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HKDSE 化學 Paper 1B 結構題模擬卷（10 題・100 分）
練習卷 · HKDSE 化學
HKDSE 化學 Paper 1B 結構題模擬卷，全卷 10 題、100 分、限時 2 小時 30 分，涵蓋摩爾計算、酸鹼滴定、反應速率、平衡常數、電解、有機化學與氧化還原滴定，附完整答案及評分要點，適合中四至中六學生考前自測。
卷面資料 年級：中四至中六（HKDSE） ｜ 科目：化學 ｜ 時限：150 分鐘 ｜ 總分：100 分 ｜ 題數：10
甲部（50 分）— 第 1 至 5 題
結構題：須寫出完整步驟、代入過程及單位；化學方程式須配平並標示狀態符號。
| # | 題目 | 答案與評分要點 |
|---|---|---|
| 1 | (a) 將 25.0 g 碳酸鈣（CaCO₃，Mr ＝ 100.1）放入坩堝強熱至完全分解。寫出配平的反應式（連狀態符號），並求生成氧化鈣的摩爾數。 (b) 求生成的氧化鈣質量，以及在標準室溫常壓（摩爾體積 24.0 dm³ mol⁻¹）下釋出的二氧化碳體積。 (c) 若實驗實際只得到 12.0 g 氧化鈣，求百分產率，並提出一個令產率偏低的原因。 |
(a) CaCO₃(s) → CaO(s) ＋ CO₂(g)。n(CaCO₃) ＝ 25.0 ÷ 100.1 ＝ 0.2498 mol，故 n(CaO) ＝ 0.2498 mol。〔2 分：方程式 1、摩爾數 1〕 (b) m(CaO) ＝ 0.2498 × 56.1 ＝ 14.01 g；V(CO₂) ＝ 0.2498 × 24.0 ＝ 5.99 dm³。〔3 分〕 (c) 百分產率 ＝ 12.0 ÷ 14.01 × 100% ＝ 85.6%。原因：加熱不足令部分 CaCO₃ 未分解／粉末轉移時散失／坩堝未加蓋令部分 CaO 隨氣流逸出。〔3 分〕 |
| 2 | (a) 25.0 cm³ 未知濃度的氫氧化鈉溶液以 0.0500 M 硫酸滴定，達終點時用去 20.0 cm³。寫出配平離子方程式，並求 NaOH 的摩爾數。 (b) 求該氫氧化鈉溶液的濃度（mol dm⁻³）。 (c) 若該批溶液共 250.0 cm³，求其中 NaOH 的質量；並求改用 0.100 M 鹽酸滴定 25.0 cm³ 該溶液時所需的體積。 |
(a) H⁺ ＋ OH⁻ → H₂O（或 H₂SO₄ ＋ 2NaOH → Na₂SO₄ ＋ 2H₂O）。n(H₂SO₄) ＝ 0.0500 × 0.0200 ＝ 1.00e-03 mol，n(NaOH) ＝ 2 × 1.00e-03 ＝ 2.00e-03 mol。〔3 分〕 (b) c(NaOH) ＝ 2.00e-03 ÷ 0.0250 ＝ 0.0800 mol dm⁻³。〔3 分〕 (c) m(NaOH) ＝ 0.0800 × 0.2500 × 40.0 ＝ 0.800 g；V(HCl) ＝ 2.00e-03 ÷ 0.100 ＝ 0.0200 dm³ ＝ 20.0 cm³。〔4 分〕 |
| 3 | (a) 0.0600 g 鎂條加入過量稀鹽酸，40 秒內收集到 56.0 cm³ 氫氣（標準室溫常壓，摩爾體積 24.0 dm³ mol⁻¹）。寫出配平方程式，並求鎂的摩爾數。 (b) 求理論上可得的氫氣體積（cm³）及百分產率。 (c) 求這 40 秒內氫氣的平均生成速率（cm³ s⁻¹），並解釋為何反應後期速率下降。 |
(a) Mg(s) ＋ 2HCl(aq) → MgCl₂(aq) ＋ H₂(g)。n(Mg) ＝ 0.0600 ÷ 24.3 ＝ 2.4691e-03 mol。〔3 分〕 (b) n(H₂) ＝ 2.4691e-03 mol；V ＝ 2.4691e-03 × 24.0 × 1000 ＝ 59.3 cm³；百分產率 ＝ 56.0 ÷ 59.3 × 100% ＝ 94.5%。〔4 分〕 (c) 平均速率 ＝ 56.0 ÷ 40.0 ＝ 1.40 cm³ s⁻¹。後期鹽酸濃度下降、鎂的表面積減少（被 MgCl₂ 覆蓋），有效碰撞頻率下降，故速率減慢。〔3 分〕 |
