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中四化学练习卷：原子结构与周期表、化学键、摩尔与计量、溶液浓度、酸碱与盐、氧化还原与速率（100 分）
练习卷 ·
本卷为中四化学全卷练习，涵盖原子结构与周期表、化学键与物质结构、摩尔与化学计量、溶液浓度、酸碱与盐、氧化还原与反应速率六大范畴。题目由电子排布与同位素计算，逐步推进至滴定与计量运算，全部数值以程式自算并核对，附完整答案及评分要点，适合课堂后巩固与考前自测。
卷面资料 年级：中四 ｜ 科目：化学 ｜ 时限：60 分钟 ｜ 总分：100 分 ｜ 题数：24
第一部分：原子结构与周期表（20 分）
四题全部作答，须写出计算步骤及单位。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 1 | 某元素 X 的一种原子质量数为 39、原子序为 19。(a) 求该原子的质子、中子及电子数目；(b) 若另一同位素的质量数为 40，其中子数目是多少？ | 答案：(a) 质子 19 个、中子 20 个、电子 19 个；(b) 中子 21 个。质子数＝原子序＝19；中子＝质量数－质子数＝39－19＝20；中性原子电子数＝质子数。同位素 40－19＝21。（评分要点：三项粒子各 1 分，同位素中子 1 分，说明 1 分） |
| 2 | 原子 A 有 19 个电子，原子 B 有 20 个电子。(a) 写出两者的电子排布（每层电子数）；(b) 指出它们在周期表中所属的族。 | 答案：(a) A：2, 8, 8, 1；B：2, 8, 8, 2。(b) A 属第 I 族，B 属第 II 族。最外层电子数目等于族数，A 最外层 1 个电子，B 最外层 2 个电子，故分别为第 I 族与第 II 族。（评分要点：每个排布 1 分，每族 1 分，说明 1 分） |
| 3 | 某元素有两种同位素，质量数分别为 35 及 37，丰度分别为 75% 及 25%。求该元素的相对原子质量。 | 答案：35.5。相对原子质量＝Σ（质量数 × 丰度）＝35 × 75% ＋ 37 × 25% ＝ 26.25 ＋ 9.25 ＝ 35.5。（评分要点：两项乘积各 2 分，合计与结论 1 分） |
| 4 | 镁的原子序为 12，氯的原子序为 17。(a) 写出镁原子与氯原子的电子排布；(b) 说明两者各自形成离子时得失多少个电子，并写出氯化镁的化学式。 | 答案：(a) Mg：2, 8, 2；Cl：2, 8, 7。(b) 镁失 2 个电子成 Mg²⁺（排布 2, 8），氯得 1 个电子成 Cl⁻（排布 2, 8, 8）；一个 Mg²⁺ 需 2 个 Cl⁻，故化学式为 MgCl₂。（评分要点：排布 2 分，得失电子各 1 分，化学式 1 分） |
第二部分：化学键与物质结构（16 分）
解释题须指出所涉及的粒子及作用力。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 5 | 判断下列物质内的主要键结类型（离子键或共价键）：(a) 氯化钠；(b) 水；(c) 氧化镁；(d) 二氧化碳。 | 答案：(a) 离子键；(b) 共价键；(c) 离子键；(d) 共价键。金属与非金属之间一般形成离子键（NaCl、MgO），非金属与非金属之间形成共价键（H₂O、CO₂）。（每项 1 分） |
| 6 | 水分子与氨分子的结构中，(a) 水分子有几条 O－H 共价单键、氧原子上有几对孤对电子？(b) 氨分子有几条 N－H 共价单键、氮原子上有几对孤对电子？ | 答案：(a) 水有 2 条 O－H 键，氧上 2 对孤对电子；(b) 氨有 3 条 N－H 键，氮上 1 对孤对电子。氧最外层 6 个电子，两个与氢共用后余 4 个即成 2 对孤对；氮最外层 5 个电子，三个与氢共用后余 2 个即 1 对。（每项 1 分） |
| 7 | 氯化钠的熔点约 801 °C，固态时不导电，但熔融状态或水溶液能导电。试解释以上三个现象。 | 答案：氯化钠是离子化合物，由 Na⁺ 与 Cl⁻ 以强静电引力组成三维离子晶格，故熔点高（约 801 °C）；固态时离子固定在晶格中不能移动，故不导电；熔融或溶于水后离子可自由移动，故能导电。（每点 1 分，共 3 分，整体表达 1 分） |
