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中六化学练习卷：有机化学、聚合物与分析化学（12 题・100 分・75 分钟）
练习卷 · 中六化学・12 题・100 分・75 分钟
中六化学练习卷：12 题、100 分、75 分钟。内容涵盖烷烃同系物、结构异构、完全燃烧计算、溴的加成反应、取代与加成的原子效率、醇的氧化、酯化平衡、加成与缩合聚合、红外与质谱鉴定、酸碱滴定及塑胶回收，每题附完整答案及评分要点。
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：烃类与有机反应（第 1–4 题）
全部小题均须作答；计算题须列出算式、步骤及单位。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 1 | 某烷烃同系物含 7 个碳原子。 (a) 写出该化合物的分子式。 (b) 计算其相对分子质量（C = 12.0，H = 1.0）。 (c) 写出烷烃同系物的通式，并指出相邻两个成员的相对分子质量差。 |
(a) C7H16。 (b) 7 × 12.0 + 16 × 1.0 = 100.0。 (c) 通式 CnH2n+2；相邻成员相差一个 CH2 单元，即 14.0。 评分要点：分子式（2 分）、计算（3 分）、通式及差值（1 分）。 |
| 2 | 分子式 C5H12 有不同的结构异构体。 (a) 写出 C5H12 结构异构体的数目，并写出其中两个的名称。 (b) 写出分子式 C4H9Cl 结构异构体的数目。 (c) 解释为何 C5H12 的异构体具有不同的沸点。 |
(a) 共 3 个：戊烷、2-甲基丁烷（另有一个为 2,2-二甲基丙烷）。 (b) 共 4 个。 (c) 支链越多，分子越接近球形，分子间接触面积越小，范德华力越弱，故沸点越低。 评分要点：数目（2 分）、名称（2 分）、C4H9Cl 数目（2 分）、支链与范德华力（2 分）。 |
| 3 | 0.200 mol 丁烷（C4H10）在充足氧气中完全燃烧。 (a) 写出平衡的化学方程式。 (b) 计算所需氧气的摩尔数。 (c) 在室温常压（摩尔体积 24.0 dm3 mol-1）下，计算所需氧气的体积及生成二氧化碳的体积。 |
(a) C4H10 + 6.5 O2 → 4 CO2 + 5 H2O。 (b) 0.200 × 6.5 = 1.30 mol。 (c) 氧气体积 = 1.30 × 24.0 = 31.2 dm3；二氧化碳摩尔数 = 0.200 × 4 = 0.800 mol，体积 = 19.2 dm3。 评分要点：方程式平衡（4 分）、氧气摩尔数（3 分）、两个体积（3 分）。 |
| 4 | 14.0 g 乙烯与足量溴在暗处反应。 (a) 写出反应类型及产物的系统名称。 (b) 计算所需溴的质量（Br = 80.0）。 (c) 以质量守恒验证产物的质量。 |
(a) 加成反应，产物为 1,2-二溴乙烷。 (b) 乙烯摩尔数 = 14.0 / 28.0 = 0.500 mol；溴摩尔数相同，质量 = 0.500 × 160.0 = 80.0 g。 (c) 产物质量 = 0.500 × 188.0 = 94.0 g，而 14.0 + 80.0 = 94.0 g，与质量守恒一致。 评分要点：反应类型及名称（3 分）、溴的质量（3 分）、守恒验证（2 分）。 |
乙部：官能团转化与加成聚合（第 5–8 题）
化学方程式须平衡，并写出反应条件。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 5 | 比较甲烷与乙烯的卤化反应。 (a) 描述甲烷与氯气在紫外光下的反应，写出方程式及反应类型。 (b) 描述乙烯与氯气在暗处的反应类型及产物。 (c) 解释为何两类反应的原子效率不同。 |
(a) CH4 + Cl2 →（紫外光）CH3Cl + HCl，属于取代反应。 (b) 乙烯与氯气进行加成反应，生成 1,2-二氯乙烷。 (c) 加成反应中反应物的全部原子都进入产物，原子效率为 100%；取代反应放出 HCl 副产物，原子效率较低，且会生成多种氯代物。 评分要点：方程式及类型（3 分）、加成反应（2 分）、原子效率解释（3 分）。 |
| 6 | 0.250 mol 乙醇在酸化重铬酸钾溶液中完全氧化。 (a) 写出两步氧化各自的产物及所需试剂。 (b) 描述反应中可观察的颜色变化。 (c) 计算最终生成乙酸的质量（C = 12.0，H = 1.0，O = 16.0）。 |
(a) 第一步：乙醇被酸化重铬酸钾氧化为乙醛；第二步：乙醛再氧化为乙酸。 (b) 溶液由橙色变为绿色（铬(III) 离子）。 (c) 0.250 × 60.0 = 15.0 g。 评分要点：两步产物（3 分）、试剂（2 分）、颜色变化（1 分）、质量（2 分）。 |
