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DSE 化学练习卷：化学计量、酸碱与电化学（12 题・100 分・75 分钟）
练习卷 · DSE 化学 化学计量与酸碱全卷
HKDSE 化学练习卷：化学计量、酸碱与电化学。12 题、100 分、75 分钟，甲部考摩尔计算、滴定与燃烧分析；乙部考酸碱中和、氧化还原滴定、电解与燃烧焓变；丙部考化学平衡、反应速率、醇的摩尔质量与离子化合物。所有数值按题目数据计算，答案附评分要点。
卷面资料 年级：中六（S6） ｜ 科目：化学 ｜ 时限：75 分钟 ｜ 总分：100 分 ｜ 题数：12
甲部 化学计量与气体摩尔体积（第 1–4 题，32 分）
每题 8 分；须写出化学方程式或摩尔关系、列出算式并标明单位，最后答案取三位有效数字。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 1 | 一块 25.0 g 纯碳酸钙（CaCO₃，Mr = 100.0）在充足空气中强热至完全分解：CaCO₃(s) → CaO(s) + CO₂(g)。(a) 计算 CaCO₃ 的物质的量。(b) 求生成 CO₂ 在室温常压（摩尔体积 24.0 dm³ mol⁻¹）下的体积。(c) 求剩余固体的质量，并以原子守恒说明答案合理。 | (a) n(CaCO₃) = 25.0 ÷ 100.0 = 0.250 mol。(b) 由方程式，n(CO₂) = n(CaCO₃) = 0.250 mol，故 V = 0.250 × 24.0 = 6.00 dm³。(c) n(CaO) = 0.250 mol，质量 = 0.250 × 56.0 = 14.0 g；验算：14.0 g CaO 含钙 0.250 mol，与反应物中 0.250 mol 钙相同，故原子守恒成立。（评分要点：物质的量 3 分；气体体积 3 分，须写出摩尔体积 24.0；固体质量与验算 2 分。） |
| 2 | 25.0 cm³ 0.100 M 氢氧化钠溶液需用 0.0500 M 硫酸中和：2NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂O。(a) 求 NaOH 的物质的量。(b) 求所需硫酸的体积（cm³）。(c) 求所用硫酸的质量（H₂SO₄ 的 Mr = 98.0）。 | (a) n(NaOH) = 0.100 × 0.0250 = 2.50 × 10⁻³ mol。(b) 由方程式 n(H₂SO₄) = n(NaOH) ÷ 2 = 1.25 × 10⁻³ mol，故 V = 1.25 × 10⁻³ ÷ 0.0500 = 0.0250 dm³ = 25.0 cm³。(c) 质量 = 1.25 × 10⁻³ × 98.0 = 0.123 g。（评分要点：NaOH 物质的量 2 分；硫酸物质的量与体积 3 分；质量 3 分。） |
| 3 | 4.60 g 只含碳、氢、氧的化合物完全燃烧，生成 8.80 g 二氧化碳与 5.40 g 水。(a) 求化合物中碳与氢的质量。(b) 求氧的质量，并写出碳、氢、氧三者的物质的量比。(c) 写出实验式；若该化合物的摩尔质量为 46.0 g mol⁻¹，写出分子式并命名该化合物。 | (a) n(CO₂) = 8.80 ÷ 44.0 = 0.200 mol，故碳的质量 = 0.200 × 12.0 = 2.40 g；n(H₂O) = 5.40 ÷ 18.0 = 0.300 mol，故氢的质量 = 0.600 × 1.0 = 0.600 g。(b) 氧的质量 = 4.60 − 2.40 − 0.600 = 1.60 g，n(O) = 0.100 mol，故 n(C)∶n(H)∶n(O) = 0.200∶0.600∶0.100 = 2∶6∶1。(c) 实验式为 C2H6O，式量 46.0，与题给摩尔质量相同，故分子式为 C2H6O，该化合物为乙醇。（评分要点：碳与氢的质量 3 分；氧的质量与比例 3 分；实验式、分子式与命名 2 分。） |
| 4 | 某气体 X 在室温常压下 240 cm³ 的质量为 0.320 g（摩尔体积 24.0 dm³ mol⁻¹，亚佛加德罗常数 6.02×10²³ mol⁻¹）。(a) 求 X 的物质的量。(b) 求 X 的摩尔质量，并推断 X 为哪一种单质气体。(c) 求 X 在此条件下的密度（g dm⁻³）及 240 cm³ 中所含的分子数目。 | (a) n(X) = 0.240 ÷ 24.0 = 0.0100 mol。(b) Mr = 0.320 ÷ 0.0100 = 32.0，摩尔质量 32.0 g mol⁻¹ 的单质气体为氧气 O₂。(c) 密度 = 0.320 ÷ 0.240 = 1.33 g dm⁻³；分子数目 = 0.0100 × 6.02 × 10²³ = 6.02 × 10²¹。（评分要点：物质的量 2 分；摩尔质量与推断 3 分；密度与分子数目 3 分。） |
