〈化學鍵結〉彙整頁面

110指考化學考科-03

甲、乙、丙、丁為四個氣態固化氫分子，其他學鍵的鍵能與鍵長的關係如圖1所示。針對這四個分子與固化氫的對應關係，下表選項中，哪一個最合理？

	甲	乙	丙	丁
(A)	HI	HBr	HCl	HF
(B)	HF	HCl	HBr	HI
(C)	HCl	HF	HBr	HI
(D)	HI	HBr	HF	HCl
(E)	HF	HI	HBr	HCl

答案

鍵長：HI > HBr > HCl > HF，鍵能：HF > HCl > HBr > HI。圖中鍵長增加順序為甲<乙<丙<丁，故甲=HF, 乙=HCl, 丙=HBr, 丁=HI。答案：A 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

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

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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112分科化學考科-06

[題組:第6-7題]
在主客化學中，一個具有空腔的分子（主）可以包含另一個分子（客）於其空腔中，形成一個錯合物。這類主客錯合物的形成需要分子間的作用力，而作用力的大小可由溶液中形成錯合物的平衡常數大小作評估。例如：在25℃時，圖2中化合物甲（客）和化合物乙（主）於氯仿中形成錯合物丙的反應平衡常數K₆為2.0 × 10⁵。

6 下列哪一项是形成结合物丙的主要分子間作用力？
(A)氫鍵
(B)共價鍵
(C)分散力
(D)偶極-偶極力
(E)離子鍵

答案

略解：結構中有F、O、N上的H與孤電子對，可形成較強氫鍵。
答案：A 報錯
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[題組:第13-14題]
未知的四類有機化合物A、B、C、D各為飽和直鏈的醇、烷、醛與羧酸的其中一種。圖3為其含不同碳數的此四類化合物沸點分布，其中，A1表示A系列含1個碳的化合物，A2表示A系列含2個碳的化合物，依此類推。由圖3可知各類化合物沸點高低順序。
13 下列關於此四類有機化合物的敘述，哪些正確？
(A)A1與B1為同系物
(B)A1、B1、C1、D1四種化合物在氣態時，以A1較接近理想氣體
(C)四種化合物中，只有D類化合物具有分子間的氫鍵
(D)常溫時，B1與D1可與金屬鈉反應產生氫氣
(E)C1可與多命試劑作用產生銀鎚

答案

略解：由沸點高低：羧酸>醇>醛>烷，得D=羧酸，B=醇，C=醛，A=烷。
(A)A1(甲烷)與B1(甲醇)非同系物。
(B)A1分子間作用力最小，最接近理想氣體。
(C)B類(醇)也有氫鍵。
(D)醇與羧酸可與Na反應生成H₂。
(E)醛類可與多命試劑產生銀鏡反應。
答案：B,D,E 報錯
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113分科化學考科-02

下列有關 $ N_2 $、$ N_2H_2 $ 及 $ N_2H_4 $ 三種分子組成與結構的敘述，何者正確？
(A)孤對電子數：$ N_2 \gt N_2H_2 \gt N_2H_4 $
(B)鍵結電子對的總數：$ N_2 \gt N_2H_2 \gt N_2H_4 $
(C)N－N鍵長的大小：$ N_2 \gt N_2H_2 \gt N_2H_4 $
(D)$ N_2H_4 $中N－N－H的鍵角為120°
(E)$ N_2H_2 $為一平面分子

答案

$ N_2 $ (三鍵, sp), $ N_2H_2 $ (雙鍵, sp²), $ N_2H_4 $ (單鍵, sp³)。孤對電子數皆為2；鍵結電子對總數：$ N_2 $ $\lt$ $ N_2H_2 $ $\lt$ $ N_2H_4 $；N-N鍵長：$ N_2 $ $\lt$ $ N_2H_2 $ $\lt$ $ N_2H_4 $；$ N_2H_4 $ 鍵角約109.5°；$ N_2H_2 $ 為平面分子。答案：(E) 報錯
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113分科化學考科-15

