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IGCSE 化學 0620 Paper 4（Extended）模擬卷（10 題・75 分）
練習卷 · IGCSE 化學
IGCSE 化學 0620 Paper 4（Extended）模擬卷：10 題、75 分、限時 75 分鐘，涵蓋摩爾計算、電解電量、反應速率、酸鹼滴定、燃燒焓、有機化學與酯化、離子鍵、空氣成分與污染、高爐煉鐵及哈柏法製氨，附完整答案、逐步計算與評分要點，適合 Year 10 至 Year 11 考生考前自測。
卷面資料 年級：Year 10–11（IGCSE） ｜ 科目：化學 ｜ 時限：75 分鐘 ｜ 總分：75 分 ｜ 題數：10
全卷（75 分）— 第 1 至 10 題
全部題目均須作答。答案寫在指定位置，並標明題號。計算題須列出計算步驟。
| # | 題目 | 答案與評分要點 |
|---|---|---|
| 1 | 25.0 g 純碳酸鈣（CaCO₃，Mr ＝ 100）受熱分解：CaCO₃ → CaO ＋ CO₂。(a) 計算 CaCO₃ 的摩爾數。(b) 計算常溫常壓下生成 CO₂ 的體積（1 mol 氣體 ＝ 24.0 dm³）。(c) 計算生成 CaO 的質量（Mr(CaO) ＝ 56）。 | (a) n ＝ 25.0 ÷ 100 ＝ 0.250 mol。〔2 分〕(b) 摩爾比 1:1，故 CO₂ ＝ 0.250 mol，體積 ＝ 0.250 × 24.0 ＝ 6.00 dm³。〔2 分〕(c) CaO ＝ 0.250 mol，質量 ＝ 0.250 × 56 ＝ 14.0 g。〔2 分〕 |
| 2 | 以銅電極電解硫酸銅(II)溶液，電流 2.0 A 通電 30.0 分鐘（1 法拉第 ＝ 96,500 C）。(a) 計算通過的電量（庫侖）。(b) 計算電子的摩爾數。(c) 計算陰極析出銅的質量（Cu ＝ 63.5）。(d) 計算陽極放出氧氣的體積（常溫常壓，cm³）。 | (a) Q ＝ I × t ＝ 2.0 × 1,800 ＝ 3600 C。〔2 分〕(b) n(e⁻) ＝ 3600 ÷ 96,500 ＝ 0.0373 mol。〔2 分〕(c) Cu²⁺ ＋ 2e⁻ → Cu，n(Cu) ＝ 0.0373 ÷ 2 ＝ 0.0187 mol，質量 ＝ 0.0187 × 63.5 ＝ 1.18 g。〔2 分〕(d) 4OH⁻ → O₂ ＋ 2H₂O ＋ 4e⁻，n(O₂) ＝ 0.0373 ÷ 4 ＝ 0.0093 mol，體積 ＝ 0.0093 × 24,000 ＝ 224 cm³。〔2 分〕 |
| 3 | 把大理石碎加入過量稀鹽酸，量度不同時間收集到的二氧化碳體積：0 秒 0 cm³、20 秒 48 cm³、40 秒 90 cm³、60 秒 120 cm³（反應完成）。(a) 計算首 20 秒的平均速率（cm³/s）。(b) 計算第 20 至 40 秒的平均速率（cm³/s）。(c) 解釋速率隨時間下降的原因。(d) 提出兩個加快初始速率而不改變反應物用量的方法。 | (a) 速率 ＝ 48 ÷ 20 ＝ 2.4 cm³/s。〔2 分〕(b) 速率 ＝ (90 − 48) ÷ 20 ＝ 2.1 cm³/s。〔2 分〕(c) 隨反應進行，鹽酸的濃度下降（反應物粒子濃度減少），單位時間內粒子碰撞次數減少，故速率下降。〔2 分〕(d) 提高溫度；把大理石磨成更細的粉末（增大表面積）。（亦可以：提高鹽酸濃度）〔2 分〕 |
| 4 | 25.0 cm³ 濃度 0.100 mol/dm³ 的氫氧化鈉溶液，用未知濃度的鹽酸滴定，達終點時用去 20.0 cm³ 鹽酸。(a) 計算 NaOH 的摩爾數。(b) 計算鹽酸的濃度（mol/dm³）。(c) 計算該 20.0 cm³ 鹽酸中 HCl 的質量（Mr ＝ 36.5）。(d) 寫出適合的指示劑及終點顏色變化。 | (a) n(NaOH) ＝ 25.0 ÷ 1000 × 0.100 ＝ 2.50e-03 mol。〔2 分〕(b) NaOH ＋ HCl → NaCl ＋ H₂O，摩爾比 1:1，c(HCl) ＝ 2.50e-03 ÷ 0.0200 ＝ 0.125 mol/dm³。〔2 分〕(c) 質量 ＝ 2.50e-03 × 36.5 ＝ 0.0913 g。〔2 分〕(d) 酚酞；由粉紅色變為無色。（用甲基橙亦可：由黃色變為橙色）〔2 分〕 |
