moea_joint
111年
[化學] 普通化學、無機化學
第 8 題
某碳氫化合物10.0 g，經完全燃燒後產生30.8 g二氧化碳，下列何者為此化合物之分子式？
- A $CH_4$
- B $C_2H_6$
- C $C_7H_{16}$
- D $C_3H_8$
思路引導 VIP
既然這是一個只含碳和氫的化合物，且燃燒後產生的二氧化碳包含了所有的碳原子，你認為該如何從二氧化碳的重量中，精確地找出這 10 克樣品裡到底含有多少公克的『碳』呢？當你算出碳的重量後，剩下的重量又代表什麼元素的貢獻？
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恭喜你精確地選出了正確答案！這顯示你對於燃燒分析法（Combustion Analysis）以及原子質量守恆的觀念掌握得非常紮實。這類題目在化學考試中屬於中等難度的經典題型，它不僅考查你的計算細心度，更在於能否快速建立「產物元素來源」與「原始樣品組成」之間的邏輯聯繫，是區分學生是否具備計量化學基礎的重要指標。
元素質量的追蹤與換算
在處理這類問題時，首要關鍵在於體認到產物 $CO_2$ 中所有的碳原子，皆源自於那 10.0 g 的碳氫化合物。我們透過 $CO_2$ 的質量 30.8 g 除以其分子量 44，求得碳的莫耳數為 $0.7 \text{ mol}$。接著，根據質量守恆定律，樣品總重扣除碳的質量（$0.7 \times 12.0 = 8.4 \text{ g}$）後，剩下的 $1.6 \text{ g}$ 必然全數為氫原子，換算後即為 $1.6 \text{ mol}$ 的氫。
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