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113分科化學考科-21

[題組:第20題至第21題]
「鈣迴路」捕獲二氧化碳(CO\(_2\))是一種燃燒後處理技術。其原理是利用石灰(CaO)在高溫(>600℃)下吸收二氧化碳並形成灰石(CaCO\(_3\)),灰石在高溫煅燒中可再生成石灰及高純度的二氧化碳。捕獲二氧化碳的石灰常經由煅燒灰石製備,石灰也可經由煅燒草酸鈣石(CaC\(_2\)O\(_4\)·H\(_2\)O)而得;經由後者方法製備而得的石灰更加疏鬆多孔,表面積大,捕獲二氧化碳效率更高。某生以熱重量分析儀研究3.65毫克草酸鈣石受熱過程中固體質量隨溫度變化的情況,如圖6所示。橫坐標為溫度變化,其縱座標為殘留固體在當時溫度下的質量與起始固體質量的比值。
煅燒草酸鈣石產生的石灰較煅燒灰石產生的石灰疏鬆多孔,李同學推論其原因為:煅燒等莫耳數的草酸鈣石與灰石,草酸鈣石所產生較多氣體所致,以相關化學反應式說明李同學的推論。(2 分)

答案

煅燒灰石:CaCO₃(s) → CaO(s) + CO₂(g)↑ (1 mol氣體)
煅燒草酸鈣石:CaC₂O₄·H₂O(s) → CaO(s) + H₂O(g)↑ + CO(g)↑ + CO₂(g)↑ (3 mol氣體)
草酸鈣石產生氣體莫耳數較多,形成更多孔隙。 報錯
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112物理分科測驗–10

當物質顆粒或材料結構在奈米尺度時,會表現出有別於傳統材料的新穎物理性質。同學查閱奈米科技相關文獻時發現:如圖3所示,黃金的熔點會隨粒徑變小而減小,將展現新穎的物理性質。下列同學對此圖的解讀與推論,何者正確?
(A)粒徑變小趨近於零時,熔點亦趨近於零
(B)材料變為奈米尺度時不存在固液氣三態
(C)粒徑變小時之熔點變化是由於量測困難所造成
(D)當粒徑小於5奈米時,粒子的熔點急遽變小
(E)當粒徑大於20奈米時,粒子的熔點急遽變大

答案

(A)錯:圖未顯示粒徑趨近0時熔點。(B)錯:圖顯示有熔點,故有固液態。(C)錯:數據已量測出。(D)對:圖形顯示粒徑小於5nm時熔點急降。(E)錯:粒徑大於20nm後曲線平緩。選(D)。 報錯
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110學測自然試卷_10

某物質不溶於水,富含一種半導體工業所需的重要元素,且所含另一元素是人體不可或缺的成分之一。下列何者最符合以上所述?
(A)石英砂 & (B)硫化鉛 & (C)氯化鈣 & (D)氧化鐵 & (E)大理石

答案

硫化鉛(PbS)不溶於水,含硫(人體必需)和鉛(半導體)。石英砂(SiO\(_2\))含矽(半導體)但氧非人體特有必需。答案:(B) 報錯
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