IGCSE 化學 0620 Paper 4 模擬卷：摩爾、化學計量與溶液（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：29

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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）　摩爾與亞佛加德羅常數

(a) 一條鎂帶質量 4.8 g。已知鎂的相對原子質量為 24，求鎂帶中鎂的摩爾數。 （3 分）

(b) 用亞佛加德羅常數 6.02 × 10²³ mol⁻¹，求該鎂帶所含的鎂原子數目。 （3 分）

(c) 求一個鎂原子的質量（以克為單位）。 （2 分）

(d) 另一瓶二氧化碳的質量為 11.0 g（Mr = 44）。求：(i) 二氧化碳的摩爾數；(ii) 二氧化碳分子數目；(iii) 氧原子總數。 （4 分）

(e) 求 0.10 mol 五水合硫酸銅（CuSO₄·5H₂O，Mr = 250）的質量。 （3 分）

(f) 比較 4.8 g 鎂與 4.8 g 碳（Ar = 12）所含的原子數目，並解釋。 （3 分）

第 2 題（17 分）　實驗式與分子式

(a) 一個銅的氧化物樣本質量 3.20 g，其中含銅 2.56 g，其餘為氧。求樣本中銅和氧的質量百分比。 （4 分）

(b) 用上題數據，求樣本中銅和氧的摩爾比（Cu = 64，O = 16）。 （4 分）

(c) 由此寫出該銅氧化物的實驗式，並指出它是哪一種銅的氧化物。 （4 分）

(d) 另一化合物含碳 40.0%、氫 6.7%、氧 53.3%（按質量），其相對分子質量為 180。求它的實驗式及分子式。 （5 分）

第 3 題（17 分）　碳酸鈣的熱分解與產率

(a) 計算碳酸鈣（CaCO₃）的相對分子質量（Ca = 40，C = 12，O = 16）。 （3 分）

(b) 把 25.0 g 碳酸鈣完全分解。求碳酸鈣的摩爾數。 （4 分）

(c) 反應式為 CaCO₃ → CaO + CO₂。求理論上可得的氧化鈣質量（Mr(CaO) = 56）。 （4 分）

(d) 求室溫常壓下（摩爾體積 24 dm³ mol⁻¹）生成的二氧化碳體積。 （3 分）

(e) 實驗中實際只得到 11.2 g 氧化鈣。求此反應的百分產率。 （3 分）

第 4 題（16 分）　滴定與溶液濃度

(a) 25.0 cm³ 的氫氧化鈉溶液濃度為 0.100 mol dm⁻³。求其中氫氧化鈉的摩爾數。 （3 分）

(b) 反應式為 H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O。求完全中和所需硫酸的摩爾數。 （4 分）

(c) 所用硫酸濃度為 0.0500 mol dm⁻³。求所需硫酸的體積（以 cm³ 表示）。 （4 分）

(d) 求該氫氧化鈉溶液的濃度，以 g dm⁻³ 表示（Mr(NaOH) = 40）。 （2 分）

(e) 若把同一溶液配成 250 cm³，求其中氫氧化鈉的質量。 （3 分）

第 5 題（16 分）　限量反應物與氣體體積

(a) 合成氨的反應式為 N₂ + 3H₂ → 2NH₃。寫出氮、氫和氨的摩爾比。 （3 分）

(b) 把 6.0 dm³ 氮氣與 15.0 dm³ 氫氣混合（同溫同壓）。判斷哪一種氣體是限量反應物，並以計算說明。 （5 分）

(c) 求在上述條件下可生成氨的體積。 （4 分）

(d) 求反應後剩餘氮氣的體積（假設反應完全）。 （4 分）

第 6 題（16 分）　結晶水與水合鹽

(a) 把 5.00 g 藍色的水合硫酸銅加熱至恆重，剩餘白色無水硫酸銅 3.20 g。求失去水的質量。 （3 分）

(b) 求失去的水的摩爾數（H₂O = 18）。 （4 分）

(c) 求無水硫酸銅的摩爾數（CuSO₄ = 160）。 （4 分）

(d) 由此求水合硫酸銅化學式中水的數目 x（即 CuSO₄·xH₂O 中的 x）。 （3 分）

(e) 寫出該水合鹽的相對分子質量。 （2 分）

答案及評分準則

第 1 題　摩爾與亞佛加德羅常數

(a) n = m / Ar = 4.8 / 24 = 0.20 mol（3 分；寫成 4.8 × 24 或漏單位扣 1 分）。 ［3 分］

(b) 原子數 = 0.20 × 6.02 × 10²³ = 1.20 × 10²³ 個（3 分；指數或有效數字錯扣 1 分）。 ［3 分］

(c) 質量 = 24 / (6.02 × 10²³) = 3.99 × 10⁻²³ g（2 分）。 ［2 分］

(d) (i) n = 11.0 / 44 = 0.250 mol（1 分）；(ii) 分子數 = 0.250 × 6.02 × 10²³ = 1.51 × 10²³（2 分）；(iii) 氧原子 = 2 × 1.51 × 10²³ = 3.01 × 10²³（1 分）。 ［4 分］