| 7 | 0.400 mol 乙酸与过量乙醇在浓硫酸催化下反应，酯化产率为 75%。 (a) 写出反应方程式及产物名称。 (b) 计算所得酯的摩尔数及质量（酯的摩尔质量 88.0 g mol-1）。 (c) 写出两个可提高产率的方法，并各以平衡移动解释。 |
(a) CH3COOH + C2H5OH ⇌（浓硫酸）CH3COOC2H5 + H2O，产物为乙酸乙酯。 (b) 0.400 × 0.75 = 0.300 mol；质量 = 0.300 × 88.0 = 26.4 g。 (c) 方法一：把生成的酯或水蒸馏移除，使平衡向右移动；方法二：使用过量乙醇，提高反应物浓度，亦使平衡向右移动。 评分要点：方程式及名称（4 分）、摩尔数及质量（3 分）、两个方法及解释（3 分）。 |
| 8 | 聚氯乙烯（PVC）由氯乙烯经加成聚合而成。 (a) 写出重复单位的结构及分子式。 (b) 某 PVC 样本的相对分子质量为 62500，重复单位摩尔质量为 62.5 g mol-1，计算其聚合度。 (c) 说明加成聚合与缩合聚合在副产物方面的分别。 |
(a) 重复单位为 -CH2-CHCl-，分子式 C2H3Cl。 (b) 聚合度 = 62500 / 62.5 = 1000。 (c) 加成聚合没有小分子副产物，所有原子都进入聚合物；缩合聚合每形成一个键就放出一个小分子（如水或氯化氢）。 评分要点：重复单位（3 分）、聚合度（3 分）、分别（2 分）。 |
丙部：缩合聚合、仪器分析与滴定（第 9–12 题）
解释题须指出结构与性质的关系；有效数字须与题目数据一致。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 9 | 尼龙-6,6 由己二酸（摩尔质量 146.0 g mol-1）与己烷-1,6-二胺（摩尔质量 116.0 g mol-1）缩合聚合而成。 (a) 写出两种单体所含的官能团名称及聚合时形成的键。 (b) 已知每形成一个重复单位放出两个水分子（摩尔质量 18.0 g mol-1），计算重复单位的摩尔质量。 (c) 解释为何这类聚合需要两种不同的单体。 |
(a) 己二酸含羧基，己烷-1,6-二胺含氨基，聚合时形成酰胺键。 (b) 146.0 + 116.0 – 2 × 18.0 = 226.0 g mol-1。 (c) 每种单体只有两个官能团，同一种单体之间不能持续增长；两种单体交替反应才能形成长链，而二元酸与二元胺的反应亦不会自行终止。 评分要点：官能团及键（4 分）、摩尔质量（4 分）、解释（2 分）。 |
| 10 | 某未知有机化合物 X 的质谱分子离子峰在 m/z = 46；红外光谱在 2500–3300 cm-1 有宽吸收峰，在 1050 cm-1 有吸收峰，但在 1700 cm-1 附近没有吸收峰。 (a) 指出 X 所含的官能团。 (b) 写出 X 的可能结构。 (c) 说明如何用化学测试区分 X 与乙酸。 |
(a) 羟基（-OH），没有羰基。 (b) 乙醇（C2H5OH，相对分子质量 46）。 (c) 加入碳酸氢钠溶液：乙酸会放出二氧化碳气泡，乙醇不会；或加入酸化重铬酸钾，乙醇使其由橙色变绿色。 评分要点：官能团（2 分）、结构（2 分）、测试及现象（4 分）。 |
| 11 | 把 10.0 cm3 白醋稀释至 250 cm3。取 25.0 cm3 稀释液，以 0.100 mol dm-3 氢氧化钠滴定，平均读数为 20.00 cm3。 (a) 计算每次滴定所用氢氧化钠的摩尔数。 (b) 计算原白醋样本中乙酸的摩尔数。 (c) 计算白醋中乙酸的浓度，以每 100 cm3 所含克数表示（乙酸摩尔质量 60.0 g mol-1）。 |
(a) 0.100 × 20.00 / 1000 = 0.00200 mol。 (b) 稀释倍数 = 250 / 25.0 = 10，故乙酸摩尔数 = 0.00200 × 10 = 0.0200 mol。 (c) 质量 = 0.0200 × 60.0 = 1.20 g，浓度 = 1.20 / 10.0 × 100 = 12.0 g per 100 cm3。 评分要点：氢氧化钠摩尔数（2 分）、稀释倍数及乙酸摩尔数（3 分）、浓度（3 分）。 |
| 12 | 塑胶废物的处理涉及聚合物的结构。 (a) 解释为何缩合聚合物一般较加成聚合物容易回收单体。 (b) 写出聚对苯二甲酸乙二酯（PET）完全水解所得的两种单体名称。 (c) 提出两个减少塑胶废物的方法，并各说明其科学原理。 |
(a) 缩合聚合物的主链含酯键或酰胺键，可透过水解或醇解断裂而回复单体；加成聚合物的主链由碳碳单键组成，键能高且没有可水解的官能团，较难分解。 (b) 乙二醇与对苯二甲酸。 (c) 方法一：把 PET 瓶回收再造成纤维，减少使用原料及掩埋量；方法二：以生物降解聚合物代替传统塑胶，微生物可分解其酯键，加快降解。 评分要点：水解理由（4 分）、两种单体（2 分）、两个方法及原理（2 分）。 |
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