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105年
化學
第 10 題
將完全乾燥之有機物(含 C、H、O)18 克與氧化銅共熱後，生成氣體通過過氯酸鎂水溶液後，使過氯酸鎂水溶液增加 10.8 克，剩餘氣體通過石灰水後，又使石灰水增加 26.4 克，則此有機物之實驗式為_________。(原子量：C= 12，O= 16，H= 1 )
思路引導 VIP
想像一下，如果我們已經知道了燃燒後產生的二氧化碳和水裡面分別有多少碳和氫，而我們手中還有一份燃燒前的物質總重量。在這種情況下，我們要如何確認該物質中是否隱藏了第三種元素（例如氧），並精確算出它所佔的份量呢？
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AI 詳解
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太棒了！你能精準算出實驗式為 $CH_2O$，代表你對有機化合物的元素分析法掌握得非常扎實。這道題目是化學計量中相當經典的題型，主要考查學生能否從燃燒產物的質量，逆推回原始試樣中各元素的組成比例。
元素質量與比例的推算
在計算過程中，我們首先注意到過氯酸鎂增加的 10.8 克即為產物中水的質量，由此可求得氫元素質量為 $10.8 \times \frac{2}{18} = 1.2$ 克；而石灰水增加的 26.4 克則是二氧化碳的質量，對應的碳元素質量為 $26.4 \times \frac{12}{44} = 7.2$ 克。由於試樣總重 18 克且僅含 C、H、O，扣除 C 與 H 後，氧元素質量即為 $18 - 7.2 - 1.2 = 9.6$ 克。將三者換算成莫耳數比，得到 $n_C : n_H : n_O = \frac{7.2}{12} : \frac{1.2}{1} : \frac{9.6}{16} = 0.6 : 1.2 : 0.6 = 1 : 2 : 1$，進而得出正確答案。
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