IGCSE 化學 0620 Paper 4 練習卷：酸鹼鹽、中和與滴定計算（Extended 理論卷・100 分）

年級：中四至中五（IGCSE Year 10–11）　｜　科目：化學 0620　｜　時限：75 分鐘　｜　總分：100 分　｜　題數：30

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Paper 4（Extended，結構題）	1 小時 15 分	75	不可用

題目

第 1 題（16 分）　酸鹼定義、pH 與氧化物分類

(a) 以質子轉移的觀點定義酸與鹼，並各舉一例。 （3 分）

(b) 說明 pH 值的意義，並指出 pH 2 與 pH 5 的溶液氫離子濃度相差多少倍。 （3 分）

(c) 寫出鹽酸與氫氧化鈉中和的方程式（含狀態符號），並寫出兩種生成物的名稱。 （3 分）

(d) 分類下列氧化物並寫出其酸鹼性質：Na2O、SO2、Al2O3、CO。 （4 分）

(e) 同濃度下鹽酸（強酸）的導電性比乙酸（弱酸）強，解釋原因。 （3 分）

第 2 題（17 分）　滴定步驟與摩爾計算

(a) 滴定為何要加入指示劑？寫出強酸與強鹼滴定常用的指示劑及其變色。 （3 分）

(b) 以 25.0 cm³、0.100 mol/dm³ 的氫氧化鈉溶液滴定稀鹽酸，兩者恰好完全中和。計算所用氫氧化鈉的摩爾數。 （4 分）

(c) 若上述滴定用去 20.0 cm³ 稀鹽酸，計算該鹽酸的濃度。 （4 分）

(d) 另取 250 cm³、0.100 mol/dm³ 的氫氧化鈉溶液，計算其中氫氧化鈉的質量（Mr = 40）。 （3 分）

(e) 滴定時用蒸餾水沖洗錐形瓶內壁，對所需酸的體積有何影響？解釋。 （3 分）

第 3 題（17 分）　製備可溶鹽：硫酸銅

(a) 描述以氧化銅與稀硫酸製備硫酸銅溶液的步驟。 （3 分）

(b) 為何要加入過量的氧化銅？ （3 分）

(c) 如何由濾液取得硫酸銅晶體？ （3 分）

(d) 50.0 cm³、1.00 mol/dm³ 的硫酸與過量氧化銅反應，計算理論上可得的無水硫酸銅質量（Mr = 160）。 （4 分）

(e) 實驗實際只得到 6.40 g 無水硫酸銅，計算百分產率，並指出一項造成損失的原因。 （4 分）

第 4 題（17 分）　不可溶鹽、沉澱與離子方程式

(a) 寫出三條溶解度規則，分別關於氯化物、硫酸鹽與碳酸鹽。 （3 分）

(b) 把硫酸鈉溶液與氯化鋇溶液混合：寫出完整方程式與淨離子方程式，並寫出觀察到的現象。 （4 分）

(c) 為何沉澱要用蒸餾水沖洗？ （3 分）

(d) 50.0 cm³、0.200 mol/dm³ 的氯化鋇溶液與過量硫酸鈉反應，計算生成的硫酸鋇質量（Mr = 233）。 （4 分）

(e) 如何檢驗某溶液含硫酸根離子？寫出試劑、觀察與排除干擾的方法。 （3 分）

第 5 題（16 分）　強酸、弱酸、pH 與稀釋

(a) 寫出 pH 的定義式，並說明 pH 7 在 25 °C 時代表什麼。 （3 分）

(b) 0.010 mol/dm³ 鹽酸的 pH 是多少？把該溶液稀釋 10 倍後 pH 又是多少？ （4 分）

(c) 某溶液 pH 為 3.3，計算其氫離子濃度。 （4 分）

(d) 說明弱酸只部分電離，如何影響其 pH 及與金屬反應的速率。 （3 分）

(e) 用萬用指示劑檢驗 pH 1、pH 7、pH 13 三種溶液，寫出所見顏色。 （2 分）

