IGCSE 化學 0620 Paper 4 模擬卷：摩爾計算、電解與酸鹼鹽類（100 分・60 分鐘）

年級：中四至中五（IGCSE Year 10–11）　｜　科目：化學 0620　｜　時限：60 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（18 分）　摩爾計算與化學計量

(a) 計算五水合硫酸銅 CuSO4·5H2O 的相對分子質量（Cu = 64、S = 32、O = 16、H = 1）。 （3 分）

(b) 25.0 cm³ 的 0.200 mol/dm³ 氫氧化鈉溶液，需用 20.0 cm³ 稀硫酸中和至完全反應。求該硫酸的濃度。 （4 分）

(c) 某實驗需要 0.050 mol 氯化鈉。求所需質量（Na = 23、Cl = 35.5）。 （4 分）

(d) 按上題的理論產量計算，學生實際只得到 2.40 g 氯化鈉。求產率（以百分數表示，一位小數）。 （4 分）

(e) 0.10 mol 鎂與 0.15 mol 稀鹽酸反應，反應式為 Mg + 2HCl → MgCl2 + H2。指出限量試劑，並求可產生的氫氣體積（摩爾體積 24 dm³/mol）。 （3 分）

第 2 題（17 分）　電解

(a) 電流 2.0 A 通過硫酸銅溶液 1800 秒。求通過的電量（以庫侖表示）。 （3 分）

(b) 承上題，陰極有銅析出。求析出銅的質量（Cu = 64、法拉第常數 96500 C/mol）。 （4 分）

(c) 同一電量下，陽極有氧氣放出。求氧氣的體積（室溫常壓摩爾體積 24 dm³/mol，以 cm³ 表示）。 （4 分）

(d) 用銅片作兩極電解硫酸銅溶液時，陽極的質量逐漸減少。解釋這個現象。 （3 分）

(e) 寫出以惰性電極電解熔融溴化鉛（PbBr2）時，陰極與陽極所得的產物。 （3 分）

第 3 題（17 分）　酸、鹼與鹽

(a) 鹽酸的濃度為 0.010 mol/dm³，假設完全電離。求該溶液的 pH 值。 （3 分）

(b) 把 10.0 cm³ 的 1.0 mol/dm³ 鹽酸加水稀釋至總體積 250 cm³。求稀釋後鹽酸的濃度。 （4 分）

(c) 用氧化銅與稀硫酸反應製取 0.050 mol 硫酸銅。求所需氧化銅的質量（Cu = 64、O = 16）。 （4 分）

(d) 描述檢驗溶液中是否含有硫酸根離子的方法及預期現象。 （3 分）

(e) 說明酸鹼滴定為何要加入指示劑，並指出選擇指示劑的一項原則。 （3 分）

第 4 題（16 分）　週期表與化學鍵

(a) 寫出氯原子（原子序 17）的電子排布，並指出它所屬的族。 （3 分）

(b) 鎂與氧反應生成氧化鎂。說明兩者如何形成離子，並寫出兩種離子的電子排布。 （4 分）

(c) 計算 0.25 mol 二氧化碳在室溫常壓下的體積（摩爾體積 24 dm³/mol）及質量（C = 12、O = 16）。 （4 分）

(d) 解釋石墨為何能導電。 （2 分）

(e) 說明第 I 族金屬的反應性為何隨原子序增加而增強。 （3 分）

第 5 題（16 分）　有機化學與聚合物

(a) 某烷烴分子含有 6 個碳原子。寫出它的分子式，並計算相對分子質量（C = 12、H = 1）。 （3 分）

(b) 0.10 mol 該烷烴完全燃燒。求生成二氧化碳的體積（摩爾體積 24 dm³/mol）。 （4 分）

(c) 0.20 mol 乙烯（C2H4）進行加成聚合，全部轉化為聚乙烯。求所得聚合物的質量（C = 12、H = 1）。 （4 分）

(d) 寫出檢驗某氣體是否為烯烴的簡單方法及預期現象。 （2 分）

(e) 說明工業上進行裂解（cracking）的兩個目的。 （3 分）

第 6 題（16 分）　碳酸鹽與大氣

(a) 0.20 mol 碳酸鈣受熱完全分解（CaCO3 → CaO + CO2）。求生成二氧化碳的體積（摩爾體積 24 dm³/mol）。 （3 分）

(b) 承上題，求生成氧化鈣的質量（Ca = 40、O = 16）。 （4 分）

(c) 解釋二氧化碳如何加劇溫室效應。 （4 分）

(d) 寫出檢驗二氧化碳的試劑及陽性結果。 （2 分）

(e) 計算硝酸銨 NH4NO3 中氮的質量百分比（N = 14、H = 1、O = 16，一位小數）。 （3 分）

答案及評分準則

第 1 題　摩爾計算與化學計量

(a) 64 + 32 + 4×16 + 5×18 = 64 + 32 + 64 + 90 = 250（3 分；漏算結晶水扣 2 分）。 ［3 分］

(b) n(NaOH) = 0.200 × 25.0 ÷ 1000 = 5.00e-03 mol（1 分）；2NaOH + H2SO4，故 n(H2SO4) = 2.50e-03 mol（1 分）；c = 2.50e-03 ÷ 0.0200 = 0.125 mol/dm³（2 分）。 ［4 分］