| 8 | 冰在 0 °C 便熔化，而金刚石要超过 3500 °C 才熔化。两者都由非金属原子组成，试解释熔点的巨大差异。 | 答案：冰是分子晶体，熔化时只需克服分子之间的微弱引力（氢键），共价键并未断裂，故熔点低；金刚石是巨型共价结构，每个碳原子与四个碳原子以强共价键相连，熔化须断裂大量共价键，故熔点极高。（比较结构 2 分，说明断裂对象 2 分） |
第三部分：摩尔与化学计量（16 分）
取阿佛加德罗常数 6.02 × 10²³ /mol、摩尔体积 24 dm³/mol。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 9 | 求下列各物质的摩尔数：(a) 8 g 氧气 O₂（摩尔质量 32 g/mol）；(b) 11 g 二氧化碳 CO₂（摩尔质量 44 g/mol）。 | 答案：(a) 0.25 mol；(b) 0.25 mol。n ＝ m ÷ M：氧气 8 ÷ 32 ＝ 0.25 mol；二氧化碳 11 ÷ 44 ＝ 0.25 mol。（每小题 2 分） |
| 10 | 0.25 mol 氧气中含有多少个氧分子？多少个氧原子？（阿佛加德罗常数取 6.02e+23 /mol） | 答案：氧分子 1.51 × 10²³ 个；氧原子 3.01 × 10²³ 个。粒子数＝n × NA＝0.25 × 6.02e+23 ＝ 1.51 × 10²³；每个 O₂ 有 2 个氧原子，故再乘 2。（分子 2 分，原子 2 分） |
| 11 | 在室温常压下，气体的摩尔体积为 24 dm³/mol。求 (a) 0.5 mol 二氧化碳所占体积；(b) 同温同压下 6 dm³ 氢气所含的摩尔数。 | 答案：(a) 12 dm³；(b) 0.25 mol。V ＝ n × 24，故 0.5 × 24 ＝ 12 dm³；反算 n ＝ 6 ÷ 24 ＝ 0.25 mol。（每小题 2 分） |
| 12 | 氢气燃烧的方程式为 2H₂ ＋ O₂ → 2H₂O。现有 4 mol 氢气完全燃烧，(a) 需要多少 mol 氧气？(b) 生成多少 mol 水？(c) 生成水的质量是多少克？（水的摩尔质量 18 g/mol） | 答案：(a) 2 mol；(b) 4 mol；(c) 72 g。方程式比例 H₂ : O₂ : H₂O ＝ 2 : 1 : 2，故 O₂ ＝ 4 ÷ 2 ＝ 2 mol、水 ＝ 4 mol；质量 ＝ 4 × 18 ＝ 72 g。（每小题 1 分，比例说明 1 分） |
第四部分：溶液与浓度（16 分）
答案须附单位，浓度以 mol/dm³ 或质量百分比表示。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 13 | 将 0.5 mol 氯化钠溶于水，配成 250 cm³ 溶液。求该溶液的摩尔浓度（mol/dm³）。 | 答案：2 mol/dm³。体积＝250 cm³ ＝ 0.25 dm³；浓度 ＝ n ÷ V ＝ 0.5 ÷ 0.25 ＝ 2 mol/dm³。（换算 2 分，计算 2 分） |
| 14 | 取 25 cm³ 浓度 2 mol/dm³ 的盐酸，加水稀释至 100 cm³。求稀释后溶液的浓度。 | 答案：0.5 mol/dm³。稀释时溶质摩尔数不变，故 c₁V₁ ＝ c₂V₂，c₂ ＝ 2 × 25 ÷ 100 ＝ 0.5 mol/dm³。（守恒概念 2 分，计算 2 分） |
| 15 | 将 20 g 硝酸钾溶于 80 g 水中。求 (a) 溶液总质量；(b) 该溶液的质量百分比浓度。 | 答案：(a) 100 g；(b) 20%。总质量＝20 ＋ 80 ＝ 100 g；百分比＝溶质 ÷ 溶液 × 100% ＝ 20 ÷ 100 × 100% ＝ 20%。（每小题 2 分） |
| 16 | 在 20 °C 时某物质的溶解度为每 100 g 水可溶 36 g。(a) 在 200 g 水中最多可溶多少克？(b) 若把 100 g 该物质加入 200 g 水中，有多少克未能溶解？ | 答案：(a) 72 g；(b) 28 g。溶解量与水量成正比：36 ÷ 100 × 200 ＝ 72 g；未能溶解＝100 － 72 ＝ 28 g。（每小题 2 分） |