(e) m = n × Mr = 0.10 × 250 = 25 g（3 分；把 Mr 當作 160 只得 1 分）。 ［3 分］

(f) 碳的摩爾數 = 4.8 / 12 = 0.40 mol，大於鎂的 0.20 mol（2 分）；同一質量下摩爾數與 Ar 成反比，故碳含較多原子（1 分）。只寫「碳較多」不給分。 ［3 分］

第 2 題　實驗式與分子式

(a) 氧的質量 = 3.20 − 2.56 = 0.64 g（1 分）；銅 = 2.56 / 3.20 × 100 = 80.0%（2 分）；氧 = 0.64 / 3.20 × 100 = 20.0%（1 分）。 ［4 分］

(b) n(Cu) = 2.56 / 64 = 0.040 mol；n(O) = 0.64 / 16 = 0.040 mol（各 1 分）；摩爾比 = 0.040 : 0.040 = 1 : 1（2 分）。 ［4 分］

(c) 實驗式 CuO（2 分）；即氧化銅(II)（CuO 中銅的氧化數為 +2，2 分）。若只寫 CuO 而無說明給 3 分。 ［4 分］

(d) 摩爾比 C : H : O = 40.0/12 : 6.7/1 : 53.3/16 = 3.33 : 6.7 : 3.33（2 分）→ 實驗式 CH₂O（1 分）；實驗式質量 = 30，180 / 30 = 6（1 分）→ 分子式 C₆H₁₂O₆（1 分）。 ［5 分］

第 3 題　碳酸鈣的熱分解與產率

(a) Mr = 40 + 12 + 3 × 16 = 100（3 分；只寫答案而無數字相加給 2 分）。 ［3 分］

(b) n = 25.0 / 100 = 0.250 mol（4 分；用錯 Mr 但步驟正確給 2 分）。 ［4 分］

(c) 摩爾比 1 : 1，故 n(CaO) = 0.250 mol（2 分）；m = 0.250 × 56 = 14.0 g（2 分）。 ［4 分］

(d) V = 0.250 × 24 = 6.0 dm³（3 分；漏乘 24 或單位錯扣 1 分）。 ［3 分］

(e) 百分產率 = 11.2 / 14.0 × 100 = 80.0%（3 分；分子分母倒轉給 0 分）。 ［3 分］

第 4 題　滴定與溶液濃度

(a) n = c × V = 0.100 × 25.0 / 1000 = 0.0025 mol（3 分；漏除以 1000 給 1 分）。 ［3 分］

(b) 摩爾比 H₂SO₄ : NaOH = 1 : 2（2 分）；n(H₂SO₄) = 0.00250 / 2 = 0.00125 mol（2 分）。 ［4 分］

(c) V = n / c = 0.00125 / 0.0500 = 0.025 dm³（2 分）= 25.0 cm³（2 分）。 ［4 分］

(d) 0.100 × 40 = 4.0 g dm⁻³（2 分）。 ［2 分］

(e) m = 4.00 × 250 / 1000 = 1.00 g（3 分；用 250 而沒有除以 1000 給 1 分）。 ［3 分］

第 5 題　限量反應物與氣體體積

(a) N₂ : H₂ : NH₃ = 1 : 3 : 2（3 分；次序錯但數字對給 1 分）。 ［3 分］

(b) 全部 6.0 dm³ 氮氣需要 6.0 × 3 = 18.0 dm³ 氫氣（2 分）；實際只有 15.0 dm³，氫氣不足（2 分）；故氫氣為限量反應物（1 分）。只寫答案不給分。 ［5 分］

(c) 由氫氣計：V(NH₃) = 15.0 × 2 / 3 = 10.0 dm³（4 分；用氮氣計得 12 dm³ 給 2 分）。 ［4 分］

(d) 已用氮氣 = 15.0 / 3 = 5.0 dm³（2 分）；剩餘 = 6.0 − 5.0 = 1.0 dm³（2 分）。 ［4 分］

第 6 題　結晶水與水合鹽

(a) m(水) = 5.00 − 3.20 = 1.80 g（3 分；答案寫成 3.20 g 給 0 分）。 ［3 分］

(b) n = 1.80 / 18 = 0.100 mol（4 分；用 5.00 作分子只得 1 分）。 ［4 分］

(c) n = 3.20 / 160 = 0.0200 mol（4 分）。 ［4 分］

(d) x = 0.100 / 0.0200 = 5（3 分；把比值倒轉得 0.2 給 0 分）。 ［3 分］

(e) Mr = 160 + 5 × 18 = 250（2 分；只寫 160 給 0 分）。 ［2 分］

下載

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