2011台湾清华化学竞赛(高中生)

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1、1.在含有0.050MMgCl2及1.0M氨的1.00升水溶液中，頇加入多少克的氯化-11銨，才能使鎂的鹽類不沉澱?Mg(OH)2的Ksp為1.510，NH3的Kb為1.8-510。(A)50g(B)56g(C)5.0g(D)4.3g答案：(B)解析：2+2+2-11[Mg]=0.050M使其溶解的最高[OHˉ]需符合Ksp=[Mg][OHˉ]=1.5102-11-112∴[OHˉ]=1.510/0.050=3010M-5-5∴[OHˉ]=310=1.73210M-5加入NH4Cl使溶液成緩衝溶液

2、，其[OHˉ]為1.73210M+NH3+H2ONH4+OHˉ+-5Kb=[NH4][OHˉ]/[NH3]=1.810+-5-5+∴[NH4]1.73210/1.0=1.810∴[NH4]=1.04MNH4Cl的分子量為14+4+35.5=53.51.0升中所需NH4Cl的量為1.04mol，其重量為1.04mol53.5=56g2.下列何者溶於稀硫酸中不產生反應？(A)Na2S(B)NaClO3(C)Na3PO4(D)NaF答案：(B)解析：Na2S、Na3PO4、NaF皆為弱酸強鹼鹽類，在稀酸中

3、會與質子結合，產生氫酸根或弱酸。3.在FeS2固體中，下列氧化數敘述何者正確？(A)Fe為+2(B)Fe為+3(C)Fe為+4(D)硫氧化數的絕對值與鐵氧化數之和為+4答案：(A)12+2解析：FeS2在晶體中為FeS2ˉ故選(A)4.下圖代表某反應座標圖，下列敘述何者錯誤？(A)B-A為活化能(B)A-C為反應熱(C)B代表活化錯合物的相對能量(D)B-C為逆反應的活化能答案：(B)解析：C-A為反應熱。5.某一元弱鹼溶液60mL，恰可與30mL0.10MHCl溶液完全中和，再加入10mL0.10MNaOH溶

4、液後，溶液之pH值為9.0，則此弱鹼之Kb值為何？-5(A)1.510-5(B)1.010-5(C)2.010-5(D)2.510答案：(C)解析：60mL弱鹼溶液與30mL的0.10MHCl溶液完全中和後，再加入10+mL0.10MNaOH溶液後，溶液變為緩衝溶液，其弱鹼B與其共軛酸BH的濃度比為1:2+B+H2OBH+OHˉ+-5-5Kb=[BH][OHˉ]/[B]=210/1=2.0106.Na2CO3及K2CO3的混合物3.2g，溶於水配成100mL溶液。取該溶液40mL，加入60mL0.

5、50MHCl溶液，充分反應並移除CO2，以0.50MNaOH溶液滴定，達終點時用去NaOH溶液20mL，則混合物中Na2CO3的重量百分率為何？(A)26%(B)29%2(C)31%(D)33%答案：(A)解析：40mL樣品中含Na2CO3及K2CO3之量為3.2g(40/100)=1.28g設其中含Na2CO3ammol含K2CO3bmmolNa2CO3分子量232+12+163=106K2CO3分子量392+12+163=1383a106+b138=1.2810------------(1)

6、所用酸的量為0.5060=30mmol所中和鹼的全量為2a+2b+0.5M20mL=2a+2b+10mmol=30mmol-----(2)解得a=100/32Na2CO3的重量百分率為a106/1280=(100/32)106/1280=0.26=26%7.甲溶液為50mLpH=9.0的氨水溶液，乙溶液為50mLpH=9.0的NaOH溶-5液，下列有關甲乙兩溶液的敘述何者正確？(氨的Kb=1.810)(A)以0.20MHCl溶液滴定，達終點時所需體積甲=乙(B)以0.10MHCl溶液滴定時，甲乙兩溶液

7、皆可用酚酞指示劑(C)氫離子濃度甲大於乙+(D)甲溶液中氨的濃度小於乙溶液中Na的濃度答案：(D)解析：A:甲需較多體積HClB:甲溶液滴定不能以酚酞為指示劑C:氫離子濃度甲等於乙D:甲溶液中，氨的濃度符合-5+-5-5-6Kb=1.810=[NH4][OHˉ]/[NH3]=1010/[NH3]，因此[NH3]=5.610M。+-5而溶液中Na的濃度為1.010.8.某金屬在1140ºC左右，其單位晶格由面心立方，密度d1，轉變為體心立方，密度d2，d1:d2的比值為何?(A)1.12(B)1.093(

8、C)1.06(D)1.04答案：(B)解析：設單位晶格每邊長在面心立方為S1，而在體心立方為S2，設每個金屬原子半徑為a，在體心立方中3S2=4a，單位晶格含2個原子。在面心立方中2S1=4a，單位晶格含4個原子。333333d1/d2=(4/(S1))/(2/(S2))=2(S2/S1)=2(4a/3)/(22a)=2(2/3)=(4/3)(2/3)=1.099.下列有關氣體的敘述