乙部 酸碱、氧化还原、电解与焓变（第 5–8 题，36 分）
每题 9 分；电子转移数目与法拉第常数须正确使用，正负号与单位须与题目要求一致。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 5 | 25.0 cm³ 0.100 M 盐酸与 15.0 cm³ 0.100 M 氢氧化钠溶液混合，假设混合后体积可加。(a) 求混合前 H⁺ 与 OH⁻ 各自的物质的量。(b) 判断混合液呈酸性、碱性或中性，并求过量离子的浓度。(c) 求混合液的 pH（已知 log 2.5 = 0.40）。 | (a) n(H⁺) = 0.100 × 0.0250 = 2.50 × 10⁻³ mol；n(OH⁻) = 0.100 × 0.0150 = 1.50 × 10⁻³ mol。(b) H⁺ 过量 1.00 × 10⁻³ mol，故混合液呈酸性；总体积 40.0 cm³，[H⁺] = 1.00 × 10⁻³ ÷ 0.0400 = 0.0250 M。(c) pH = −log(0.0250) = 2 − 0.40 = 1.60。（评分要点：两者的物质的量 3 分；酸碱判断与过量浓度 3 分；pH 3 分。） |
| 6 | 在酸性条件下，用 0.0200 M 高锰酸钾溶液滴定 25.0 cm³ 硫酸亚铁溶液，终点时用去 20.0 cm³。MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5Fe²⁺ → Mn²⁺ + 5Fe³⁺ + 4H₂O。(a) 求所用 MnO₄⁻ 的物质的量。(b) 求该硫酸亚铁溶液中 Fe²⁺ 的浓度。(c) 求 250 cm³ 该溶液中所含铁的质量（Fe = 55.8）。 | (a) n(MnO₄⁻) = 0.0200 × 0.0200 = 4.00 × 10⁻⁴ mol。(b) 由方程式 n(Fe²⁺) = 5 × 4.00 × 10⁻⁴ = 2.00 × 10⁻³ mol，故 [Fe²⁺] = 2.00 × 10⁻³ ÷ 0.0250 = 0.0800 M。(c) 250 cm³ 中 n(Fe²⁺) = 0.0800 × 0.250 = 0.0200 mol，铁的质量 = 0.0200 × 55.8 = 1.12 g。（评分要点：MnO₄⁻ 物质的量 3 分；Fe²⁺ 浓度 3 分，须用 1∶5 关系；铁的质量 3 分。） |
| 7 | 以 2.00 A 的电流通电 30.0 分钟，电解硫酸铜溶液（法拉第常数 96500 C mol⁻¹，Cu = 63.5）。(a) 求通过的电量。(b) 求阴极析出铜的质量。(c) 求阳极放出氧的物质的量，以及在室温常压（24.0 dm³ mol⁻¹）下的体积。 | (a) Q = I × t = 2.00 × 1800 = 3600 C。(b) n(e⁻) = 3600 ÷ 96500 = 0.0373 mol，n(Cu) = 0.0373 ÷ 2 = 0.0187 mol，质量 = 0.0187 × 63.5 = 1.18 g。(c) 阳极反应 2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e⁻，故 n(O₂) = 0.0373 ÷ 4 = 9.33 × 10⁻³ mol，体积 = 9.33 × 10⁻³ × 24.0 = 0.224 dm³，即 224 cm³。（评分要点：电量 2 分；铜的质量 4 分；氧的物质的量与体积 3 分。） |
| 8 | 燃烧 0.500 g 甲醇（CH₃OH，Mr = 32.0）令 200 g 水由 20.0 °C 升至 47.0 °C（水的比热容量 4.2 J g⁻¹ K⁻¹）。(a) 求水吸收的热量（kJ）。(b) 求所燃烧甲醇的物质的量。(c) 求每摩尔甲醇燃烧的焓变（kJ mol⁻¹，须标明正负号），并提出一个令实验值与文献值出现差异的原因。 | (a) 热量 = 200 × 4.2 × 27.0 = 22680 J = 22.68 kJ。(b) n(CH₃OH) = 0.500 ÷ 32.0 = 0.0156 mol。(c) ΔH = −22.68 ÷ 0.015625 = −1452 kJ mol⁻¹，即每摩尔甲醇燃烧放出约 1452 kJ。差异原因：部分热量散失到周围空气及容器，或甲醇未完全燃烧生成一氧化碳。（评分要点：热量 3 分；物质的量 3 分；焓变与原因 3 分，须标明负号。） |
