分科測驗化學歷屆試題

正解：判準是中性穩定分子中各原子的常見鍵結數。CH3SHx 的硫已與碳形成一鍵，還需一個氫形成第二鍵，所以 x=1；CH3(CHy)3Cl 的鏈中 CHy 各已有兩個單鍵，尚需兩個氫，所以 y=2；CH3NHz 的氮與 CH3 形成一鍵後，還需兩個氫湊成三鍵，所以 z=2。故選 A。

B：z=3 會使 CH3NHz 中的中性氮形成四個單鍵，與題設的中性穩定分子不符。

C：x=2 與 y=3 都不符合硫與碳的常見價數；把原子已有的鍵結數漏算，才會多補氫。

D：x=2、y=3 同樣把硫與鏈中碳所需的氫數估得過多。

E：x=3 使硫的鍵結數更不合理，不能形成題示的中性分子。

本題考點：價鍵（valence bonding）——先數原子已形成的單鍵，再補到其常見鍵結數；結構式（structural formula）——判斷分子式時，要以相鄰原子的實際連結數決定氫原子數；中性分子（neutral molecule）——未標示電荷時，避免把需帶電的四鍵氮或過度鍵結的硫當成一般中性結構。

正解：同一溫度下，蒸氣壓較大的液體有較低的正常沸點。純環己烷的正常沸點高於純乙醇，所以乙的蒸氣壓小於甲；環己烷與乙醇混合時，異種分子間作用力較乙醇分子間的氫鍵弱，呈正偏差，丙的總蒸氣壓又較甲大。因此從小到大的順序為乙<甲<丙。

本題考點：蒸氣壓與沸點（vapor pressure and boiling point）——在相同外壓下，沸點較低者於同溫的蒸氣壓較高；拉午耳定律正偏差（positive deviation from Raoult's law）——異種分子吸引力較弱時，分子較易逸出液面，總蒸氣壓上升。

正解：三項實驗辨認銅的氧化還原、Cu+ 難溶鹽生成與配位顏色。Fe3+ 可氧化 Cu 成 Cu2+；Cu 與 Cu2+ 在 Cl− 存在下可歸中生成 CuCl；而實驗三顯示 Cu2+ 與 SCN− 單獨混合不會產生 CuSCN。故 A、B、E 成立，故選 ABE。

A：Cu 失去 2 個電子成 Cu2+，兩個 Fe3+ 各得 1 個電子成 Fe2+，反應式 Cu+2Fe3+→Cu2++2Fe2+ 的電子數守恆。

B：Cu(0) 與 Cu2+ 轉成兩個 Cu+，再各與 Cl− 形成白色難溶的 CuCl，可寫為 Cu+Cu2++2Cl−→2CuCl(s)。

E：實驗三把 CuSO4 與 KSCN 混合卻沒有白色沉澱，表示實驗二的 CuSCN 不能單靠 Cu2+ 與 SCN− 直接生成。

C：形成紅色硫氰酸錯合物的是 Fe3+ 與 SCN−，不是 Fe2+ 與 SCN−。

D：紅色褪去只能表示紅色錯合物的濃度下降；它不能推出 Fe3+ 已被完全消耗。

本題考點：氧化還原（redox reaction）——以電子得失配平，可判定 Cu 被 Fe3+ 氧化；歸中反應（comproportionation）——同一元素的高、低氧化態可同時轉成中間氧化態；沉澱與配位平衡（precipitation and complexation）——顏色與沉澱分別提供錯合物及難溶鹽的證據。

正解：由同碳數化合物的沸點分布可辨認 A 為烷類、C 為醛類，而 B 與 D 為醇與羧酸；判斷各敘述時要回到官能基造成的分子間作用力與反應性。烷類 A1 只有倫敦分散力，最接近理想氣體；B1、D1 都含可與鈉反應的 O−H；C1 為醛，能還原多侖試劑。故選 BDE。

B：A1 為烷類，分子間作用力最弱；在氣態、相同條件下，偏離理想氣體行為最小。

D：醇與羧酸都含 O−H，可與金屬鈉反應生成氫氣；B1、D1 分別屬這兩類，故可產生 H₂。

E：C1 為醛類，醛基可被多侖試劑氧化，同時使銀離子還原析出銀鏡。

A：同系物必須具有相同官能基並相差一個或多個 −CH₂−；A1 與 B1 分屬不同官能基類別，不能互稱同系物。

C：醇與羧酸都能以 O−H 形成分子間氫鍵，並非只有 D 類具有此作用力。

本題考點：官能基（functional group）——先依官能基辨認烷、醇、醛與羧酸，再推論反應性；分子間作用力（intermolecular forces）——氫鍵會提高沸點，烷類只有分散力而較接近理想氣體；多侖試劑（Tollens' reagent）——醛能被氧化並生成銀鏡，是辨認醛基的常用判準。

正解：甲的單一孔洞只有空孔與含 H₂ 兩種狀態，且表中 H₂ 對甲的 K 為 10×10⁻⁴ atm⁻¹。甲分子的總莫耳數 = 1000 g / (1000 g/mol) = 1.00 mol。由定義式可得 n(H₂@甲) / n(空甲) = K×P(H₂) = (10×10⁻⁴ atm⁻¹)×(1000 atm) = 1。故 n(H₂@甲) = n(空甲)，並有 n(H₂@甲) + n(空甲) = 1.00 mol，所以 n(H₂@甲) = 0.500 mol，故選 C。

A：若 n(H₂@甲) = 0.875 mol，則 n(空甲) = 1.000 mol − 0.875 mol = 0.125 mol，比例為 0.875 / 0.125 = 7，不符合 K×P(H₂) = 1。

B：若 n(H₂@甲) = 0.750 mol，則 n(空甲) = 1.000 mol − 0.750 mol = 0.250 mol，比例為 0.750 / 0.250 = 3，不符合平衡比為 1 的條件。

D：若 n(H₂@甲) = 0.375 mol，則 n(空甲) = 1.000 mol − 0.375 mol = 0.625 mol，比例為 0.375 / 0.625 = 0.6，不符合平衡比為 1 的條件。

E：若 n(H₂@甲) = 0.125 mol，則 n(空甲) = 1.000 mol − 0.125 mol = 0.875 mol，比例為 0.125 / 0.875 = 1/7，不符合平衡比為 1 的條件。

本題考點：吸附平衡常數（adsorption equilibrium constant）——先把 K 與氣體壓力相乘，得到含氣體的甲分子莫耳數與空甲分子莫耳數的比；莫耳守恆（mole balance）——單一孔洞的兩種狀態相加等於甲分子的總莫耳數；量綱分析（dimensional analysis）——atm⁻¹ 與 atm 相乘後無單位，才可作為莫耳數比。