111年 - 111 第 52 屆國際化學奧林匹亞競賽國內初選筆試題目卷#110919

1. 在鋰二價離子（）之發射光譜中，n = 4 →n = 2 之譜線波長為 X nm，則基態鋰原子之第三游離能為 X nm-光子之能量的多少倍？ (A) 4/3 (B) 2 (C) 8/3 (D) 4 (E) 16/3

2. 右列七種分子或離子中，共有幾種為直線形？CO₂、SO₂、SF₂、HCN、C₂H₂、、 (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5 (E) 6

3. 將甲容器中的氫氣和氧氣混合氣體經由針孔逸散至一個真空的乙容器中。經過一段時間後，若乙容器中之氫氣和氧氣的分壓相同，則氫氣在原混合氣體中的莫耳分率為多少？ (H = 1.0，O = 16) (A) 0.2 (B) 0.4 (C) 0.5 (D) 0.6 (E) 0.8

4. 由純水之相圖（A 為三相點）判斷下列有關純水性質之敘述，何者錯誤？

(A) 水的最低沸點為 0.01°C (B) 水的最高凝固點為 0.01°C (C) 冰的最高昇華點為 0.01°C (D) 水存在的最低溫度為 0.01°C (E) 在三相點時，冰和水的蒸氣壓相同

5. 考慮基態銅一價離子（Cu⁺）之電子組態，下列敘述何者錯誤？(銅：Z = 29) (A) 具有 l = 1 之電子數為 12 個 (B) 具有 l = 2 之電子數為 10 個 (C) 具有 n = 3 之電子數為 16 個 (D) 具有 m_s = -1/2 之電子數為 14 個 (E) 沒有不成對電子

6. 放射性磷-32（P-32）之半生期為 14.3 天。若某 P-32 樣品每分鐘發生 54 次衰變，則此樣品含有多少個 P-32 原子？ (A) 5.4 ✖ 10⁵ (B) 1.6 ✖ 10⁶ (C) 5.4 ✖ 10⁶ (D) 8.6✖10⁶ (E) 1.6 ✖ 10⁷

7. 實驗室中有鎂帶、氯水、氧氣及稀硝酸四種物質。下列何者與以上所有物質皆可進行氧化還原反應？ (A) 氫硫酸 (B) 硫代硫酸鈉溶液 (C) 氯化鐵溶液 (D) 碘化鈉溶液 (E) 小蘇打溶液

8. CaC₂ 和 ZnC₂、Al₄C₃、Mg₂C₃、Li₂C₂等皆為離子化合物，CaC₂ 與水反應可製備乙炔。下列何組化合物分別跟水反應，前者會生成丙炔而後者產生甲烷？ (A) ZnC₂、Al₄C₃ (B) Mg2C₃、Al₄C₃ (C) Al₄C₃、Li₂C₂ (D) Li₂C₂、ZnC₂ (E) Mg₂C₃、Li₂C₂

9. 某磁性材料的主要化學成份為，若 x = 0.5，則下列對此化學物質的組成相關敘述何者錯誤？ (A) 只含有(B) 含有 (C)的莫耳數比為 1:1 (D) 的莫耳數比為 1:4 (E) 的莫耳數比為 1:4

10. 常溫下，將等莫耳數的銅片、鐵片、鋁片、鋅片及銀片分別置入 5 個小燒杯中，然後各加入足量的濃硝酸，何者產生最多的 NO₂ 氣體？ (A) 銅片 (B) 鐵片 (C) 鋁片 (D) 鋅片 (E) 銀片

11. 將等莫耳數的① Na、② Na₂O、③ Na₂O₂ 和④ NaOH 分別與足量的水反應後，以水稀釋至體積皆相等。所得的四個溶液，哪些濃度相同？ (A)① 和②(B)② 和③ (C) ③和④ (D)① 和④ (E)② 和④

12. 將 Ba(OH)₂溶液滴入明礬溶液中，使全部轉化成 BaSO₄沉澱，此時鋁元素主要以何種形式存在於溶液中？ (A) (B)(C)(D) Al(OH)₃ (E)

13. 取某酸 1.5 g 溶成 50 mL 水溶液，取出 30 mL，以 0.4 M NaOH 溶液滴定，加入 50 mL 之 NaOH 溶液，恰可達酚酞變色點，該酸性物質為何者？ (A) H₂C₂O₄ (B) C₆H₅COOH (C) H₂SO₄ (D) NaH₂PO₄(E) H₂CO₃

14. 自工業革命之後，人類大量使用石化原料，造成大氣中 CO₂濃度飆升，如今大氣中 CO₂ 已高達 400 ppm (v/v 體積比)。在 1 atm，25°C 時，將 49.0 L 的乾燥後空氣通入足量的 NaOH 溶液中，假設 CO₂ 完全被吸附，請問 NaOH 溶液重量會增加多少 mg？ (A) 400 (B) 82 (C) 70.4 (D) 24.5 (E) 35.2 mg

15. 已知水的解離為吸熱反應，其解離常數 K_w在 100°C 時為，下列敘述何者正確？ (A) 在 4°C 時，純水之密度最小，解離度亦最低 (B) 有 100°C 時，純水之，則此溶液為中性 (C) 100°C 之純水 pH ＞ 0°C 之純水 pH (D) 在 80°C 時，酸性溶液的 pOH＋pH ＞ 14 (E) 在 10°C 時，中性溶液 pH ＜7