丙部 化学平衡、反应速率、醇与离子化合物（第 9–12 题，32 分）
每题 8 分；平衡浓度与速率计算须列出算式，结构式与离子符号须书写清楚。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 9 | 在 2.00 dm³ 的容器中，1.00 mol 氢与 1.00 mol 碘蒸气在恒温下反应：H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g)。平衡时容器内有 1.60 mol HI。(a) 求平衡时各物质的物质的量。(b) 求各物质的平衡浓度。(c) 计算该温度下的平衡常数 Kc，并写出 Kc 的表达式。 | (a) 反应消耗碘 1.60 ÷ 2 = 0.800 mol，故平衡时 n(H₂) = 0.200 mol、n(I₂) = 0.200 mol、n(HI) = 1.60 mol。(b) 容器体积 2.00 dm³，故 [H₂] = [I₂] = 0.200 ÷ 2.00 = 0.100 M，[HI] = 1.60 ÷ 2.00 = 0.800 M。(c) Kc = [HI]² ÷ ([H₂][I₂]) = 0.800² ÷ (0.100 × 0.100) = 0.640 ÷ 0.0100 = 64.0。（评分要点：平衡物质的量 3 分；浓度 2 分；Kc 表达式与数值 3 分。） |
| 10 | 把 0.500 g 锌粒加入过量的 1.00 M 盐酸中：Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂（Zn = 65.4，摩尔体积 24.0 dm³ mol⁻¹）。(a) 求锌的物质的量。(b) 求完全反应后放出氢的体积（cm³）。(c) 首 25.0 s 内收集到 50.0 cm³ 氢，求该段时间的平均速率（cm³ s⁻¹），并解释速率随时间下降的原因。 | (a) n(Zn) = 0.500 ÷ 65.4 = 7.65 × 10⁻³ mol。(b) 由方程式 n(H₂) = n(Zn)，故 V = 7.65 × 10⁻³ × 24.0 = 0.1835 dm³，即 183.5 cm³。(c) 平均速率 = 50.0 ÷ 25.0 = 2.00 cm³ s⁻¹；随时间下降的原因为盐酸浓度降低，同时锌粒表面积减少，碰撞频率下降。（评分要点：锌的物质的量 2 分；氢的体积 3 分；速率与解释 3 分。） |
| 11 | 0.740 g 某饱和一元醇与过量钠反应，放出 120 cm³ 氢气（室温常压，摩尔体积 24.0 dm³ mol⁻¹）：2ROH + 2Na → 2RONa + H₂。(a) 求氢的物质的量。(b) 求该醇的物质的量与摩尔质量。(c) 推断该醇的分子式与结构式。 | (a) n(H₂) = 0.120 ÷ 24.0 = 5.00 × 10⁻³ mol。(b) 由方程式 n(ROH) = 2 × 5.00 × 10⁻³ = 0.0100 mol，故 Mr = 0.740 ÷ 0.0100 = 74.0。(c) 饱和一元醇的通式为 CnH2n+2O，14n + 18 = 74.0，得 n = 4，故分子式为 C4H10O，结构式为 CH₃CH₂CH₂CH₂OH（丁-1-醇）。（评分要点：氢的物质的量 2 分；醇的物质的量与摩尔质量 4 分；分子式与结构式 2 分。） |
| 12 | 元素 X 的原子序为 12，能与氧形成离子化合物。(a) 写出 X 的电子排布及它形成的离子符号。(b) 0.243 g X 与氧完全反应，生成 0.403 g 氧化物，求该氧化物的实验式（X = 24.3，O = 16.0）。(c) 求该氧化物的摩尔质量，并写出它与水反应的化学方程式。 | (a) X 的电子排布为 2, 8, 2，失去最外层两个电子形成 X2+ 离子。(b) n(X) = 0.243 ÷ 24.3 = 0.0100 mol；氧的质量 = 0.403 − 0.243 = 0.160 g，n(O) = 0.0100 mol，故 n(X)∶n(O) = 1∶1，实验式为 XO。(c) 摩尔质量 = 24.3 + 16.0 = 40.3 g mol⁻¹；XO 为氧化镁，与水反应：MgO + H₂O → Mg(OH)₂。（评分要点：电子排布与离子符号 3 分；实验式 3 分；摩尔质量与方程式 2 分。） |
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