化學工程 114 年材料化學考古題

114年特種考試地方政府公務人員及 離島地區公務人員考試試題 考試別：地方政府公務人員考試 等 別：三等考試 類 科：化學工程 科 目：材料化學（包括有機化學、無機化學） 考試時間：2 小時 座號： 不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。 本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。 請詳述為何醯胺（amide, R₂NCOR）在氧原子上的親核性遠高於在氮原 子上的親核性。（25 分） 請試述核磁共振儀（NMR）的基本原理，並說明其在材料化學領域中的 應用。（25 分） 請完成下列有機反應機構：（25 分） 請指出下列化合物中那一個較具酸性，並詳細說明原因。（25 分）

畫出下列化合物的光學異構物化學結構，並標定為R 或S 型態光學異 構物（enantiomers）：(a) 3-bromohexane; (b) 3-chloro-3-methylpentane. （10 分）

利用下列核磁共振光譜數據推導出一個合理吻合核磁共振光譜數據的 化學結構，並說明推理過程或依據。（20 分） (a) 化學簡式C3H3Cl5： peak a, triplet, NMR 譜線位置4.52 ppm, 1H; peak b, doublet, NMR 譜線位置6.07 ppm, 2H. (b) 化學簡式C3H5Cl3： peak a, singlet, NMR 譜線位置2.20 ppm, 3H; peak b, singlet, NMR 譜線位置4.02 ppm, 2H. (c) 化學簡式C4H9Br： peak a, doublet, NMR 譜線位置1.04 ppm, 6H; peak b, singlet, NMR 譜線位置1.95 ppm, 1H; peak c, doublet, NMR 譜線位置3.33 ppm, 2H. (d) 化學簡式C10H14： peak a, singlet, NMR 譜線位置1.30 ppm, 9H; peak b, singlet, NMR 譜線位置7.28 ppm, 5H.

寫出由丙醛（propionaldehyde）合成下列化合物的所有步驟的化學方程 式及所需反應試劑。(a) n-propyl alcohol; (b) propionic acid; (c) methyl ethyl ketone; (d) n-propyl propionate.（20 分）

請畫出 [Cr(en)(NH3)2BrCl]+ 錯離子的四個幾何異構物（geometric isomers）及兩個光學異構物（optical isomers）。（12 分）

列出下列分子的對稱元素（symmetry elements）並命名它們所屬的 點群（point group）：(a) H2; (b) H2O; (c) CO2; (d) BF3; (e) NH3; (f ) HCN.（18 分）

請畫出針對下列條件下的五個d 軌道的相對高低能階圖，並說明原因： (a)一個線性錯離子（complex ion）其配位基在x 軸方向；(b)一個線性 錯離子（complex ion）其配位基在y 軸方向。（20 分）