1.0 134

16 根據表3所提供的資料,下列有關此六個元素的敘述哪些正確?
(A)室溫下,甲可與甲醇反應
(B)乙的第一游離能小於丁的第一游離能
(C)室溫下,丙分子會與水進行氧化還原反應,而丁分子則不會
(D)丁可形成雙原子和三原子兩種氣體分子,其中三原子分子的變長較長
(E)室溫下,丙和戊均可形成同核雙原子分子,且戊分子的沸點比丙分子的沸點高

[題組題]
答案

略解:甲=Na,己=Li,乙=N,丁=O,丙=Cl,戊=F。
(A)Na與CH₃OH反應生成H₂。
(B)N游離能>O。
(C)Cl₂+H₂O→HCl+HClO(氧化還原),O₂不與水反應。
(D)O₂鍵長(E)Cl₂沸點>F₂。
答案:A,C,D 報錯
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111分科化學考科-17

[題組:第16-17題]
17 此六元素彼此之間可形成不同的化合物,下列相關化合物的敘述哪些正確?
(A)甲與丙可形成離子化合物
(B)乙與丁可形成多種化合物
(C)丁與戊形成的分子化合物中,丁的氧化數可為-1
(D)乙與丙形成的分子化合物,其分子形狀為平面三角形
(E)甲與丁可形成離子化合物,其中丁的氧化數可為-1或-2

[題組題]
答案

略解:(A)NaCl離子化合物。
(B)N與O可形成NO、NO₂、N₂O等多種。
(C)OF₂中O氧化數+2。
(D)NCl₃為角錐形。
(E)Na₂O(O氧化數-2)、Na₂O₂(O氧化數-1)。
答案:A,B,E 報錯
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111分科化學考科-18

[題組:第18-19題]
長期應用抗生素易使細菌產生抗藥性,細菌抗藥性產生的方式可透過本身的基因突變或獲得抗藥性基因,因此開發新類型的抗生素是迫切的課題。有研究指出,分子甲具有殺菌的作用,其結構如圖5所示。

18 下列關於甲的組成與結構之敘述,哪些正確?
(A)共有8個膽胺鍵
(B)僅由α-胺基酸組成
(C)所有的原子皆在同一平面上
(D)分子甲由8個胺基酸所構成
(E)分子甲由3種不同的胺基酸縮合而成

[題組題]
答案

略解:(A)有10個肽鍵(醯胺鍵)。
(B)(D)(E)由8個α-胺基酸組成,含3種不同胺基酸。
(C)有sp³碳(甲基),非所有原子共平面。
答案:B,D,E 報錯
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111分科化學考科-19

[題組:第18-19題]
19 研究指出,甲產生殺菌的效果,是透過分子間的作用力,堆疊在細菌的細胞膜上形成規律的結構,如圖6所示。下列關於甲的性質與其堆疊結構物的敘述哪些正確?
(A)甲可形成分子間氫鍵
(B)甲可分別與丙酮、丙酸及丙炔產生氫鍵
(C)甲主要是藉由凡得瓦力互相堆疊
(D)堆疊後的結構物,可形成中空的通道
(E)甲的殺菌作用,可能是影響細菌細胞膜的功能

[題組題]
答案

略解:(A)具多個醯胺鍵可形成分子間氫鍵。
(B)丙酮(有O孤對電子)、丙酸(有O-H與孤對電子)可與甲形成氫鍵;丙炔無合適氫鍵供體或受體。
(C)主要為氫鍵堆疊。
(D)依圖6所示形成中空通道。
(E)依題幹影響細胞膜功能。
答案:A,D,E 報錯
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111分科化學考科-20