| 4 | 求下列各溶液的 pH（假設完全電離，25 °C）： (a) 0.0100 M 鹽酸； (b) 0.0100 M 氫氧化鈉； (c) 0.00500 M 硫酸； (d) 把 (a) 稀釋 1,000 倍後的溶液； (e) 把 25.0 cm³ 的 (a) 與 25.0 cm³ 的 (b) 混合後的溶液。 |
(a) [H⁺] ＝ 0.0100 M，pH ＝ 2.00。〔2 分〕 (b) [OH⁻] ＝ 0.0100 M，pOH ＝ 2.00，pH ＝ 12.00。〔2 分〕 (c) 硫酸為二元強酸，[H⁺] ＝ 2 × 0.00500 ＝ 0.0100 M，pH ＝ 2.00。〔2 分〕 (d) [H⁺] ＝ 1.00 × 10⁻⁵ M，pH ＝ 5.00。〔2 分〕 (e) 酸與鹼的摩爾數相等（各 2.50 × 10⁻⁴ mol），完全中和，pH ＝ 7.00。〔2 分〕 |
| 5 | 以酒精燈加熱盛有 200 g 水的鋁杯，燃燒 0.200 g 乙醇（C₂H₅OH，Mr ＝ 46.0），水溫上升 6.0 °C。水的比熱容量為 4.18 J g⁻¹ K⁻¹。 (a) 求水吸收的熱能（J 及 kJ）。 (b) 求乙醇的燃燒焓變 ΔH（kJ mol⁻¹）。 (c) 文獻值為 −1,366 kJ mol⁻¹。求實驗值佔文獻值的百分比，解釋差異，並提出兩項改善方法。 |
(a) q ＝ mcΔT ＝ 200 × 4.18 × 6.0 ＝ 5016 J ＝ 5.02 kJ。〔4 分〕 (b) n(C₂H₅OH) ＝ 0.200 ÷ 46.0 ＝ 4.3478e-03 mol；ΔH ＝ −5.02 ÷ 4.3478e-03 ＝ -1154 kJ mol⁻¹。〔4 分〕 (c) 百分比 ＝ 1154 ÷ 1,366 × 100% ＝ 84.5%。差異源於熱能散失到空氣及鋁杯、乙醇未完全燃燒、部分熱用於加熱容器；改善：加擋風罩、用隔熱量熱計、確保乙醇完全燃燒並減慢加熱速度。〔4 分〕 |
乙部（50 分）— 第 6 至 10 題
結構題：須寫出完整步驟、代入過程及單位；化學方程式須配平並標示狀態符號。
| # | 題目 | 答案與評分要點 |
|---|---|---|
| 6 | 在 2.00 dm³ 容器中，於 450 °C 把 0.500 mol 氫氣與 0.500 mol 碘蒸氣混合。反應 H₂(g) ＋ I₂(g) ⇌ 2HI(g) 達平衡時，容器內餘下 0.200 mol 氫氣。 (a) 求平衡時各物質的濃度。 (b) 計算 450 °C 下的平衡常數 Kc。 (c) 求氫氣的轉化率，並解釋把容器壓縮至 1.00 dm³ 對 HI 平衡濃度的影響。 |
(a) [H₂]₀ ＝ 0.500 ÷ 2.00 ＝ 0.250 M，[H₂]eq ＝ 0.200 ÷ 2.00 ＝ 0.100 M；變化 −0.150 M，故 [I₂]eq ＝ 0.100 M、[HI]eq ＝ 0.300 M。〔3 分〕 (b) Kc ＝ [HI]² ÷ ([H₂][I₂]) ＝ 0.300² ÷ (0.100 × 0.100) ＝ 9.00。〔4 分〕 (c) 轉化率 ＝ (0.250 − 0.100) ÷ 0.250 × 100% ＝ 60.0%。壓縮至 1.00 dm³ 後各濃度加倍，但反應前後氣體摩爾數相同（Δn ＝ 0），Kc 不變、平衡位置不移動，HI 的平衡濃度變為原來的兩倍（約 0.6 M）。〔3 分〕 |
| 7 | 以 2.00 A 的電流電解硫酸銅(II) 溶液 30.0 分鐘（法拉第常數 ＝ 96,500 C mol⁻¹）。 (a) 求通過的電量及電子的摩爾數。 (b) 求陰極析出銅的質量（Ar(Cu) ＝ 63.5）。 (c) 求陽極生成氧氣的摩爾數及標準室溫常壓下的體積，並解釋電解期間溶液 pH 的變化。 |