第 6 題（17 分）　氨、銨鹽與肥料純度

(a) 說明氨水呈鹼性的原因，並寫出氨與水反應的方程式。 （3 分）

(b) 25.0 cm³、0.0500 mol/dm³ 的硫酸被氨溶液完全中和，計算所需的氨摩爾數。 （4 分）

(c) 中和上述硫酸需用 20.0 cm³ 氨溶液，計算該氨溶液的濃度。 （4 分）

(d) 某 5.00 g 硫酸銨肥料樣本只含 4.60 g 硫酸銨，計算樣本的百分純度。 （3 分）

(e) 如何檢驗某固體含銨鹽？寫出試劑與觀察。 （3 分）

答案及評分準則

第 1 題　酸鹼定義、pH 與氧化物分類

(a) 酸是能提供質子（氫離子）的物質（1 分）；鹼是能接受質子的物質（1 分）；例如鹽酸提供質子、氫氧化鈉接受質子（1 分）。 ［3 分］

(b) pH 是氫離子濃度的負對數（1 分）；pH 每相差 1，氫離子濃度相差 10 倍（1 分）；pH 2 的氫離子濃度是 pH 5 的 1000 倍（1 分）。 ［3 分］

(c) HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l)（1 分）；生成氯化鈉（1 分）；生成水（1 分）。 ［3 分］

(d) Na2O 是鹼性氧化物（1 分）；SO2 是酸性氧化物（1 分）；Al2O3 是兩性氧化物（1 分）；CO 是不成鹽的中性氧化物（1 分）。 ［4 分］

(e) 強酸在水中完全電離，產生較多離子（1 分）；弱酸只部分電離，離子數目較少（1 分）；離子數目越多，導電性越強（1 分）。 ［3 分］

第 2 題　滴定步驟與摩爾計算

(a) 指示劑在終點變色，顯示中和已完成（1 分）；強酸與強鹼滴定常用酚酞（1 分）；酚酞在酸性介質無色，在鹼性介質呈粉紅色（1 分）。 ［3 分］

(b) 摩爾數等於濃度乘以體積（1 分）；25.0 cm³ 即 0.0250 dm³（1 分）；0.100 × 0.0250（1 分）；結果為 0.00250 mol（1 分）。 ［4 分］

(c) 方程式為 HCl + NaOH → NaCl + H2O，摩爾比 1：1（1 分）；鹽酸的摩爾數亦是 0.00250 mol（1 分）；體積 20.0 cm³ 即 0.0200 dm³（1 分）；濃度為 0.125 mol/dm³（1 分）。 ［4 分］

(d) 摩爾數為 0.100 × 0.250 = 0.0250 mol（1 分）；質量等於摩爾數乘以摩爾質量（1 分）；結果為 1.00 g（1 分）。 ［3 分］

(e) 加入的水不改變瓶中氫氧化鈉的摩爾數（1 分）；水只稀釋溶液，不會改變中和所需的酸量（1 分）；所以滴定結果不變（1 分）。 ［3 分］

第 3 題　製備可溶鹽：硫酸銅

(a) 把過量氧化銅加入溫熱的稀硫酸並攪拌（1 分）；反應完成後過濾除去多餘的氧化銅（1 分）；濾液為藍色的硫酸銅溶液（1 分）。 ［3 分］

(b) 確保硫酸完全反應（1 分）；過量的固體保證溶液中不再有剩餘的酸（1 分）；多餘的氧化銅可經過濾除去，不會污染產物（1 分）。 ［3 分］

(c) 把濾液加熱蒸發至約一半體積（1 分）；冷卻使晶體析出（1 分）；過濾並在濾紙之間乾燥晶體（1 分）。 ［3 分］

(d) 硫酸摩爾數為 1.00 × 0.0500 = 0.0500 mol（1 分）；方程式顯示摩爾比 1：1，故硫酸銅亦是 0.0500 mol（1 分）；質量為 0.0500 × 160（1 分）；結果為 8.00 g（1 分）。 ［4 分］