第五部分：酸碱与盐（16 分）
方程式须平衡，并写出状态符号（如适用）。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 17 | 某盐酸溶液的 pH 为 3。(a) 求该溶液的氢离子浓度；(b) 若把同摩尔浓度的醋酸（弱酸）与盐酸比较，哪一个 pH 较高？试解释。 | 答案：(a) 0.001 mol/dm³；(b) 醋酸 pH 较高。pH ＝ 3 即 [H⁺] ＝ 10⁻³ mol/dm³；弱酸只部分电离，同摩尔浓度下 [H⁺] 较小，故 pH 较高。（(a) 2 分，(b) 判断 1 分、解释 1 分） |
| 18 | 以 20 cm³、0.1 mol/dm³ 的盐酸滴定 25 cm³ 氢氧化钠溶液，刚好中和。求氢氧化钠溶液的摩尔浓度。 | 答案：0.08 mol/dm³。HCl 摩尔数 ＝ 0.1 × 20 ÷ 1000 ＝ 0.002 mol；反应比 1 : 1，故 NaOH 亦为 0.002 mol；浓度 ＝ 0.002 ÷ 0.025 dm³ ＝ 0.08 mol/dm³。（摩尔数 2 分，浓度 2 分） |
| 19 | (a) 以氧化铜及稀硫酸制备硫酸铜溶液，写出反应方程式。(b) 若要制备不溶于水的硫酸钡，应采用哪一种方法？写出名称即可。 | 答案：(a) CuO ＋ H₂SO₄ → CuSO₄ ＋ H₂O；(b) 沉淀法（把可溶的钡盐溶液与可溶的硫酸盐溶液混合，例如 BaCl₂ ＋ Na₂SO₄ → BaSO₄↓ ＋ 2NaCl）。可溶盐用酸与金属氧化物／碳酸盐反应制备，不溶盐用沉淀法。（方程式 2 分，方法 1 分，说明 1 分） |
| 20 | (a) 强酸与强碱滴定，可用哪类指示剂？(b) 弱酸与强碱滴定，为何一般选用酚酞而不用甲基橙？ | 答案：(a) 任何合适的酸碱指示剂均可，例如甲基橙或酚酞（等当点 pH 约 7，两者变色范围都覆盖）。(b) 弱酸与强碱的等当点呈碱性（pH 约 8 至 9），酚酞在碱性范围变色，甲基橙在酸性范围已变色，会在等当点前后提早变色，造成误差。（(a) 2 分，(b) 2 分） |
第六部分：氧化还原与反应速率（16 分）
氧化还原题须标明氧化数变化。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 21 | 在反应 2Fe ＋ 3Cl₂ → 2FeCl₃ 中，(a) 指出铁及氯的氧化数变化；(b) 哪一种物质是氧化剂？试解释。 | 答案：(a) 铁由 0 升至 ＋3（氧化），氯由 0 降至 －1（还原）；(b) 氯是氧化剂，因为它获得电子（自身被还原），使铁氧化。（(a) 每项 1 分，(b) 判断 1 分、解释 1 分） |
| 22 | 镁与稀盐酸反应时，每个镁原子失去 2 个电子成 Mg²⁺。(a) 写出镁的氧化半反应；(b) 0.5 mol 镁完全反应时共转移多少个电子？ | 答案：(a) Mg → Mg²⁺ ＋ 2e⁻；(b) 6.02 × 10²³ 个电子。电子摩尔数 ＝ 0.5 × 2 ＝ 1 mol；电子数 ＝ 1 × 6.02e+23 ＝ 6.02 × 10²³。（半反应 2 分，电子数 2 分） |
| 23 | 把锌粒加入稀硫酸中会产生氢气。分别说明下列改变如何影响反应速率，并各给一个理由：(a) 把锌粒磨成粉末；(b) 把温度由 25 °C 升至 35 °C；(c) 加入少量硫酸铜溶液。 | 答案：(a) 速率加快，因表面积增大，与酸接触的粒子增多；(b) 速率加快，因粒子平均动能增加，碰撞频率及有效碰撞比例上升；(c) 速率加快，因铜与锌形成原电池式接触，提供电子传导途径，降低反应所需能量门槛。（每项 1 分理由，整体表达 1 分） |
| 24 | (a) 催化剂如何加快反应速率？(b) 催化剂会否改变反应的焓变及平衡位置？试各用一句说明。 | 答案：(a) 催化剂提供另一条能量门槛较低的反应途径，使活化能下降，有效碰撞比例增加，速率加快；(b) 不会改变焓变，因为反应物与生成物的能量不变；亦不会改变平衡位置，只令达到平衡所需的时间缩短。（每项 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。