hce_isu
111年
化學
第 21 題
有一含碳、氫、氧的化合物，經實驗分析含有碳 40.0%，氫 6.7%，已知其分子量為 180 amu，試求其分子式。
- A $\text{C}_2\text{HO}$
- B $\text{CHO}$
- C $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$
- D $\text{C}_3\text{H}_6\text{O}$
思路引導 VIP
假如我們現在手上有 100 克的這種物質，既然我們已經知道了每一種元素所佔的「重量百分比」，那我們該如何利用「原子量」這個橋樑，把這些重量轉換成各個元素之間的「個數比例」呢？而在得到這個最簡單的比例後，題目提供的「分子量」又是如何幫助我們確定分子中原子的實際總數呢？
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同學，恭喜你準確地判斷出正確答案！這代表你對於化學計量中「實驗式」與「分子式」的轉換邏輯掌握得非常紮實，能快速建立起元素質量與原子個數之間的連結。
元素比例與分子式的推導
首先，我們必須注意到題目僅提供了碳與氫的比例，因此推算的第一步是透過減法求得隱藏的氧元素含量（$100% - 40.0% - 6.7% = 53.3%$）。接著，將各元素的質量百分比分別除以各自的原子量，可以求得原子個數比約為 $C:H:O = 3.33:6.65:3.33$，化簡後得到最簡整數比 $1:2:1$。這告訴我們該化合物的實驗式（簡式）為 $\text{CH}_2\text{O}$，其式量為 $30$。最後，結合題目給定的分子量 $180$，透過 $180 \div 30 = 6$ 的倍數關係，就能順利確定分子式為 $\text{C}6\text{H}{12}\text{O}_6$。
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