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中四化學練習卷:摩爾濃度、酸鹼滴定、pH、電解與中和熱(100 分)

中四化學練習卷:摩爾濃度、酸鹼滴定、pH、電解與中和熱(100 分)

  • 2026-11-13

練習卷 · 中四化學 · 摩爾、滴定與電解

中四化學練習卷:全卷 6 題 25 部分、100 分、60 分鐘。內容涵蓋摩爾與濃度計算、碳酸鈉與鹽酸滴定、強酸稀釋與 pH、硫酸銅電解與電鍍、高錳酸鉀氧化還原滴定,以及中和放熱與比熱容量計算。所有題目須列式、代入數值並標明單位,適合中四備考與課後自學。

卷面資料 年級:中四 | 科目:化學 | 時限:60 分鐘 | 總分:100 分 | 題數:25

第一部分:摩爾與濃度(16 分)

把 21.2 克無水碳酸鈉(摩爾質量 106 克每摩爾)完全溶於水,配成 250 立方厘米溶液。

# 題目 答案與評分要點
1 計算所用碳酸鈉的摩爾數。 答案:21.2 ÷ 106 = 0.200 摩爾。(評分要點:正確代入質量與摩爾質量 2 分,除法正確 1 分,答案與單位 1 分)
2 計算所得溶液的摩爾濃度,以摩爾每立方分米表示。 答案:0.200 ÷ 0.250 = 0.800 摩爾每立方分米。(評分要點:體積換成立方分米 1 分,代入公式 2 分,答案 1 分)
3 溶液中含有多少摩爾鈉離子? 答案:每摩爾碳酸鈉含 2 摩爾鈉離子,故 0.200 × 2 = 0.400 摩爾。(評分要點:指出 1 比 2 的比例 2 分,答案與單位 2 分)
4 計算溶液中鈉離子的總質量(鈉的摩爾質量 23 克每摩爾)。 答案:0.400 × 23 = 9.20 克。(評分要點:代入摩爾數 2 分,乘摩爾質量 1 分,答案與單位 1 分)

第二部分:酸鹼滴定(16 分)

取 0.100 摩爾每立方分米的碳酸鈉溶液 25.0 立方厘米,以 0.200 摩爾每立方分米的鹽酸滴定至不再產生氣泡。反應式:Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2。

# 題目 答案與評分要點
5 計算所取碳酸鈉的摩爾數。 答案:0.100 × 0.0250 = 0.00250 摩爾。(評分要點:體積換立方分米 1 分,代入 2 分,答案 1 分)
6 由反應式求所需鹽酸的摩爾數。 答案:摩爾比 1 比 2,故 0.00250 × 2 = 0.00500 摩爾。(評分要點:指出摩爾比 2 分,計算 1 分,答案 1 分)
7 計算所需鹽酸的體積,以立方厘米表示。 答案:0.00500 ÷ 0.200 = 0.0250 立方分米 = 25.0 立方厘米。(評分要點:公式 2 分,換算 1 分,答案 1 分)
8 反應完全時放出二氧化碳,計算其在室溫常壓下的體積(摩爾體積 24.0 立方分米每摩爾)。 答案:二氧化碳摩爾數等於碳酸鈉摩爾數,0.00250 × 24.0 = 0.0600 立方分米 = 60.0 立方厘米。(評分要點:摩爾數相同 1 分,乘摩爾體積 2 分,答案及單位 1 分)

第三部分:強酸稀釋與 pH(16 分)

在 25 度時,某強酸溶液的 pH 為 2.0;另一瓶氫氧化鈉溶液的 pH 為 12.0。假設溫度不變。

# 題目 答案與評分要點
9 計算該強酸溶液的氫離子濃度。 答案:氫離子濃度 = 10 的負 2 次方 = 0.010 摩爾每立方分米。(評分要點:pH 與濃度的反比關係 2 分,數值 1 分,單位 1 分)
10 把該酸稀釋 1000 倍後,計算其 pH。 答案:氫離子濃度變為 1.0×10^-5 摩爾每立方分米,pH = 5.0。(評分要點:稀釋後濃度 2 分,取負對數 1 分,答案 1 分)
11 計算 pH 12.0 氫氧化鈉溶液的氫氧離子濃度。 答案:pOH = 14 − 12.0 = 2.0,氫氧離子濃度 = 1.0×10^-2 = 0.010 摩爾每立方分米。(評分要點:pOH 計算 2 分,濃度 1 分,單位 1 分)
12 中和 50.0 立方厘米上述鹽酸(0.010 摩爾每立方分米)需要 0.020 摩爾每立方分米氫氧化鈉多少立方厘米? 答案:0.010 × 0.0500 = 5.0×10^-4 摩爾;5.0×10^-4 ÷ 0.020 = 0.0250 立方分米 = 25.0 立方厘米。(評分要點:摩爾數 2 分,體積計算 1 分,答案 1 分)

第四部分:電解與電鍍(16 分)

