肆、八十七学年度高级中学化学科全国能力决赛

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1、教育部92學年度高級中學數理及資訊學科能力競賽化學科決賽試題及參考答案主辦單位：教育部中等教育司承辦單位：國立高雄師範大學化學系競賽日期：中華民國九十二年十二月二十三日至二十五日I.教育部九十二學年度高級中學化學科能力競賽決賽實作（一）試題編號：（請填寫）※注意：1.請填寫編號，並於本試題紙上按題作答。2.可以使用電子計算機。題目：化合物的溶解度與混合物的分離一、注意事項：本實驗所使用的藥品有樣品1、2、3和4與四種溶劑，如實驗失敗需重新領藥，每領一種樣品一次扣總分30分，每領一種溶劑一次扣總分20分。二、實驗目的：依三

2、種不同化合物在各種溶劑下的溶解性，規劃一個最有效率的分離方法，並檢測出樣品4中各化合物的含量與重量百分比。三、固體藥品：樣品1是化合物A樣品2是化合物B樣品3是化合物C樣品4是化合物A,B,C的混合物四、溶劑：正己烷、醋酸乙酯、乙醇和蒸餾水。五、器材：名稱數量名稱數量1.標籤紙1大張(16小張)8.濾紙55mm5張2.樣品瓶20mL12個9.秤量紙10cm*10cm5張3.錐形瓶50mL5個10.刮杓5支4.玻璃棒4支11.滴管5支5.側管錐形瓶125mL1個12.量筒10mL1個6.水流抽器裝置1組13.天平1台7.布

3、克曼漏斗Φ55mm1個比賽開始後五分鐘內請確實清點藥品及所需器材是否短少，並立即向監試人員反應，五分鐘後如發現有短少情形將不予受理。■實驗一：溶解性試驗（36%）作法：樣品1、2及3均已定量，每包約為0.50克，取適量（體積）之不同溶劑倒入每一種樣品中測試其溶解情況，並完成下表。(請標示「不溶」、「微溶」、「可溶」)樣品1樣品2樣品3正己烷醋酸乙酯乙醇蒸餾水■實驗二：規劃混合物分離步驟（24%）作法：請依據實驗一的溶解性試驗自行規劃實驗步驟，以便最有效率的分離樣品4中的三種化合物。請以條列方式敘述所規劃的實驗步驟，並標示

4、其順序。■實驗三：實驗步驟實施（40%）作法：請你依照實驗二所設計的實驗步驟，實施你的實驗步驟，並將結果做定量的計算。（需寫出完整的計算過程）一、樣品4總重：二、樣品4中化合物A的重量：；重量百分率：三、樣品4中化合物B的重量：；重量百分率：四、樣品4中化合物C的重量：；重量百分率：※實作（一）試題參考答案■實驗一：溶解性試驗樣品1(對羥基苯甲酸)樣品2(硫酸鈉)樣品3(萘)正己烷不溶不溶可溶醋酸乙酯可溶不溶可溶乙醇可溶不溶微溶蒸餾水不溶可溶不溶■實驗二：規劃混合物分離步驟分離步驟：一、將樣品四精秤重(W1)後倒入100

5、mL錐形瓶中，加入適量正己烷(約10mL)，充分攪拌後以抽器過濾裝置過濾，重複二次，待有機溶劑揮發完全後將殘餘物秤重(W2)。二、將殘餘物以刮杓刮入另一個100mL錐形瓶中，加入適量醋酸乙酯(約10mL)，充分攪拌後以抽器過濾裝置過濾，重複二次，待有機溶劑揮發完全後將殘餘物秤重(W3)。■實驗三：實驗步驟實施作法：請你依照實驗二所設計的實驗步驟，實施你的實驗步驟，並將結果做定量的計算。（需寫出完整的計算過程）一、樣品4總重：W1。二、樣品4中化合物A的重量：W2-W3；重量百分率：(W2-W3)/W1×100％三、樣品4

6、中化合物B的重量：W3；重量百分率：W3/W1×100％四、樣品4中化合物C的重量：W1-W2；重量百分率：(W1-W2)/W1×100％樣品4組成組別(編號)ABC3n+1n=0-1630％50％20％3n+2n=0-1620％50％30％3nn=0-1730％40％30％I.教育部九十二學年度高級中學化學科能力競賽決賽實作（二）試題編號：（請填寫）※注意：1.請填寫編號，並於本試題紙上按題作答。2.可以使用電子計算機。題目：以滴定方法測定雙質子酸的分子量一、說明：一個含C、H、O的雙質子酸，其pKa分別為1.9和6.

7、2。如果以NaOH滴定，兩個當量點可以分別用甲基橙(pH變色範圍：3.1-4.4)和酚酞(pH變色範圍：8.0-9.6)兩個指示劑來決定。二、器材：I.個人器材名稱數量名稱數量1.50mL(或100mL)量筒一支7.稱量紙五張2.漏斗一個8.洗滌瓶一個3.滴定管一支9.125mL錐形瓶二個4.滴定管夾與鐵架一組10.刮勺一支5.滴管(含橡皮套)一支11.玻棒一支6.抹布一塊12.天平一套II.共用器材蒸餾水三、藥品：1.未知雙質子酸10克2.NaOH溶液200mL(濃度標示於藥品瓶上)3.甲基橙指示劑4.酚酞指示劑四、實

8、驗步驟：I.實驗1稱取約2克的雙質子酸並溶於蒸餾水(約50毫升)中，加入數滴的酚酞指示劑，以1M的NaOH水溶液(正確的濃度標示於NaOH容器上)滴定至指示劑變色。II.實驗2稱取約2克的雙質子酸並溶於蒸餾水(約50毫升)中，加入數滴的甲基橙指示劑，以1M的NaOH水溶液(正確的濃度標示於NaOH容器上)滴定至指示劑