紫杉醇為一種用來治療多種癌症的藥物，結構如圖4所示。下列有關紫杉醇的敘述，哪些正確？

(A)此分子含有分子內氫鍵
(B)分子內含有1個醚的基團
(C)分子內含有5個C=O雙鍵
(D)此分子為一平面分子
(E)會與二鉻酸鉀溶液發生氧化還原反應

答案

(A)分子內有O-H...O、N-H...O等氫鍵。
(B)有1個醚基(-O-)。
(E)分子中有二級醇可被Cr₂O₇²⁻氧化。
(C)有6個C=O（酯×4,醯胺×1,酮×1）；
(D)有sp³碳，非平面。答案：(A)(B)(E) 報錯
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113分科化學考科-19

下列有關化合物甲、乙、丙及丁的敘述，哪些正確？
甲：CH₃CH₂OH 乙：HCOOH 丙：CH₃CH₂CH₃ 丁：CH₃CH₂NH₂
分子量=46.07 分子量=46.07 分子量=44.10 分子量=45.09
(A) 四種化合物中，甲與水可形成最多的分子間氫鍵
(B) 乙的沸點最高
(C) 常溫、常壓下丙的蒸氣壓最高
(D) 僅乙溶於水呈酸性，其餘三個化合物溶於水呈中性
(E) 甲與乙兩化合物於少量濃硫酸的條件下反應，會生成具有香味的產物

答案

(B) 沸點：羧酸(乙) > 醇(甲) > 胺(丁) > 烷(丙)。
(C) 蒸氣壓：丙 > 丁 > 甲 > 乙。
(E) 醇+羧酸→酯(有香味)。
(A) 乙(羧酸)與水形成氫鍵最多；
(D) 丁(胺)溶於水呈鹼性。答案：(B)(C)(E) 報錯
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113分科化學考科-25

固體甲（莫耳質量252 g/mol）為含金屬X 的橙色離子化合物，1 莫耳甲完全溶解於水時，溶液呈現橙色，且產生2 莫耳陽離子及1 莫耳陰離子。將過量氫氧化鈉溶液，加入上述的水溶液中，溶液變為黃色，同時產生刺鼻氣味。
1 莫耳固體甲，受熱完全分解後，產生1 莫耳產物乙（莫耳質量152 g/mol）、1 莫耳氣體產物丙（莫耳質量28 g/mol）及氣體產物丁（莫耳質量 18 g/mol）。剛反應完成瞬間，產物丁的體積為產物丙的4 倍。其中，產物乙為化學式X2O3 的綠色固體；產物丙為無色雙原子氣體，為空氣中含量最多的氣體，且可與鎂帶進行反應；產物丁生成時為氣態，但在常溫常壓下為無色液體、可使白色硫酸銅固體變為藍色。
根據上述，寫出固體甲、產物乙、產物丙及產物丁的化學式。（4 分）

答案

甲：(NH₄)₂Cr₂O₇ (重鉻酸銨，橙色)
乙：Cr₂O₃ (三氧化二鉻，綠色)
丙：N₂ (氮氣，空氣中最多，可與Mg反應)
丁：H₂O (水，使CuSO₄變藍)
反應式：(NH₄)₂Cr₂O₇(s) → Cr₂O₃(s) + N₂(g) + 4H₂O(g) 報錯
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114分科化學考科-01

[題組:第1題]穩定分子的分子式 $ \text{CH}_3\text{SH}_x \cdot \text{CH}_3(\text{CH}_y)_3\text{Cl} \cdot \text{CH}_3\text{NH}_2 $ 中，則 $ x, y, z $ 值應分別為下列哪一項？
(A) 1, 2, 2
(B) 1, 2, 3
(C) 2, 3, 1
(D) 2, 3, 2
(E) 3, 2, 1

答案

根據有機物鍵結原理，S為第16族，形成2個鍵；C為第14族，形成4個鍵；N為第15族，形成3個鍵。畫出路易斯結構可得 $ (x, y, z) = (1, 2, 2) $。答案：A 報錯
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