(a) Q ＝ 2.00 × 1,800 ＝ 3600 C；n(e⁻) ＝ 3600 ÷ 96,500 ＝ 3.7306e-02 mol。〔3 分〕 (b) Cu²⁺ ＋ 2e⁻ → Cu，n(Cu) ＝ 3.7306e-02 ÷ 2 ＝ 1.8653e-02 mol，m ＝ 1.8653e-02 × 63.5 ＝ 1.18 g。〔3 分〕 (c) 2H₂O → O₂ ＋ 4H⁺ ＋ 4e⁻，n(O₂) ＝ 3.7306e-02 ÷ 4 ＝ 9.3264e-03 mol，V ＝ 9.3264e-03 × 24.0 × 1000 ＝ 224 cm³。陽極不斷產生 H⁺，而 Cu²⁺ 在陰極被消耗，故 pH 下降（藍色亦逐漸變淡）。〔4 分〕 |
| 8 | (a) 某化合物含碳 40.0%、氫 6.70%、氧 53.3%（質量百分比），相對分子質量為 180。求其實驗式與分子式。 (b) 把 0.100 mol 乙醇與過量乙酸加熱迴流，得 6.60 g 酯。寫出反應式、命名產物，並求百分產率（Mr(酯) ＝ 88.0）。 |
(a) 摩爾比 C : H : O ＝ 40.0/12.0 : 6.70/1.0 : 53.3/16.0 ＝ 3.33 : 6.70 : 3.33 ＝ 1 : 2 : 1，實驗式 CH₂O（Mr ＝ 30.0）。分子式單位數 ＝ 180 ÷ 30.0 ＝ 6，故分子式為 C₆H₁₂O₆。〔5 分〕 (b) CH₃COOH ＋ C₂H₅OH ⇌ CH₃COOC₂H₅ ＋ H₂O，產物為乙酸乙酯。理論質量 ＝ 0.100 × 88.0 ＝ 8.80 g，百分產率 ＝ 6.60 ÷ 8.80 × 100% ＝ 75.0%。〔5 分〕 |
| 9 | 以酸化高錳酸鉀溶液滴定 25.0 cm³ 鐵(II) 溶液，達終點時用去 20.0 cm³ 0.0200 M KMnO₄。 (a) 指出錳在 MnO₄⁻ 及 Mn²⁺ 中的氧化數，並說明每粒 MnO₄⁻ 所得的電子數。 (b) 求 Fe²⁺ 的摩爾數。 (c) 求該鐵(II) 溶液的濃度，以及 250.0 cm³ 該溶液含鐵的質量（Ar(Fe) ＝ 55.8）。 |
(a) MnO₄⁻ 中 Mn 的氧化數為 ＋7，Mn²⁺ 為 ＋2，故每粒 MnO₄⁻ 得 5 個電子（被還原）。〔2 分〕 (b) n(MnO₄⁻) ＝ 0.0200 × 0.0200 ＝ 4.00e-04 mol；MnO₄⁻ ＋ 8H⁺ ＋ 5Fe²⁺ → Mn²⁺ ＋ 5Fe³⁺ ＋ 4H₂O，n(Fe²⁺) ＝ 5 × 4.00e-04 ＝ 2.00e-03 mol。〔3 分〕 (c) c(Fe²⁺) ＝ 2.00e-03 ÷ 0.0250 ＝ 0.0800 mol dm⁻³；m(Fe) ＝ 0.0800 × 0.2500 × 55.8 ＝ 1.116 g。〔5 分〕 |
| 10 | 在標準室溫常壓下，3.20 g 某含碳、氫、氧的氣態化合物佔 2.40 dm³（摩爾體積 24.0 dm³ mol⁻¹）。元素分析顯示其質量百分比為 C 37.5%、H 12.5%、O 50.0%。 (a) 求該氣體的摩爾數及相對分子質量。 (b) 求其實驗式及分子式。 (c) 畫出一個可能的結構式，並解釋它與水完全互溶的原因。 |
(a) n ＝ 2.40 ÷ 24.0 ＝ 0.100 mol；Mr ＝ 3.20 ÷ 0.100 ＝ 32.0。〔3 分〕 (b) 摩爾比 ＝ 37.5/12.0 : 12.5/1.0 : 50.0/16.0 ＝ 3.125 : 12.5 : 3.125 ＝ 1 : 4 : 1，實驗式 CH₄O（Mr ＝ 32.0），與 Mr 32.0 相同，故分子式亦為 CH₄O。〔4 分〕 (c) 結構式 CH₃—OH（甲醇）；–OH 基可與水分子形成氫鍵，故與水完全互溶。〔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。
