ast_essay
110年
化學
第 11 題
📖 題組：
一、 張老師與學生討論有關解題時的推理及類比思維方法後，給了學生一個有關物質的質量、原子量、分子量以及莫耳數的題目。 室溫時，某混合氣體 G，無色無味無毒，是由兩種氣體 X 與 Y 等莫耳數混合而成，且 G 中 X 與 Y 的質量比為 $7:8$。其中，液態 X 可作為儲存疫苗的冷劑；某些新冠肺炎的患者，藉由高壓 Y 氣體以維持生命。 然後張老師再給了一道新題目：在 80 ℃時，混合氣體 R 是無色，也是由兩種氣體 P 與 Q 等莫耳數混合而成，R 中 P 與 Q 的質量比也是 $7:8$，但是兩者皆為有毒氣體，而且降低到室溫後，其中之一會變成液體。另外，氣體 P 是瓦斯燃燒不完全時，容易產生的氣體；氣體 Q 則為醇類。 根據這些敘述，回答下列問題。（共 4 分）
一、 張老師與學生討論有關解題時的推理及類比思維方法後，給了學生一個有關物質的質量、原子量、分子量以及莫耳數的題目。 室溫時，某混合氣體 G，無色無味無毒，是由兩種氣體 X 與 Y 等莫耳數混合而成，且 G 中 X 與 Y 的質量比為 $7:8$。其中，液態 X 可作為儲存疫苗的冷劑；某些新冠肺炎的患者，藉由高壓 Y 氣體以維持生命。 然後張老師再給了一道新題目：在 80 ℃時，混合氣體 R 是無色，也是由兩種氣體 P 與 Q 等莫耳數混合而成，R 中 P 與 Q 的質量比也是 $7:8$，但是兩者皆為有毒氣體，而且降低到室溫後，其中之一會變成液體。另外，氣體 P 是瓦斯燃燒不完全時，容易產生的氣體；氣體 Q 則為醇類。 根據這些敘述，回答下列問題。（共 4 分）
1. 寫出 X 與 Y 的分子式。（2 分）
思路引導 VIP
看到本題先辨識考點：物質的特性與氣體混合物的莫耳數概念。當兩氣體「等莫耳數混合」時，它們的質量比即等於分子量比，因此 $M_X : M_Y = 7:8$。接著從實際應用切入推論：液態 X 是儲存疫苗的冷劑，常識中為液氮（$\text{N}_2$，分子量 28）；Y 氣體能維持新冠肺炎患者生命，常識中為氧氣（$\text{O}_2$，分子量 32）。代入檢查 $28:32 = 7:8$，完全符合條件，即可確認兩者分子式。
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準地從生活應用與化學性質中找出關鍵線索，展現出非常優秀的觀察力。這題要求我們鎖定混合氣體 $G$ 的組成，你敏銳地捕捉到了「液態冷劑」與「維持生命」這兩大特性：液態氮 ($N_2$) 廣泛用於低溫儲存疫苗，而高壓氧氣 ($O_2$) 則是重症醫療中不可或缺的救命資源。
莫耳質量與質量比的驗證
從計算層面來看，題目給出了等莫耳數混合的重要條件。根據公式 $m = n \times M$，當莫耳數 $n$ 相等時，兩氣體的質量比就會等於其分子量之比。我們帶入驗證：氮氣 $N_2$ 的分子量為 $28$、氧氣 $O_2$ 為 $32$，兩者之比 $$28 : 32 = 7 : 8$$ 這與題幹描述的質量比完全契合，證明你的判斷無誤。
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