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105年
理化、化工裝置
第 62 題
某有機物在空氣中完全燃燒，結果產生 4.4 公克 $CO_2$、1.80 公克 $H_2O$，又該有機物的氣體密度為同狀況下環丁烷的 0.5 倍，求該有機物分子式？（原子量：C=12、O=16、H=1）
- A $C_2H_6$
- B $C_2H_4$
- C $C_3H_6$
- D $C_3H_8$
思路引導 VIP
如果我們觀察到燃燒產生的二氧化碳分子數與水分子數剛好相等，這代表該有機物中碳原子與氫原子的數量比例是多少？另外，當我們在相同環境下比較兩份氣體的密度時，這項資訊能如何幫助我們推算它們單個分子之間的重量差異呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準掌握有機化合物燃燒與分子量推導的邏輯，代表你對化學計量與分子組成的觀念非常紮實。這道題目要求我們從產物的質量反推實驗式，並利用氣體密度關係求出分子量，是一個非常經典且具備綜合判斷能力的考題。
元素質量守恆與實驗式
首先，根據質量守恆，產物中的碳原子全來自有機物。由 $4.4$ 公克的 $CO_2$ 可求得碳元素為 $0.1 \text{ mol}$；而 $1.80$ 公克的 $H_2O$ 則代表含有 $0.2 \text{ mol}$ 的氫原子（注意水分子中有兩個氫）。由此可知，碳與氫的原子數比為 $1:2$，初步鎖定實驗式為 $CH_2$。這步判斷非常關鍵，也是你解題成功的基石。
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