16. 甲基紅是常用的酸鹼指示劑之一，其本身也是一個有機酸，甲基紅變色範圍為 pH= 4.4 (紅) ~ 6.2(黃)，下列何者數值最接近其酸解離常數： (A) (B) (C) (D) (E)

17. 今有一 0.02 M KMnO₄溶液 200 mL，在室溫 27°C 下，通入含有 SO₂的氣體 300 mL 恰可使溶液顏色消失，請問此氣體中 SO₂ 的分壓為多少 atm？ (A) 0.90 (B) 0.82 (C) 0.56 (D) 0.41 (E) 0.30 atm

18. 下列何者不屬於共軛酸鹼對？ (A)(B)(C) H⁺ ，H₂O (D) (E) OH^-，H₂O

19. 下列哪一個化合物不能使石蕊試紙變紅色？ (A) C₆H₅SO₃H (B) C₆H₅OH (C) CH₃COOH (D) C₆H₅COOH (E) H₂CO₃

20. 有關具有分子式有機化合物的敘述，何者是正確的？ (A) 有三個屬於醇類化合物，有四個屬於醚類化合物 (B) 有三個化合物可以被二鉻酸鉀的酸性溶液氧化 (C) 所有分子都可以溶於水 (D) 有三個化合物可以與鈉反應 (E) 只有一個異構物可與過錳酸鉀反應生成羧酸

21. 乙醇進行以下哪一個反應可以獲得醚類化合物？ (A) 加入金屬鈉 (B) 加入三倍量的濃硫酸之後，再加熱至 180℃(C) 加入同體積的濃硫酸之後，再加熱至 130℃ (D) 加入同體積醋酸之後及少量硫酸之後，再加熱 (E) 加入同體積的硫酸之後，再加入二鉻酸鉀

22. 某化合物完全燃燒之後，所得的 CO₂ 和 H₂O 的莫耳數比為 1: 1，以下有幾種化合物符合上述的描述？ (1) 甲苯 (2) 丙炔 (3) 環已烷 (4) 丙酮 (5) 1-戊烯 (6) 乙二胺 (A) 皆不符合 (B) 一種 (C) 二種 (D) 三種 (E) 四種

23. 下列顯示了氯雷他定（Claritin^®）的分子結構，氯雷他定是美國最暢銷的抗組胺藥之一。請問有多少個碳原子屬於 sp ² 混成？
(A) 14 (B) 8 (C) 22 (D) 1 (E) 2

24. 甲生試圖想要分離苯與 1-萘胺，可以利用以下哪一方法？ (A) 加 H₂O (B) 加乙醚 (C) 加酒精 (D) 加氫氧化鈉水溶液 (E) 加鹽酸水溶液

複選題
25. 下列哪些現象或實驗結果無法用古典理論解釋？ (A) 光波的干涉 (B) 氫原子的放射光譜 (C) 日光經三菱鏡形成的彩虹光譜 (D) 熾熱固體放光之強度隨頻率之分布 (E) 單色光照射在金屬表面將電子敲擊出來

複選題
26. 下列有關週期表第二週期元素之基態原子的敘述，哪些正確？ (A) 氧原子具有第三高的第一游離能 (B) 硼原子具有第二低的第二游離能 (C) 原子半徑隨原子序增加而遞減 (D) 電負度隨原子序增加而遞增(氖除外) (E) 有兩種原子具有一個不成對電子

複選題

27. 下列哪些分子或離子之中心原子與 BF₃之中心原子的混成軌域相同？ (A) SO₂ (B) SO₃ (C) (D) (E)

複選題

28. 在 25°C 時，甲烷和乙烷的標準莫耳生成熱（kJ/mol）分別為 -75 和 -85，其標準莫耳燃燒熱（kJ/mol）分別為 -890 和 -1560，試問下列哪些選項正確？ (A)的標準莫耳生成熱為 -395 kJ/mol (B) 的標準莫耳生成熱為 -245 kJ/mol (C) 每克之標準燃燒熱：乙烷＞甲烷 (D) 在甲烷燃燒的過程中，分子總數不變 (E) 乙烷燃燒後之氣體總壓力較燃燒前小（假設溫度不變、體積固定）

複選題
29. 以二氧化錳催化 KClO₃分解產生氧氣的實驗中，收集到的氧氣有味道，而且能使濕潤的澱粉碘化鉀試紙變藍。以此法製得的氧氣中可能混有下列哪些物質？ (A) Cl₂ (B) KCl (C) O₃ (D) HCl (E) KO₂

複選題

30. 下列物質的性質比較，哪些正確？ (A) 粒子半徑: ˃ Cl ˃ S ˃ F (B) 還原能力: ˃ Clˉ ˃ Brˉ ˃ Iˉ (C) 氧化能力:Cl₂ ˃ S ˃ Se ˃ Te (D) Ka₁:H₂SO₄ ˃ HClO₄ ˃ H₂SeO₄ (E) 非金屬性 F ˃ Cl ˃ S ˃ Se

複選題

31. 將 SO₂氣體通入氯化鋇水溶液中，溶液仍維持澄清。若將氯化鋇水溶液分裝於兩支試管中，其中一支加入硝酸鉀水溶液，另一支加入氫氧化鈉溶液，然後再將 SO₂ 氣體分別通入兩支試管中，結果兩支試管都有白色沉澱產生。下列相關敘述哪些正確？ (A) 氯化鋇為兩性物質 (B) 兩支試管中的白色沉澱都是 BaSO₄ (C) SO₂ 具有還原性 (D) SO₂為酸性物質 (E) pH 升高會使 SO₂ 水溶液中的濃度增加