| 5 | 在氧氣中燃燒 1.00 g 乙醇，放出的熱量使 200 g 水的溫度上升 12.0 °C（水的比熱容量 4.2 J/(g·°C)，Mr(C₂H₅OH) ＝ 46）。(a) 計算水吸收的熱量（kJ）。(b) 計算乙醇的摩爾數。(c) 計算實驗所得的燃燒焓 ΔH（kJ/mol）。(d) 說明為何實驗值（464 kJ/mol）小於文獻值 1,370 kJ/mol。 | (a) q ＝ 200 × 4.2 × 12.0 ＝ 10080 J ＝ 10.08 kJ。〔2 分〕(b) n(C₂H₅OH) ＝ 1.00 ÷ 46 ＝ 0.0217 mol。〔2 分〕(c) ΔH ＝ −10.08 ÷ 0.0217 ＝ -463.7 kJ/mol。〔2 分〕(d) 部分熱量散失到周圍空氣、加熱儀器本身，並非全部被水吸收；燃燒亦可能不完全，故測得值偏低。〔1 分〕 |
| 6 | 考慮乙醇（C₂H₅OH）與乙酸（CH₃COOH）。(a) 兩者分別屬於哪個同系列？寫出官能團名稱。(b) 寫出以葡萄糖發酵製乙醇的化學方程式及所需條件。(c) 乙醇與乙酸在濃硫酸催化下反應，寫出產物的名稱及摩爾質量。(d) 描述一個區分烯烴與烷烴的化學測試及觀察結果。 | (a) 乙醇屬醇（官能團 −OH，羥基）；乙酸屬羧酸（官能團 −COOH，羧基）。〔2 分〕(b) C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH ＋ 2CO₂；條件：酵母（酶）存在、約 25–35 °C、缺氧（隔絕空氣）。〔2 分〕(c) 乙酸乙酯（ethyl ethanoate）；CH₃COOC₂H₅，Mr ＝ 60 ＋ 46 − 18 ＝ 88。〔2 分〕(d) 加入溴水並搖勻：烯烴使橙棕色溴水褪色（加成反應），烷烴無反應、顏色不變。〔2 分〕 |
| 7 | 2.4 g 鎂在氧氣中燃燒生成氧化鎂（Ar(Mg) ＝ 24，Mr(MgO) ＝ 40）。(a) 計算鎂的摩爾數。(b) 計算生成 MgO 的質量。(c) 說明 MgO 的鍵結類型及為何熔融態能導電。 | (a) n(Mg) ＝ 2.4 ÷ 24 ＝ 0.10 mol。〔2 分〕(b) 2Mg ＋ O₂ → 2MgO，摩爾比 1:1，質量 ＝ 0.10 × 40 ＝ 4.0 g。〔3 分〕(c) MgO 為離子化合物：鎂原子失去 2 個電子成 Mg²⁺，氧原子得到 2 個電子成 O²⁻，以靜電引力結合成離子晶格；熔融時離子可自由移動並攜帶電荷，故能導電。〔2 分〕 |
| 8 | 乾燥空氣中氧氣約佔 21%、氮氣約佔 78%（以體積計）。今有 250 cm³ 乾燥空氣。(a) 計算氧氣的體積（cm³）。(b) 計算氮氣的體積（cm³）。(c) 寫出檢驗二氧化碳的測試及觀察結果。(d) 寫出兩種空氣污染物及其主要來源。 | (a) 250 × 21% ＝ 52.5 cm³。〔2 分〕(b) 250 × 78% ＝ 195.0 cm³。〔2 分〕(c) 通入石灰水（氫氧化鈣溶液），石灰水變成乳白色／渾濁。〔2 分〕(d) 一氧化碳：汽車廢氣、不完全燃燒；二氧化硫：燃燒含硫燃料（發電廠、工業）；氮氧化物：高溫燃燒（汽車引擎）。（任答兩種）〔2 分〕 |
| 9 | 在高爐中，氧化鐵(III) 被一氧化碳還原：Fe₂O₃ ＋ 3CO → 2Fe ＋ 3CO₂（Mr(Fe₂O₃) ＝ 160，Ar(Fe) ＝ 56）。(a) 寫出上述反應中鐵的氧化數變化。(b) 計算 100 噸含 80% Fe₂O₃ 的礦石可煉得鐵的質量（噸）。(c) 說明高爐中加入焦炭的兩個作用。 | (a) Fe₂O₃ 中鐵為 ＋3，生成物 Fe 為 0，鐵被還原（氧化數由 ＋3 降至 0）。〔2 分〕(b) 純 Fe₂O₃ ＝ 100 × 80% ＝ 80 噸；每 160 噸 Fe₂O₃ 得 2 × 56 ＝ 112 噸鐵，故鐵 ＝ 80 × 112 ÷ 160 ＝ 56 噸。〔3 分〕(c) 焦炭燃燒提供熱量；燃燒生成 CO₂ 再與焦炭反應生成 CO，作為還原劑。〔2 分〕 |
| 10 | 哈柏法：N₂ ＋ 3H₂ ⇌ 2NH₃（Mr(N₂) ＝ 28，Mr(NH₃) ＝ 17）。(a) 寫出工業上採用的溫度、壓力及催化劑。(b) 計算 28 g 氮氣完全反應可得氨的質量（g）。(c) 計算硝酸銨（NH₄NO₃，Mr ＝ 80）中氮的質量百分比。(d) 說明過量使用氮肥如何造成水污染。 | (a) 約 450 °C、約 200 atm、鐵催化劑（含少量氧化物促進劑）。〔3 分〕(b) n(N₂) ＝ 28 ÷ 28 ＝ 1 mol，摩爾比 1:2，n(NH₃) ＝ 2 mol，質量 ＝ 2 × 17 ＝ 34 g。〔2 分〕(c) 氮含量 ＝ 28 ÷ 80 × 100% ＝ 35%。〔1 分〕(d) 氮肥溶於雨水流入河流湖泊，令水中硝酸鹽濃度上升，藻類大量繁殖（優養化），藻類死亡後被細菌分解耗盡水中溶氧，魚類缺氧死亡。〔2 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。
