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HKDSE 化学练习卷（卷二 选修部分：工业化学・分析化学）附答案｜{N} 题、60 分钟、100 分｜打印及下载
练习卷 · DSE 化学
DSE 化学卷二练习卷：甲部工业化学 15 题、乙部分析化学 10 题选择题，丙部 5 题结构题，共 {N} 题，60 分钟、100 分；涵盖哈伯法与接触法的条件与产率、原子经济效益、氯碱电解、限量试剂、滴定计算、离子鉴定、色层分析与红外光谱，每题附算式答案与评分要点，并有题目版与答案版 PDF，家长可照步骤批改。
卷面资料 年级：中六（DSE） ｜ 科目：化学 ｜ 时限：60 分钟 ｜ 总分：100 分 ｜ 题数：30
甲部 工业化学（30 分）
1. 每题 2 分，选出最适合的答案。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 1 | 在哈伯法中，4.0 mol 氮气与过量氢气完全反应（N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃，Mr(NH₃) = 17）。最多可生成氨的质量是多少？ | 莫耳比 N₂ : NH₃ = 1 : 2，故 n(NH₃) = 2 × 4.0 = 8.0 mol；m = n × Mr = 8.0 × 17 = 136 g。（2 分） |
| 2 | 承上题，实际只得 102 g 氨。百分产率是多少？ | 百分产率 = 实际产量 ÷ 理论产量 × 100% = 102 ÷ 136 × 100% = 75%。（2 分；把分母用实际产量给 0 分。） |
| 3 | 哈伯法的原子经济效益（atom economy）是多少？ | 反应物全部原子都进入产物：原子经济效益 = (2 × 17) ÷ (28 + 3 × 2) × 100% = 34 ÷ 34 × 100% = 100%。（2 分） |
| 4 | 接触法中，二氧化硫氧化成三氧化硫所用的催化剂及典型条件是： | 催化剂为五氧化二钒（V₂O₅），温度约 450 ℃、压力约 1–2 atm。铁催化剂属哈伯法，不可混淆。（2 分；催化剂与条件各 1 分。） |
| 5 | 在接触法中，200 mol SO₂ 与 120 mol O₂ 混合（2SO₂ + O₂ ⇌ 2SO₃）。哪一种是限量试剂，最多可得多少 kg SO₃（Mr = 80）？ | SO₂ 所需氧 = 200 ÷ 2 = 100 mol < 120 mol，故 SO₂ 为限量试剂（余氧 20 mol）；n(SO₃) = 200 mol；m = 200 × 80 = 16000 g = 16 kg。（2 分） |
| 6 | 下列哪一项改变不会提高 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g)（ΔH < 0）平衡时 SO₃ 的产量？ | 提高温度会使平衡向吸热（逆）方向移动，SO₃ 产量下降。增大压力、加入过量 O₂、不断抽走 SO₃ 都会提高产量。（2 分） |
| 7 | 在室温室压下，气体莫耳体积取 24.0 dm³ mol⁻¹。0.50 mol 二氧化碳占多少体积？ | V = n × 莫耳体积 = 0.50 × 24.0 = 12.0 dm³。（2 分） |
| 8 | 电解浓盐水（氯碱工业）时，每生成 1.0 mol 氯气，同时生成多少克氢氧化钠（Mr(NaOH) = 40）？ | 2NaCl + 2H₂O → 2NaOH + H₂ + Cl₂，莫耳比 Cl₂ : NaOH = 1 : 2，故 n(NaOH) = 2.0 mol，m = 2.0 × 40 = 80 g（同时得氯气 71 g）。（2 分） |
| 9 | 要电解生成 1.0 mol 氯气，最少需要多少克氯化钠（Mr(NaCl) = 58.5）？ | n(NaCl) = 2 × 1.0 = 2.0 mol；m = 2.0 × 58.5 = 117 g。（2 分） |
