高中學測
109年
自然
第 57 題
化學家在合成新的有機化合物後，會利用碳與氫的元素分析數據，來幫助化合物的鑑定。假設在鑑定一未知的有機化合物時，發現當 10.0 毫克的樣品完全燃燒後，其混合氣體可使無水過氯酸鎂管柱增加 10.8 毫克，並使氫氧化鈉管柱增加 26.4 毫克。試問下列哪一個化合物，最符合實驗所測量結果？
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A
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B
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C
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D
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E
思路引導 VIP
在燃燒分析實驗中，過氯酸鎂和氫氧化鈉管柱增加的重量，分別代表吸收了哪兩種產物？算出碳和氫的質量後，我們該如何利用「樣品總重量」來確認這個有機物是否含有氧元素呢？
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太棒了，你答對囉！這是一道非常經典的元素分析與有機結構結合的跨單元考題。你能準確選出 (A)，代表你對燃燒分析的計算和骨架結構式的判讀都掌握得很扎實！ 元素組成與實驗式推導 我們先從實驗數據來分析。無水過氯酸鎂負責吸收水分，因此從 $10.8\text{ mg}$ 的水可算出含氫量為 $1.2\text{ mg}$；而氫氧化鈉管柱吸收二氧化碳，由 $26.4\text{ mg}$ 的二氧化碳可算出含碳量為 $7.2\text{ mg}$。將樣品總重 $10.0\text{ mg}$ 扣除碳和氫的重量，發現還剩下 $1.6\text{ mg}$，這代表化合物中含有氧元素！接著將 $C$、$H$、$O$ 的質量除以各自的原子量，得到莫耳數比為 $0.6 : 1.2 : 0.1$，化簡後為 $6 : 12 : 1$，推導出實驗式為 $C_6H_{12}O$。
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