[題組:第20-22題]
某市因財政困難,停止使用自來水公司的供水系統,改為抽用河流的水,並停止添加金屬腐蝕抑制劑。常用金屬腐蝕抑制劑為磷酸鹽的衍生物,溶於水中所產生的磷酸根(\( \text{PO}_4^{3-} \))會與金屬水管腐蝕出的金屬離子形成離落性體,即為水垢的來源。水垢會附著於管壁表面,減緩金屬水管腐蝕的速度;進而降低水中重金屬的含量。某研究團隊針對該水樣品中的金屬含量進行系統性的檢測,試圖找出水中重金屬與過往的差異。回答下列問題:
20 研究團隊於某住家中收集水樣品,固定水龍頭的出水流量為7.5L/min,在8分鐘內,收集6瓶1升的樣品a~f及6瓶250毫升的樣品g~l,分析各樣品的鉛濃度,結果如圖7所示。根據上述,下列敘述哪些正確?(多選)

(圖中的μg為微克,1微克=1×10^{-6}克)
(A)有4個樣品的鉛濃度高於平均鉛濃度
(B)樣品a~f的鉛濃度皆高於樣品g~l
(C)樣品a~f的鉛含量皆高於樣品g~l
(D)持續出水8分鐘後,可完全降低水中的鉛濃度
(E)若水樣品的密度為1g/mL,有3個樣品的鉛濃度高於40ppm

[題組題]
答案

略解:(A)a,b,c,f四個樣品濃度高於平均2988 μg/L。
(B)g,h,i,j,k,l中有部分濃度>部分a~f樣品。
(C)鉛含量=濃度×體積,a~f體積1L > g~l體積0.25L。
(D)圖未提供8分鐘後數據,無法判斷。
(E)最高濃度6000 μg/L=6 ppm,無樣品>40 ppm。
答案:A,C 報錯
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111分科化學考科-21

[題組:第20-22題]
21 研究團隊認為重金屬的來源是附著水管壁上的水垢崩解後流入水中(圖8),水垢中重金屬的含量分布如圖9所示。假設分析水樣品的重金屬分布與水垢的重金屬分布相同,試問下列何者為水樣品中的重金屬分布?(單選)

 

[題組題]
答案

略解:圖9圓餅圖比例:Pb 60%、Fe 20%、Zn 10%、Cd 5%、Sn 5%。轉換成長條圖應為(C)圖。
答案:C 報錯
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111分科化學考科-22

[題組:第20-22題]
22 已知水垢中含有氫氧磷酸鉛(\( \text{Pb}_5(\text{PO}_4)_3\text{OH}) \) 。式(1)為氫氧磷酸鉛在水中的溶解平衡,若在水中添加含磷酸鹽的金屬腐蝕抑制劑後,是否能降低水中鉛濃度?並說明之。(2分)
\[ 5 \, \text{Pb}^{2+}(\text{aq}) + 3 \, \text{PO}_4^{3-}(\text{aq}) + \text{OH}^{-}(\text{aq}) \rightleftharpoons \text{Pb}_5(\text{PO}_4)_3\text{OH(s)} \quad \text{式(1)} \]

[題組題]
答案

略解:是,可降低鉛濃度。根據勒沙特列原理與同離子效應,增加[PO₄³⁻]使平衡向右移動,[Pb²⁺]下降。
答案:是,可降低鉛濃度。原因:增加磷酸根濃度產生同離子效應,抑制氫氧磷酸鉛溶解,降低水中鉛離子濃度。 報錯
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111分科化學考科-23

[題組:第23-24題]
具有相同透壓的溶液稱為等張溶液,細胞必須處於等張的環境才能存活,細胞若處於透壓比細胞內大的高張溶液,則細胞會因為液體流出細胞外造成萎縮而凋亡,高鹽分與糖分的酸變食品即是利用此一現象來進行食物保存。相反地,若細胞處於透壓低於細胞內的低張溶液中,則可能會因液體流入細胞內使細胞膨脹甚至破裂。回答下列問題:
23 已知有一單細胞細菌在27℃時,可存活於體積莫耳濃度0.25 M的等張硝酸銨溶液中。假設硝酸銨於水中完全解離,則此細菌細胞內的滲透壓為多少atm?(2分)

[題組題]
答案

略解:π = iC_MRT = 2 × 0.25 × 0.082 × 300 = 12.3 atm
答案:12.3 atm 報錯
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