| 10 | 苏尔维法中，碳酸氢钠受热分解 2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂。2.0 mol NaHCO₃ 可得多少克碳酸钠（Mr(Na₂CO₃) = 106）？ | 莫耳比 2 : 1，n(Na₂CO₃) = 1.0 mol；m = 1.0 × 106 = 106 g。（2 分） |
| 11 | 某反应的总反应物质量为 100 g，目标产物质量为 88 g，其余为副产物。原子经济效益是多少？ | 原子经济效益 = 目标产物质量 ÷ 全部反应物质量 × 100% = 88 ÷ 100 × 100% = 88%。（2 分；若用实际产量除以理论产量，那是百分产率，不是原子经济效益。） |
| 12 | 关于催化剂在工业反应中的作用，下列哪一项正确？ | 催化剂提供较低活化能的反应途径，使正逆反应速率同时加快，缩短达平衡所需时间；但不改变反应焓变，也不改变平衡位置与平衡常数。（2 分；答“提高产率”给 0 分。） |
| 13 | 烟气脱硫把 SO₂ 通过石灰石浆液：CaCO₃ + SO₂ + ½O₂ → CaSO₄ + CO₂。要完全吸收 64 g SO₂，需多少克 CaCO₃（Mr = 100.1）？ | n(SO₂) = 64 ÷ 64 = 1.0 mol，与 CaCO₃ 之比 1 : 1，故需 1.0 mol；m = 1.0 × 100.1 = 100.1 g。（2 分） |
| 14 | 以氢氧燃料电池驱动汽车，相比汽油引擎，最直接的好处是： | 燃料电池的唯一产物是水，行车时不排放二氧化碳、一氧化碳或氮氧化物；但氢气生产过程是否低碳，仍取决于制氢方法。（2 分；答“氢气便宜”给 0 分。） |
| 15 | 在氢氧燃料电池中，每消耗 1 mol 氢气约释出 2 mol 电子（2H₂ + O₂ → 2H₂O）。以法拉第常数 96500 C mol⁻¹ 计，1 mol 氢气可送出多少库仑电量？ | Q = n(e⁻) × F = 2 × 96500 = 193000 C（约 1.9×10⁵ C）。（2 分） |
乙部 分析化学（20 分）
2. 每题 2 分，选出最适合的答案。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 16 | 以火焰试验辨认钾离子，火焰呈什么颜色？ | 钾呈淡紫色（lilac）。钠呈金黄色、钙呈砖红色、铜呈蓝绿色。（2 分；写“紫色”给 1 分。） |
| 17 | 向含锌离子的溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液至过量，会观察到什么？ | 先出现白色沉淀 Zn(OH)₂，继续加至过量时沉淀溶解，得无色溶液（锌的氢氧化物具两性）。（2 分；只答“白色沉淀”给 1 分。） |
| 18 | 要检验某固体是否含碳酸根离子，最适合的做法是： | 加稀盐酸，若放出气体并使石灰水变乳浊，即含碳酸根（放出 CO₂）。（2 分；加热石灰水或直接用石蕊试纸只给 1 分。） |
| 19 | 检验溶液中是否含硫酸根离子，正确的试剂与现象是： | 先加稀盐酸（排除碳酸根、亚硫酸根），再加氯化钡溶液，得白色沉淀且不溶于稀盐酸，即硫酸根。（2 分；不先加酸排除干扰给 1 分。） |
| 20 | 以 25.0 cm³、0.100 M 的氢氧化钠溶液恰好中和 25.0 cm³ 氢氯酸。氢氯酸的浓度是多少？ | n(NaOH) = 0.100 × 25.0 ÷ 1000 = 2.50e-03 mol；反应比 1 : 1，故 n(HCl) 相同；c = 2.50e-03 ÷ 25.0 × 1000 = 0.100 M。（2 分） |
| 21 | 碘滴定中 I₂ + 2S₂O₃²⁻ → 2I⁻ + S₄O₆²⁻。滴定 0.0050 mol I₂ 需多少 mol 硫代硫酸根？ | 由方程式莫耳比 I₂ : S₂O₃²⁻ = 1 : 2，故需 2 × 0.0050 = 0.0100 mol。（2 分） |
