高普考題庫
114 年 114年公務人員高等考試三級考試暨普通考試

化學程序工業(包括質能均衡、分析化學、儀器分析)

本卷皆為申論題,點「看答案與解析」查看擬答。

申論 1請回答下列有關化學工業程序流程圖和生產製程相關問題。㈠請問繪製管件及儀表圖(pipe & instrument diagram, P&ID)比程序流程圖(process flow diagram, PFD)多加入了那些資料?(12 分)㈡請說明「清潔生產製程」與「傳統生產製程」在原料、能源、回收和工業污染(廢水、廢氣和廢棄物)等方面之差異性。(10 分)
申論 2質能均衡探討化學工業程序中進料與出料間的質量及能量變化關係,請回答下列質能均衡相關問題。有一蒸餾塔用來提高酒精的濃度,未蒸餾前之酒精中含乙醇10%,其流率為2.4 kg/s。蒸餾後塔頂之酒精中含乙醇40%,其流率為0.4kg/s。試求塔底的酒精溶液離開時濃度為多少?(15 分)
申論 3請回答下列有關儀器分析問題。㈠濾紙色層分析某化合物時,溶劑前沿的移動距離為5 公分,化合物色點的移動距離為3 公分,其阻滯因數(R)值應為何?(5 分)f㈡某物質經過20 cm 長的層析管柱,所得圖譜中的尖峰底部寬度為8 秒,滯留時間為40 秒,則該層析管之理論板數(N)和理論板高(H)為多少?(10 分)
申論 4請回答下列有關化學工業安全與污染防治問題。㈠請描述如何以氣提法去除廢水中的氨氮?(5 分)㈡請描述如何以離子交換法去除廢水中的NH+和NO–?(4 分)㈢請寫出添加硫酸鋁、氯化鐵和石灰去除廢水中磷酸鹽的化學反應式。(6 分)
申論 5下圖為2-methyl-1-pentene 之1H NMR 之圖譜,2.97、2.08、2.96、2.06 和2.00 為五個NMR 峰的積分值,請回答下列有關分析化學之問題。㈠請畫出2-methyl-1-pentene 之化學結構,並指出下圖a、b、c、d、e 這五個NMR 峰各為2-methyl-1-pentene 化學結構中那個氫之吸收峰?(10 分)㈡下圖a、b、c、d、e 這五個NMR 峰當中,何者受屏蔽效應(shieldingeffect)之影響最大?(3 分)㈢下圖a、b、c、d、e 這五個NMR 峰當中,何者位於最高場(upfield)之位置?(3 分)
申論 6請回答下列有關石油化學工業之問題。㈠汽油辛烷值(octane number)之定義為何?(5 分)㈡油品的辛烷值與其分子結構有關,正戊烷和正辛烷當中,何者的辛烷值較高?(3 分)㈢1-戊烯和正戊烷當中,何者的辛烷值較高?(3 分)㈣如何提升汽油之辛烷值?(6 分)