IGCSE 化學 0620 Paper 6 實驗技能練習卷（Alternative to Practical）

年級：中四至中五（IGCSE Year 10–11）　｜　科目：化學 0620　｜　時限：60 分鐘　｜　總分：40 分　｜　部分：26

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Paper	時間	分數	比重
Paper 6（Alternative to Practical）	1 小時	40	20%

題目

第 1 題（9 分）　滴定：氫氧化鈉與稀硫酸

(a) 寫出準確量取 25.0 cm³ 硫酸所用的儀器名稱，並說明為何不適合改用量筒。 （1 分）

(b) 寫出裝填滴定管時的兩項注意事項，並各說明原因。 （2 分）

(c) 四次滴定讀數（cm³）為：第 1 次 0.00→24.90；第 2 次 0.00→24.70；第 3 次 24.70→49.45；第 4 次 0.50→25.20。求各次滴定體積，並算出應採用的平均滴定體積（2 位小數）。 （3 分）

(d) 氫氧化鈉濃度為 0.100 mol/dm³，反應為 H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O。求所用氫氧化鈉的摩爾數及硫酸的濃度（mol/dm³，3 位有效數字）。 （2 分）

(e) 以酚酞作指示劑，寫出到達滴定終點時的顏色變化。 （1 分）

第 2 題（8 分）　由氧化銅製備硫酸銅晶體

(a) 實驗加入過量氧化銅，攪拌後過濾。解釋為何（i）要加過量氧化銅（ii）要過濾。 （2 分）

(b) 寫出由濾液取得晶體的兩個步驟。 （2 分）

(c) 所用硫酸為 25.0 cm³、0.500 mol/dm³，CuSO₄·5H₂O 的 Mr = 250。求理論產量（g，3 位有效數字）。 （2 分）

(d) 實際只得 2.60 g 晶體，求產率（%）。 （1 分）

(e) 為何用少量冷水而不用熱水洗滌晶體？ （1 分）

第 3 題（9 分）　鎂與稀鹽酸的反應速率

(a) 寫出可準確量度所收集氫氣體積的儀器名稱。 （1 分）

(b) 每次實驗都用相同質量、相同表面積的鎂帶，並保持溫度不變。說明這樣做的目的。 （1 分）

(c) 實驗數據：時間 0／15／30／45／60／75／90／105／120／135 秒，氫氣體積 0／14／26／36／44／50／54／57／58／58 cm³。求 0 至 15 秒的平均速率（cm³/s，2 位有效數字），並說明此值代表什麼。 （2 分）

(d) 求 30 至 60 秒之間的平均速率，並解釋為何比初期慢。 （2 分）

(e) 120 秒後體積保持 58 cm³ 不變。解釋原因，並求已生成氫氣的摩爾數（摩爾體積 24 dm³ mol⁻¹，2 位有效數字）。 （2 分）

(f) 若改用相同質量但粉末狀的鎂，曲線會有什麼不同？ （1 分）

第 4 題（7 分）　色層分析與 Rf 值

(a) 為何基線要用鉛筆畫而不用原子筆？ （1 分）

(b) 為何展開劑的液面必須低於斑點？ （1 分）

(c) 溶劑前沿距基線 7.2 cm，斑點 A 距基線 2.16 cm，斑點 C 距基線 6.12 cm。求 A 及 C 的 Rf 值（2 位有效數字）。 （2 分）

(d) 第三個斑點 B 距基線 3.60 cm。求 B 的 Rf 值，並說明如何確定 B 與某已知色素是否同一物質。 （2 分）

(e) 為何用 Rf 值比較，而不用斑點移動的距離比較？ （1 分）

第 5 題（7 分）　結晶水與加熱至恆重

(a) 寫出加熱及量度該固體質量所需的儀器，並說明為何要加熱至恆重。 （1 分）

(b) 樣本加熱前重 5.00 g，加熱至恆重後重 3.20 g。求失去的水的質量及佔原樣本的百分比（3 位有效數字）。 （2 分）

(c) 已知無水鹽的 Mr = 160，水的 Mr = 18。求每摩爾無水鹽結合多少摩爾水（x，2 位有效數字）。 （2 分）

(d) 已知無水鹽為 CuSO₄，寫出該水合鹽的化學式。 （1 分）

(e) 若加熱時有少量白色固體濺出，對計算所得的 x 有什麼影響？ （1 分）

答案及評分準則

第 1 題　滴定：氫氧化鈉與稀硫酸

(a) 容積式移液管（25.0 cm³ pipette）1 分；量筒刻度粗、準確度只有約 ±0.5 cm³，不足以做滴定（說明不另給分）。 ［1 分］

(b) ①先用少量滴定液沖洗滴定管，避免殘留蒸餾水稀釋溶液；②排走尖嘴內的氣泡，否則讀數偏大；③讀數時視線與液面凹位同高，避免視差。任兩項，每項 1 分。 ［2 分］