| 22 | 某次滴定三次读数为 21.40、21.50、21.60 cm³，全部在合理范围内。计算时应采用的平均滴定体积是多少？ | 三次结果相差不超过 0.20 cm³，属可接受范围，故取算术平均：(21.40 + 21.50 + 21.60) ÷ 3 = 21.50 cm³。（2 分；擅自丢弃任何一个读数给 0 分。） |
| 23 | 以 25.0 cm³ 白醋（假设密度 1.00 g cm⁻³）与平均 21.50 cm³、0.100 M 的氢氧化钠溶液滴定 （1 : 1 反应，Mr(CH₃COOH) = 60）。醋酸的质量对体积百分比是多少？ | n(NaOH) = 0.100 × 21.50 ÷ 1000 = 2.150e-03 mol = n(酸)；m(酸) = 2.150e-03 × 60 = 0.129 g；样本质量 25.0 g（密度 1.00），故 0.129 ÷ 25.0 × 100% ≈ 0.52%（w/w）。（2 分；忘记用密度把体积换成质量给 1 分。） |
| 24 | 纸色层分析中，某色素斑点由起点线移动 3.2 cm，溶剂前缘移动 8.0 cm。它的 Rf 值是多少？ | Rf = 斑点移动距离 ÷ 溶剂前缘距离 = 3.2 ÷ 8.0 = 0.40（无单位）。（2 分） |
| 25 | 某有机化合物的红外光谱在约 1700 cm⁻¹ 有强吸收峰。这最可能表示含哪一个官能基？ | 约 1700 cm⁻¹ 的强峰属 C=O 伸缩振动（羰基）。宽而大的 2500–3300 cm⁻¹ 才是 O—H 羧酸，3300 cm⁻¹ 尖峰通常是 O—H 醇或 N—H。（2 分） |
丙部 结构题（50 分）
3. 回答下列各题，须列出算式、单位及有效数字（如适用）。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 26 | 哈伯法制氨：N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)，ΔH = −92 kJ mol⁻¹。 (a) 写出平衡反应式，并指出工业上使用的催化剂。(2 分) (b) 解释为何操作温度取约 450 ℃，而非更低或更高。(3 分) (c) 以 200 mol N₂ 与 700 mol H₂ 反应，找出限量试剂，求氨的理论质量（kg）；若实际得 5.4 kg，求百分产率。(3 分) (d) 解释为何工厂不断把氨液化抽走可提高产率。(2 分) |
(a) N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)；催化剂为铁（含 K₂O、Al₂O₃ 助催化剂）。（2 分） (b) 反应放热，低温有利平衡但速率太慢；高温速率快但平衡左移、产率低；450 ℃ 是速率与产率的折衷，加上催化剂已足够提速。（3 分） (c) 所需 H₂ = 3 × 200 = 600 mol < 700 mol，故 N₂ 为限量试剂；n(NH₃) = 2 × 200 = 400 mol；m = 400 × 17 ÷ 1000 = 6.8 kg；百分产率 = 5.4 ÷ 6.8 × 100% = 80%。（3 分） (d) 抽走生成物使生成物浓度下降，Q < K，平衡向右移动，故氨的产量增加。（2 分） |
| 27 | 以标准氢氧化钠溶液滴定白醋，测定醋酸含量。每次取 25.0 cm³ 白醋，三次滴定体积为 21.40、21.50、21.60 cm³，NaOH 浓度 0.100 M，反应为 1 : 1，Mr(CH₃COOH) = 60。 (a) 说明为何取三次的平均值，并算出平均滴定体积。(3 分) (b) 求白醋中醋酸的浓度（M）。(3 分) (c) 求醋酸的质量浓度（g dm⁻³）。(2 分) (d) 若改用未经校准的滴定管，对结果有什么影响？(2 分) |
(a) 三次读数相差 ≤ 0.20 cm³，属一致（concordant），取平均可减低随机误差：(21.40 + 21.50 + 21.60) ÷ 3 = 21.50 cm³。（3 分） (b) n(NaOH) = 0.100 × 21.50 ÷ 1000 = 2.15e-03 mol；1 : 1 故 n(酸) 相同；c = 2.15e-03 ÷ 25.0 × 1000 = 0.0860 M。（3 分） (c) 质量浓度 = 0.0860 × 60 = 5.16 g dm⁻³。（2 分） (d) 未校准的滴定管有系统误差，会使所有读数同向偏大或偏小，平均值不能消除，结果会有固定偏差；应以标准溶液校准滴定管。（2 分） |
