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DSE 化學練習卷：酸鹼滴定與電化學（12 題・100 分・75 分鐘）
練習卷 · DSE 化學酸鹼滴定與電化學全卷
DSE 化學操卷練習卷：酸鹼滴定與電化學，共 12 題、100 分、75 分鐘。內容涵蓋中和滴定體積計算、弱酸 Ka 與 pH、緩衝溶液配比、氨水滴定曲線當量點、高錳酸鉀氧化還原滴定、碳酸鈉純度、鋅銅電池電勢、電解質量計算與氣體摩爾體積，附逐題答案、評分要點與常見失分位，可列印 A4 原卷。
卷面資料 年級：中六（S6） ｜ 科目：化學 ｜ 時限：75 分鐘 ｜ 總分：100 分 ｜ 題數：12
甲部 酸鹼基礎計算（Q1–Q4，28 分）
甲部共 4 題，全部必答。
| # | 題目 | 答案與評分要點 |
|---|---|---|
| 1 | 25.0 cm³ 的 0.100 mol dm⁻³ 鹽酸與 0.125 mol dm⁻³ 氫氧化鈉溶液進行中和滴定。求達至終點所需氫氧化鈉溶液的體積（以 cm³ 表示），並寫出配平的離子方程式。（6 分） | 答案：n(HCl) = 0.100 × 0.0250 = 2.50 × 10⁻³ mol。由 H⁺ + OH⁻ → H₂O，n(NaOH) = 2.50 × 10⁻³ mol；V = 2.50 × 10⁻³ ÷ 0.125 = 0.0200 dm³ = 20.0 cm³。評分：摩爾數 2 分、一比一反應關係 1 分、體積計算 2 分、正確單位 1 分。 |
| 2 | 計算 0.010 mol dm⁻³ 鹽酸及 0.010 mol dm⁻³ 乙酸溶液（Ka = 1.8 × 10⁻⁵ mol dm⁻³）的 pH，並解釋兩者數值差異的原因。（7 分） | 答案：鹽酸為強酸，完全電離，[H⁺] = 0.010 mol dm⁻³，pH = 2.00（2 分）。乙酸為弱酸，部分電離，[H⁺] = √(1.8 × 10⁻⁵ × 0.010) = 4.24 × 10⁻⁴ mol dm⁻³，pH = 3.37（3 分）。差異原因：弱酸只有小部分分子釋出氫離子，同濃度下氫離子濃度較低，pH 較高（2 分）。 |
| 3 | 將 10.0 cm³ 的 0.500 mol dm⁻³ 鹽酸加水稀釋至總體積 250 cm³。求稀釋後溶液的 pH，並說明體積稀釋 25 倍對 pH 的影響。（7 分） | 答案：稀釋後濃度 = 0.500 × 10.0 ÷ 250 = 0.0200 mol dm⁻³（2 分）；pH = −log(0.0200) = 1.70（3 分）。稀釋 25 倍後氫離子濃度下降，pH 較原來的 0.30 上升約 1.40 個單位，仍屬強酸範圍，不會接近中性（2 分）。 |
| 4 | 25.0 cm³ 的 0.100 mol dm⁻³ 硫酸與 0.200 mol dm⁻³ 氫氧化鈉溶液反應。求所需氫氧化鈉溶液的體積，並解釋硫酸與鹽酸在相同摩爾濃度下所需鹼量不同的原因。（8 分） | 答案：n(H₂SO₄) = 0.100 × 0.0250 = 2.50 × 10⁻³ mol（1 分）；硫酸為二元酸，完全電離提供 2 個氫離子，n(NaOH) = 5.00 × 10⁻³ mol（3 分）；V = 5.00 × 10⁻³ ÷ 0.200 = 0.0250 dm³ = 25.0 cm³（2 分）。原因：同摩爾濃度下硫酸可提供兩倍氫離子，所需鹼量為鹽酸的兩倍（2 分）。 |
乙部 弱酸、緩衝溶液與滴定曲線（Q5–Q8，32 分）
乙部共 4 題，全部必答。
| # | 題目 | 答案與評分要點 |
|---|---|---|
| 5 | 0.100 mol dm⁻³ 的一元弱酸 HA 溶液在 25 °C 時的 pH 為 2.90。計算 HA 的 Ka 值（取三位有效數字），並判斷 HA 屬於強酸還是弱酸。（8 分） | 答案：[H⁺] = 10⁻²·⁹⁰ = 1.26 × 10⁻³ mol dm⁻³（2 分）；Ka = (1.26 × 10⁻³)² ÷ 0.100 = 1.58 × 10⁻⁵ mol dm⁻³（3 分）。Ka 遠小於 1，且與乙酸（1.8 × 10⁻⁵）同量級，故 HA 屬弱酸，只部分電離（3 分）。 |
| 6 | 以 0.10 mol dm⁻³ 乙酸與 0.10 mol dm⁻³ 乙酸鈉配成緩衝溶液，乙酸 Ka = 1.8 × 10⁻⁵ mol dm⁻³。求該溶液的 pH；並求要把 pH 調至 5.00 時，乙酸鈉與乙酸的濃度比值。（8 分） | 答案：pH = pKa + log([A⁻]/[HA]) = 4.74 + log 1 = 4.74（4 分）。要 pH = 5.00：log([A⁻]/[HA]) = 5.00 − 4.74 = 0.26，[A⁻]/[HA] = 1.8（4 分）。即乙酸鈉與乙酸濃度比約 1.8 比 1。 |