以 4.0 安培的電流電解硫酸銅溶液 1930 秒,陰極析出銅,陽極放出氧氣。法拉第常數取 96500 庫侖每摩爾,銅的摩爾質量 63.5 克每摩爾。

# 題目 答案與評分要點
13 計算電解過程中通過的電量。 答案:4.0 × 1930 = 7720 庫侖。(評分要點:電量等於電流乘時間 2 分,代入 1 分,答案與單位 1 分)
14 計算通過的電子摩爾數。 答案:7720 ÷ 96500 = 0.0800 摩爾。(評分要點:除以法拉第常數 2 分,計算 1 分,答案 1 分)
15 已知 Cu2+ + 2e → Cu,計算陰極析出銅的質量。 答案:銅摩爾數 = 0.0800 ÷ 2 = 0.0400 摩爾;質量 = 0.0400 × 63.5 = 2.54 克。(評分要點:電子與銅比例 2 分,乘摩爾質量 1 分,答案 1 分)
16 陽極反應為 2H2O → O2 + 4H+ + 4e,計算放出氧氣的體積(摩爾體積 24.0 立方分米每摩爾)。 答案:氧氣摩爾數 = 0.0800 ÷ 4 = 0.0200 摩爾;體積 = 0.0200 × 24.0 = 0.480 立方分米 = 480 立方厘米。(評分要點:4 電子對 1 氧分子 2 分,體積 1 分,答案 1 分)

第五部分:氧化還原滴定(16 分)

在酸性條件下,25.0 立方厘米 0.020 摩爾每立方分米高錳酸鉀溶液恰好氧化 50.0 立方厘米硫酸亞鐵溶液。半反應式:MnO4- + 8H+ + 5e → Mn2+ + 4H2O;Fe2+ → Fe3+ + e。

# 題目 答案與評分要點
17 計算所用高錳酸鉀的摩爾數。 答案:0.020 × 0.0250 = 5.0×10^-4 摩爾。(評分要點:體積換算 1 分,代入 2 分,答案 1 分)
18 寫出高錳酸鉀中錳的氧化數,以及反應後錳的氧化數。 答案:高錳酸鉀中錳為 +7;反應後硫酸錳中錳為 +2。(評分要點:各 2 分,需寫正負號)
19 計算轉移電子的摩爾數及被氧化的亞鐵離子摩爾數。 答案:每個高錳酸根接受 5 個電子,0.000500 × 5 = 2.5×10^-3 摩爾;亞鐵離子每個放出 1 個電子,故同為 2.5×10^-3 摩爾。(評分要點:5 電子比例 2 分,電子摩爾數 1 分,亞鐵摩爾數 1 分)
20 計算硫酸亞鐵溶液的摩爾濃度,並解釋滴定過程中的顏色變化。 答案:2.5×10^-3 ÷ 0.0500 = 0.050 摩爾每立方分米;紫色迅速褪去,因錳由 +7 還原為 +2,稀釋後呈極淺粉紅或無色。(評分要點:濃度 2 分,氧化數變化 1 分,顏色解釋 1 分)

第六部分:中和放熱與能量計算(20 分)

把 50.0 立方厘米 1.0 摩爾每立方分米鹽酸與 50.0 立方厘米 1.0 摩爾每立方分米氫氧化鈉溶液在隔熱杯中混合,溫度上升 6.8 度。假設混合液密度 1.0 克每立方厘米,比熱容量 4.2 焦耳每克每度。

# 題目 答案與評分要點
21 計算生成水的摩爾數。 答案:酸與鹼摩爾數同為 0.0500,故生成水 0.0500 摩爾。(評分要點:兩者摩爾數 2 分,限量試劑判斷 1 分,答案 1 分)
22 計算反應釋放的熱量。 答案:質量 100 克,熱量 = 100 × 4.2 × 6.8 = 2856 焦耳。(評分要點:混合液質量 1 分,公式 2 分,答案與單位 1 分)
23 計算每摩爾的中和熱,以千焦耳每摩爾表示。 答案:2856 ÷ 0.0500 = 57120 焦耳每摩爾 = 57.1 千焦耳每摩爾。(評分要點:除以摩爾數 2 分,單位換算 1 分,答案 1 分)
24 若約有百分之十五的熱量散失到周圍環境,計算修正後的中和熱。 答案:實際放熱 = 2856 ÷ 0.85 = 3360 焦耳;3360 ÷ 0.0500 = 67200 焦耳每摩爾 = 67.2 千焦耳每摩爾。(評分要點:除以 0.85 2 分,再除以摩爾數 1 分,答案 1 分)
25 文獻值為 57.3 千焦耳每摩爾。比較兩個計算值,解釋差異來源,並提出兩項改善實驗的方法。 答案:未修正值 57.1 與文獻值接近,修正值 67.2 偏高,說明「百分之十五散失」的假設過大;差異主要來自熱散失、溫度計讀數誤差及隔熱不足。改善:使用保溫棉包覆隔熱杯並加蓋、以繪圖外推法估算混合瞬間的最高溫度、重複實驗取平均值、使用更靈敏的電子溫度計。(評分要點:比較兩值 1 分,指出誤差來源 1 分,每項改善 1 分)

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