| 28 | 一瓶无色溶液含一种阳离子和一种阴离子，可能是 K⁺、Na⁺、Ca²⁺ 与 Cl⁻、CO₃²⁻、SO₄²⁻ 中的组合。化验结果如下： ① 火焰试验：淡紫色火焰。 ② 加稀硝酸后再加硝酸银溶液：白色沉淀，沉淀溶于稀氨水。 ③ 加稀硝酸时无气泡。 (a) 由①②③推断溶液所含的阳离子与阴离子，并写出化合物名称。(4 分) (b) 解释②为何先加稀硝酸而不是稀盐酸。(3 分) (c) 设计一个简单实验，进一步确认阴离子（写出试剂与预期现象）。(3 分) |
(a) ① 淡紫色火焰 → K⁺；② 白色沉淀且溶于稀氨水 → Cl⁻（AgCl）；③ 无气泡 → 不含 CO₃²⁻；亦未见不溶于酸的白色沉淀，故不是 SO₄²⁻。化合物为氯化钾（KCl）。（4 分） (b) 稀盐酸本身含 Cl⁻，会与 AgNO₃ 生成白色 AgCl 沉淀，造成假阳性；稀硝酸可先除去 CO₃²⁻ 等干扰而又不引入 Cl⁻。（3 分） (c) 取样加稀硝酸（已排除碳酸根）后加硝酸钡溶液：若无白色沉淀，即不含硫酸根，配合阳离子鉴定可确认为氯化物；或作氯气/漂白性测试：加二氧化锰与浓硫酸加热，放出的气体使湿润蓝石蕊试纸先红后褪色。（3 分） |
| 29 | 接触法制硫酸由硫燃烧开始：S + O₂ → SO₂；2SO₂ + O₂ ⇌ 2SO₃；SO₃ + H₂O → H₂SO₄（实际用浓硫酸吸收）。 (a) 写出上述三个反应式，并指出第二步的催化剂与温度。(4 分) (b) 燃烧 320 kg 硫，假设各步完全反应，求 SO₂、SO₃ 及 H₂SO₄ 的理论质量（kg）。(3 分) (c) 若整条流程的总产率为 95%，实际可得硫酸多少 kg？(1 分) (d) 提出两项减少 SO₂ 排放的措施。(2 分) |
(a) S + O₂ → SO₂；2SO₂ + O₂ ⇌ 2SO₃（催化剂 V₂O₅，约 450 ℃、1–2 atm）；SO₃ + H₂O → H₂SO₄。（4 分） (b) n(S) = 320 × 1000 ÷ 32.0 = 10000 mol；硫原子守恒，故 n(SO₂) = n(SO₃) = n(H₂SO₄) = 10000 mol；m(SO₂) = 10000 × 64.0 ÷ 1000 = 640 kg；m(SO₃) = 800 kg；m(H₂SO₄) = 980 kg。（3 分） (c) 实际 = 980 × 95% = 931 kg。（1 分） (d) 烟气脱硫（石灰石浆液吸收 SO₂）、改用低硫燃料、加装洗涤塔或把 SO₂ 回收制硫酸，任两项。（2 分） |
| 30 | 电解浓盐水（氯碱工业）以 10.0 A 电流进行 2.00 小时，反应为 2NaCl + 2H₂O → 2NaOH + H₂ + Cl₂（法拉第常数 96500 C mol⁻¹，室温气体莫耳体积 24.0 dm³ mol⁻¹）。 (a) 求通过的电量（C）。(2 分) (b) 求生成氯气的莫耳数。(3 分) (c) 求氯气在室温下的体积（dm³）。(3 分) (d) 同时生成的氢氧化钠有多少克？(2 分) |
(a) Q = It = 10.0 × 2.00 × 3600 = 72000 C。（2 分；忘记 × 3600 给 0 分。） (b) n(e⁻) = Q/F = 72000 ÷ 96500 = 0.7461 mol；Cl₂ 需 2 个电子，n(Cl₂) = 0.7461 ÷ 2 = 0.3731 mol。（3 分） (c) V = n × 24.0 = 0.3731 × 24.0 = 8.95 dm³。（3 分） (d) 莫耳比 Cl₂ : NaOH = 1 : 2，n(NaOH) = 0.7461 mol；m = 0.7461 × 40 = 29.8 g。（2 分） |
TutorZone 练习卷｜题目与文章为原创，并非任何学校或出版社的教材。