| 7 | 20.0 cm³ 的 0.100 mol dm⁻³ 氨水用 0.100 mol dm⁻³ 鹽酸滴定。求達至當量點所需鹽酸的體積，並計算當量點溶液的 pH（NH₃ 的 Kb = 1.8 × 10⁻⁵，Kw = 1.0 × 10⁻¹⁴）。（8 分） | 答案：n(NH₃) = 0.100 × 0.0200 = 2.00 × 10⁻³ mol，一比一反應，所需鹽酸體積 = 2.00 × 10⁻³ ÷ 0.100 = 0.0200 dm³ = 20.0 cm³（3 分）。當量點總體積 40.0 cm³，c(NH₄Cl) = 2.00 × 10⁻³ ÷ 0.0400 = 0.0500 mol dm⁻³（2 分）。Ka(NH₄⁺) = Kw ÷ Kb = 5.6 × 10⁻¹⁰；[H⁺] = √(5.6 × 10⁻¹⁰ × 0.0500) = 5.3 × 10⁻⁶ mol dm⁻³，pH = 5.28（3 分）。 |
| 8 | 25.0 cm³ 的 0.100 mol dm⁻³ 硫酸鐵(II) 溶液在酸性條件下用 0.0200 mol dm⁻³ 高錳酸鉀溶液滴定，MnO₄⁻ 被還原為 Mn²⁺。求所需高錳酸鉀溶液的體積。（8 分） | 答案：n(Fe²⁺) = 0.100 × 0.0250 = 2.50 × 10⁻³ mol（2 分）。配平：MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5Fe²⁺ → Mn²⁺ + 5Fe³⁺ + 4H₂O，摩爾比 1 比 5（3 分）；n(MnO₄⁻) = 5.00 × 10⁻⁴ mol；V = 5.00 × 10⁻⁴ ÷ 0.0200 = 0.0250 dm³ = 25.0 cm³（3 分）。 |
丙部 綜合計算（Q9–Q12，40 分）
丙部共 4 題，全部必答。
| # | 題目 | 答案與評分要點 |
|---|---|---|
| 9 | 1.20 g 含碳酸鈉的樣本溶於水後，用 0.900 mol dm⁻³ 鹽酸滴定，達至終點時用去 22.5 cm³。假設雜質不與酸反應，求樣本中碳酸鈉的質量及百分含量。（12 分） | 答案：n(HCl) = 0.900 × 0.0225 = 2.025 × 10⁻² mol（2 分）；Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂O + CO₂，n(Na₂CO₃) = 1.0125 × 10⁻² mol（3 分）；質量 = 1.0125 × 10⁻² × 106 = 1.073 g（3 分）；百分含量 = 1.073 ÷ 1.20 × 100 = 89.4%（4 分）。 |
| 10 | 鋅－銅電池的標準電極電勢：Zn²⁺/Zn 為 −0.76 V，Cu²⁺/Cu 為 +0.34 V。求標準電池電勢；若鋅離子濃度為 0.010 mol dm⁻³、銅離子濃度為 1.0 mol dm⁻³（25 °C），求電池電勢。（10 分） | 答案：E°cell = 0.34 − (−0.76) = 1.10 V（3 分）。以能斯特方程 E = E° − (0.0592 ÷ 2) × log([Zn²⁺]/[Cu²⁺])（3 分）；log(0.010 ÷ 1.0) = −2，E = 1.10 + 0.0592 = 1.16 V（4 分）。鋅離子濃度下降令電池電勢高於標準值。 |
| 11 | 以 2.00 A 的穩定電流電解硫酸銅(II) 溶液 60.0 分鐘。求陰極析出銅的質量（法拉第常數取 96500 C mol⁻¹，銅的相對原子質量 63.5）。（10 分） | 答案：電量 Q = 2.00 × 3600 = 7200 C（2 分）；電子摩爾數 = 7200 ÷ 96500 = 7.461 × 10⁻² mol（3 分）；Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu，n(Cu) = 3.731 × 10⁻² mol（3 分）；質量 = 3.731 × 10⁻² × 63.5 = 2.37 g（2 分）。 |
| 12 | 室溫常壓下摩爾體積為 24.0 dm³ mol⁻¹。2.24 dm³ 二氧化碳與足量氫氧化鈣溶液完全反應，求二氧化碳的摩爾數及生成碳酸鈣的質量（CaCO₃ 相對分子質量 100）。（8 分） | 答案：n(CO₂) = 2.24 ÷ 24.0 = 9.33 × 10⁻² mol（3 分）；CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O，摩爾比一比一，n(CaCO₃) = 9.33 × 10⁻² mol（2 分）；質量 = 9.33 × 10⁻² × 100 = 9.33 g（3 分）。 |
TutorZone 練習卷｜題目與文章為原創，並非任何學校或出版社的教材。