(e) 百分產率等於實際質量除以理論質量再乘 100（1 分）；代入 6.40 與 8.00（1 分）；結果為 80.0%（1 分）；部分晶體在過濾或轉移時溶解或殘留在濾紙上（1 分）。 ［4 分］

第 4 題　不可溶鹽、沉澱與離子方程式

(a) 大部分氯化物可溶，但氯化銀與氯化鉛不溶（1 分）；大部分硫酸鹽可溶，但硫酸鋇與硫酸鉛不溶（1 分）；大部分碳酸鹽不溶，但鈉、鉀與銨的碳酸鹽可溶（1 分）。 ［3 分］

(b) Na2SO4(aq) + BaCl2(aq) → BaSO4(s) + 2NaCl(aq)（1 分）；淨離子方程式為 Ba²⁺(aq) + SO4²⁻(aq) → BaSO4(s)（1 分）；出現白色沉澱（1 分）；鈉離子與氯離子為旁觀離子（1 分）。 ［4 分］

(c) 除去附在沉澱表面的可溶雜質（1 分）；否則雜質在乾燥後會混入產物（1 分）；沖洗後需再次過濾並乾燥才可稱重（1 分）。 ［3 分］

(d) 氯化鋇摩爾數為 0.200 × 0.0500 = 0.0100 mol（1 分）；摩爾比 1：1，硫酸鋇亦是 0.0100 mol（1 分）；質量為 0.0100 × 233（1 分）；結果為 2.33 g（1 分）。 ［4 分］

(e) 先加入稀鹽酸使溶液酸化（1 分）；再加入氯化鋇溶液（1 分）；出現白色沉澱即表示含硫酸根離子，酸化可排除碳酸根離子的干擾（1 分）。 ［3 分］

第 5 題　強酸、弱酸、pH 與稀釋

(a) pH 等於氫離子濃度的負對數（1 分）；pH 7 表示氫離子濃度為 1 × 10⁻⁷ mol/dm³（1 分）；在 25 °C 時溶液呈中性（1 分）。 ［3 分］

(b) 鹽酸是強酸，完全電離，氫離子濃度為 0.010 mol/dm³（1 分）；pH 為 2（1 分）；稀釋 10 倍後濃度為 0.0010 mol/dm³（1 分）；pH 為 3（1 分）。 ［4 分］

(c) 氫離子濃度等於 10 的 −3.3 次方（1 分）；計算得約 5.0 × 10⁻⁴ mol/dm³（1 分）；答案須附單位（1 分）；pH 愈低氫離子濃度愈大，與數值相符（1 分）。 ［4 分］

(d) 弱酸只部分電離，同濃度下氫離子濃度較低（1 分）；因此 pH 較高（1 分）；氫離子濃度低，與金屬反應的速率較慢（1 分）。 ［3 分］

(e) pH 1 呈紅色（1 分）；pH 7 呈綠色，pH 13 呈紫色（1 分）。 ［2 分］

第 6 題　氨、銨鹽與肥料純度

(a) 氨接受水分子提供的質子（1 分）；生成銨離子與氫氧根離子（1 分）；方程式為 NH3 + H2O ⇌ NH4⁺ + OH⁻（1 分）。 ［3 分］

(b) 硫酸摩爾數為 0.0500 × 0.0250 = 0.00125 mol（1 分）；方程式 2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4 顯示摩爾比 2：1（1 分）；氨摩爾數為 2 × 0.00125（1 分）；結果為 0.00250 mol（1 分）。 ［4 分］

(c) 濃度等於摩爾數除以體積（1 分）；體積 20.0 cm³ 即 0.0200 dm³（1 分）；代入 0.00250 與 0.0200（1 分）；結果為 0.125 mol/dm³（1 分）。 ［4 分］

(d) 百分純度等於 4.60 除以 5.00 再乘 100（1 分）；結果為 92.0%（1 分）；其餘 8.0% 為雜質，計算施肥量時須按純度折算（1 分）。 ［3 分］

(e) 加入氫氧化鈉溶液並溫熱（1 分）；放出有刺激性氣味的氣體（1 分）；該氣體使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，證明是氨（1 分）。 ［3 分］

下載

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