(c) 四次體積為 24.90、24.70、24.75、24.70 cm³（1 分）；第 1 次屬粗略滴定，不採用（1 分）；其餘三次相差不超過 0.10 cm³，平均 =（24.70＋24.75＋24.70）÷3 = 24.72 cm³（1 分，須 2 位小數）。 ［3 分］

(d) n(NaOH) = 0.100 × 24.72 ÷ 1000 = 2.47 × 10⁻³ mol（1 分）；n(H₂SO₄) = 2.47 × 10⁻³ ÷ 2，c = 1.24 × 10⁻³ ÷ 0.0250 = 0.0494 mol/dm³（1 分）。漏除 2 得 0.0989 mol/dm³，不給第 2 分。 ［2 分］

(e) 由無色變為淺粉紅色，並能維持約 30 秒不褪（1 分）。酸在錐形瓶、鹼在滴定管，故為無色→粉紅。 ［1 分］

第 2 題　由氧化銅製備硫酸銅晶體

(a) （i）確保 25.0 cm³ 硫酸全部反應完，溶液中無殘餘酸，晶體才純（1 分）；（ii）濾走未反應的過量黑色氧化銅固體（1 分）。 ［2 分］

(b) ①加熱蒸發濃縮，至溶液表面出現晶膜（1 分）；②冷卻結晶，過濾並以少量冷水洗滌、乾燥（1 分）。 ［2 分］

(c) n(H₂SO₄) = 0.500 × 0.0250 = 0.0125 mol（1 分）；反應比 1:1，m = 0.0125 × 250 = 3.13 g（1 分，接受 3.125 g）。 ［2 分］

(d) 2.60 ÷ 3.125 × 100 = 83.2%（1 分；以 3.13 g 計算得 83.1% 亦接受）。 ［1 分］

(e) 硫酸銅晶體在熱水中溶解度大得多，用熱水洗會把晶體溶掉，產量下降（1 分）。 ［1 分］

第 3 題　鎂與稀鹽酸的反應速率

(a) 氣體注射器（gas syringe）1 分；倒置量筒配水槽亦可接受。 ［1 分］

(b) 控制變數（公平測試），使體積變化只由濃度和時間造成，不同實驗的結果才可比較（1 分）。 ［1 分］

(c) （14 − 0）÷ 15 = 0.93 cm³/s（1 分）；它代表反應初期（起始）速率（1 分）。 ［2 分］

(d) （44 − 26）÷ 30 = 0.60 cm³/s（1 分）；鹽酸濃度隨反應消耗而下降，粒子碰撞頻率減少，故速率減慢（1 分）。 ［2 分］

(e) 反應已停止，限量試劑鎂已完全消耗（1 分）；n(H₂) = 58 ÷ 24000 = 2.4 × 10⁻³ mol（1 分）。 ［2 分］

(f) 曲線更陡（初期斜率更大，反應更快），但最終收集到的體積相同（1 分）。 ［1 分］

第 4 題　色層分析與 Rf 值

(a) 原子筆墨水的色素可溶於展開劑，會隨溶劑上升並污染色譜（1 分）。 ［1 分］

(b) 若液面高於斑點，斑點會直接溶入展開劑，無法分離（1 分）。 ［1 分］

(c) Rf(A) = 2.16 ÷ 7.2 = 0.30（1 分）；Rf(C) = 6.12 ÷ 7.2 = 0.85（1 分）。 ［2 分］

(d) Rf(B) = 3.60 ÷ 7.2 = 0.50（1 分）；在相同展開劑、相同溫度與相同紙張下與已知色素並行對照，Rf 值相同才可判斷為同一物質（1 分）。只比較顏色深淺不給分。 ［2 分］

(e) Rf 值已扣除溶劑前沿的差異，故不同紙張大小或不同展開時間的結果仍可比較（1 分）。 ［1 分］

第 5 題　結晶水與加熱至恆重

(a) 坩堝（或蒸發皿）配本生燈與電子天平；反覆加熱至連續兩次質量相差不超過 0.01 g，確保結晶水全部除去（1 分）。 ［1 分］

(b) 5.00 − 3.20 = 1.80 g（1 分）；1.80 ÷ 5.00 × 100 = 36.0%（1 分）。 ［2 分］

(c) n(H₂O) = 1.80 ÷ 18 = 0.100 mol（1 分）；n(無水鹽) = 3.20 ÷ 160 = 0.0200 mol，x = 0.100 ÷ 0.0200 = 5.00（1 分）。 ［2 分］

(d) CuSO₄·5H₂O（1 分）。 ［1 分］

(e) 加熱後的質量偏小，算出的水質量偏大，故 x 偏大（1 分）。 ［1 分］

下載

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