(c) Mr(NaCl) = 23 + 35.5 = 58.5（2 分）；m = 0.050 × 58.5 = 2.925 g（2 分）。 ［4 分］

(d) 產率 = 2.40 ÷ 2.925 × 100 = 82.1%（4 分；只寫 2.40 ÷ 2.925 而無百分數扣 1 分）。 ［4 分］

(e) 0.10 mol 鎂需要 0.20 mol 鹽酸，實際只有 0.15 mol，故鹽酸為限量試劑（1 分）；n(H2) = 0.15 ÷ 2 = 0.075 mol（1 分）；V = 0.075 × 24 = 1.8 dm³（1 分）。 ［3 分］

第 2 題　電解

(a) Q = I × t = 2.0 × 1800 = 3600.0 C（3 分；乘除顛倒扣 1 分）。 ［3 分］

(b) n(e-) = 3600.0 ÷ 96500 = 0.0373 mol（1 分）；Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu，n(Cu) = 0.0187 mol（2 分）；m = 0.0187 × 64 = 1.19 g（1 分）。 ［4 分］

(c) 4OH⁻ → O2 + 2H2O + 4e⁻，n(O2) = 0.0373 ÷ 4 = 0.00933 mol（2 分）；V = 0.00933 × 24000 = 224 cm³（2 分）。 ［4 分］

(d) 陽極的銅原子失去電子變成銅離子進入溶液（2 分）；故陽極被氧化而質量減少（1 分）。 ［3 分］

(e) 陰極得鉛（Pb）（1.5 分）；陽極得溴（Br2）（1.5 分）。 ［3 分］

第 3 題　酸、鹼與鹽

(a) [H+] = 0.010 mol/dm³（1 分）；pH = -log(0.010) = 2（2 分）。 ［3 分］

(b) n(HCl) = 1.0 × 10.0 ÷ 1000 = 0.010 mol（2 分）；c = 0.010 ÷ 0.250 = 0.040 mol/dm³（2 分）。 ［4 分］

(c) Mr(CuO) = 64 + 16 = 80（2 分）；m = 0.050 × 80 = 4.0 g（2 分）。 ［4 分］

(d) 加入稀鹽酸再加入氯化鋇溶液（1 分）；生成白色沉澱（2 分）。 ［3 分］

(e) 指示劑在終點時變色，用以判斷中和完成（2 分）；指示劑的變色範圍應與滴定終點的 pH 接近（1 分）。 ［3 分］

第 4 題　週期表與化學鍵

(a) 2, 8, 7（2 分）；第 VII 族（1 分）。 ［3 分］

(b) 鎂失去 2 個電子成為 Mg²⁺（1 分）；氧得到 2 個電子成為 O²⁻（1 分）；Mg²⁺ 為 2, 8、O²⁻ 為 2, 8（2 分）。 ［4 分］

(c) V = 0.25 × 24 = 6.0 dm³（2 分）；Mr = 44，m = 0.25 × 44 = 11.0 g（2 分）。 ［4 分］

(d) 每個碳原子只與三個碳原子成鍵，餘下一個離域電子可在層內移動（2 分）。 ［2 分］

(e) 原子半徑增大（1 分）；最外層電子與原子核的距離增加、吸引力減弱（1 分）；故更容易失去最外層電子（1 分）。 ［3 分］

第 5 題　有機化學與聚合物

(a) C6H14（1 分）；Mr = 6 × 12 + 14 = 86（2 分）。 ［3 分］

(b) 每分子含 6 個碳原子，n(CO2) = 0.10 × 6 = 0.60 mol（2 分）；V = 0.60 × 24 = 14.4 dm³（2 分）。 ［4 分］

(c) Mr(C2H4) = 28（2 分）；加成聚合無原子損失，m = 0.20 × 28 = 5.6 g（2 分）。 ［4 分］

(d) 把氣體通入溴水，橙棕色褪去（2 分）。 ［2 分］

(e) 把長鏈烷烴轉為較短、需求較大的烷烴（1.5 分）；同時產生烯烴作為製造聚合物的原料（1.5 分）。 ［3 分］

第 6 題　碳酸鹽與大氣

(a) n(CO2) = 0.20 mol（1 分）；V = 0.20 × 24 = 4.8 dm³（2 分）。 ［3 分］

(b) Mr(CaO) = 40 + 16 = 56（2 分）；m = 0.20 × 56 = 11.2 g（2 分）。 ［4 分］

(c) 二氧化碳吸收由地面射出的紅外輻射（2 分）；能量留在低層大氣，令平均氣溫上升（2 分）。 ［4 分］

(d) 通入石灰水，石灰水變乳白色（2 分）。 ［2 分］

(e) Mr = 2 × 14 + 4 × 1 + 3 × 16 = 80（1 分）；氮佔 28，故 28 ÷ 80 × 100 = 35.0%（2 分）。 ［3 分］

下載

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