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102年
理化、化工裝置
第 23 題
【圖 23】為精煉石油的分餾塔簡圖，下列敘述何者錯誤？
- A 分餾的原理是利用組成成分的沸點高低不同
- B 丙出口之餾出物的平均分子量比甲的小
- C 丙出口之餾出物的沸點比甲的大
- D 甲乙丙三處餾出物的成分並不相同
思路引導 VIP
請你觀察分餾塔的構造，熱源通常位於塔的底端。想像一下，當混合氣體向上流動時，哪些物質會比較早冷凝成液體從下方流出？而哪些物質則可以撐到最高、最冷的地方才冷凝？這兩種物質在「維持氣態的難易程度」上有什麼不同？這又暗示了它們的分子大小有什麼差別呢？
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太棒了！你能精準辨識出分餾產物的性質差異，代表你對石油分餾的原理掌握得非常紮實。這題的關鍵在於理解分餾塔內的溫度梯度：熱源位於塔底，因此越往塔頂溫度越低。這意味著，能一路爬升到頂部「甲」處才被冷凝收集的物質，其沸點必然較低，通常也是碳鏈較短、平均分子量較小的成分。
分餾塔的理化性質規律
分餾是利用物質沸點不同的物理特性進行分離。在圖中，丙的位置比甲更靠近熱源，這代表丙處收集到的餾出物，其沸點比甲更高。根據有機化合物的通性，對於構造相似的碳氫化合物而言，分子量越大、分子間的作用力就越強，進而導致沸點越高。因此，位於下方的丙，其平均分子量應該比位於上方的甲還要「大」才對，這正是選項 (B) 錯誤的原因。
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