自然

[題組:第14-15題]某生在恆溫下進行 \( Na_2S_2O_3 \) 水溶液的分解反應速率實驗，反應式如下所示：
\[S_2O_3^{2-}+2H^+\rightarrow SO_2+S+H_2O\]
其實驗步驟如下：
(1) 在一個維形瓶中置入 50 mL 的 0.20 M \( Na_2S_2O_3 \) 溶液
(2) 在瓶子底部下方放置一張畫有黑色「X」標誌的白紙
(3) 將 10 mL 的 0.10 M HCl 溶液加入上述維形瓶中，並立刻按下秒錶且以玻棒攪拌
(4) 由維形瓶開口向下觀察，當無法看見白紙上「X」標誌時，停止計時並記錄時間 (t)
(5) 改變步驟(1)的 \( Na_2S_2O_3 \) 溶液體積，並另加入適量蒸餾水。再重複上述步驟進行實驗，結果如表所示。

14. 關於反應式的反應與實驗設計，下列敘述哪些正確？
(A)H⁺是催化劑
(B)是一個氧化還原反應
(C)三個實驗中，加入H⁺的濃度與體積為一定值
(D)可以用Na2S2O3 濃度對t 作圖，得知其為線性關係
(E)若使用20.0 mL Na2S2O3 溶液再進行一次實驗，需使用30.0 mL 蒸餾水

[題組:第14-15題]某生在恆溫下進行 \( Na_2S_2O_3 \) 水溶液的分解反應速率實驗，反應式如下所示：
\[S_2O_3^{2-}+2H^+\rightarrow SO_2+S+H_2O\]
… (實驗步驟與數據表同14題) …
15. 關於實驗結果與推論，下列敘述哪些正確？
(A) 此反應對S2O3²⁻而言為一級反應
(B) 看不清「X」標誌時，代表產生了0.5 mmol 的硫
(C) 看不清「X」標誌是由於產生的二氧化硫氣泡干擾
(D) 若將HCl 溶液濃度改為0.15 M 時，不會改變標誌消失的時間（t）
(E) 若固定反應總體積，並增加Na2S2O3溶液體積與減少蒸餾水體積，則標誌消失時間（t）將變小

[題組:第16-17題]甲烷（CH₄）是天然氣的主要成分，燃燒時可以產生1200-1800 K的高溫。右圖是CH₄與O₂的混合氣體燃燒時產生的火焰示意圖，其中Z軸標示了火焰的高度位置。以X=0、Z=0為起始點，完全燃燒時的火焰最高點為Z=1.0（cm），火焰高度按比例的相對值為Z=0.2、0.4……等，如圖所示。
科學家透過儀器分析，分別得到在X=0、Z=0至1.0位置的化學成分莫耳分率，結果如下圖所示。圖中O₂的莫耳分率數值範圍為0.72-0.92，而其他氣體的比例較少，莫耳分率數值範圍在0.0-0.20之間。
穩定的火焰中，下圖表示甲烷燃燒過程中的各氣體莫耳分率變化，可以呈現其燃燒的結果。
16. 關於此混合氣體燃燒實驗，下列敘述哪些正確？
(A)燃燒前混合氣體中CH₄與O₂的莫耳數比大於0.2
(B)燃燒前混合氣體中有H₂O及CO₂雜質
(C)燃燒過程共消耗掉約0.15莫耳的O₂
(D)完全燃燒後CH₄轉變生成CO₂與H₂O
(E)完全燃燒後產生之H₂O重量約為CO₂重量之2倍

[題組:第16-17題]… (題組敘述同16題) …
17. 下列敘述，哪些符合題目圖的觀測結果？
(A)H₂O的生成，在Z=0.1cm時的速率最快
(B)在Z=0.1cm時，每生成1.0莫耳H₂O伴隨0.5莫耳CO₂的生成
(C)在Z=0.2cm時，CH₄生成CO的速率比CO轉變為CO₂的速率快
(D)在Z=0.2cm時，CH₄生成CO的速率比生成H₂O的速率快
(E)在Z>0.3cm時，主要反應為CO的燃燒

18. 酵素可以催化反應，其第一步是和反應物產生作用，並結合形成複合體。附圖結構中甲代表反應物，乙代表某酵素中和甲結合部位的示意圖，丙是兩者結合後的複合體。若催化反應是甲的水解反應，下列敘述哪些正確？
(A)甲含有5對未鍵結電子對
(B)乙是由胺基酸結合而成
(C)丙中的分子間作用力包含氫鍵
(D)醋酸是反應產物之一
(E)反應後乙將脫去一分子水

19. 附圖為由硼砂（Na₂B₄O₇·10H₂O）製備硼元素（熔點：2076℃）的方法：
下列關於附圖的敘述，哪些正確？
(A)步驟①的產物B(OH)₃，亦可寫成H₃BO₃，此為鹼性物質，溶於水時會產生OH⁻
(B)步驟②的反應式為：\[2 B(OH)₃ \rightarrow B₂O₃ + 3 H₂O\]
(C)步驟③的反應式為：\[B₂O₃ + 3 Mg \rightarrow 2 B + 3 MgO\]
(D)步驟④不屬於氧化還原反應
(E)步驟⑤較易得到高純度的硼，是因為在高溫下進行，產物中只有硼是固體

[題組:第20-21題]某生量測三個鹼土族金屬的氫氧化合物之溶解度，方法如下：
(1) 取適量氫氧化合物置於錐形瓶中，加入蒸餾水後攪拌一天，然後靜置一天
(2) 由(1)的錐形瓶中取適當量的溶液，置於另一個錐形瓶中，以0.0020 M HCl的標準溶液滴定。實驗結果如表所示：

20. 關於此實驗的步驟，下列敘述哪些正確？（多選）
(A)步驟(1)應將瓶口用軟木塞蓋緊
(B)步驟(1)靜置的目的是讓懸浮的固體顆粒沉積
(C)此實驗操作溶液溫度需要記錄
(D)步驟(2)應使用適當大小的量筒，取用準確體積的溶液
(E)步驟(2)若改用0.020 M HCl的標準溶液滴定，則可得到更精確的數據

[題組:第20-21題]… (題組敘述同20題) …
21. 關於上表的結果，下列敘述哪些正確？（多選）
(A)氫氧化鎂的溶解度最小
(B)溶解度較大者，其溶解速率較快
(C)當飽和溶液生成後，固體粒子的溶解與沉澱速率會增加
(D)根據此實驗的步驟與方法，亦可用來量測鹼金族金屬氫氧化物的溶解度
(E)若欲測定 Ba(OH)₂ 的溶解度，則應取用 50.0 mL 飽和溶液

[題組:第20-22題]… (題組敘述同20題) …
22. 根據此實驗結果，計算氫氧化鈣的溶解度（M）。(2分)

[題組:第23-25題]在混合溶液中，不同種類分子的分子間作用力差距，會影響溶液偏離理想性質的幅度。附圖是在 1 大氣壓下，環已烷-乙醇混合溶液所測得的沸點對乙醇莫耳分率數值（X）的曲線。回答下列問題：
23. 關於環己烷-乙醇混合溶液的敘述，哪些正確？（多選）
(A) X = 0.5 的環己烷-乙醇混合溶液沸點約為 64°C
(B) 將 0.5 L 環己烷與 0.5 L 乙醇混合後，溶液總體積大於 1.0 L
(C) 環己烷與乙醇混合為放熱反應
(D) 環己烷分子間作用力大於乙醇分子間作用力
(E) 環己烷分子與乙醇分子之間主要以偶極-偶極力互相吸引