普考申論題 114年 [化學工程] 分析化學概要

第一題

📖 題組：
三、將 84 mg 未知的有機化合物（僅含 C、H、O）進行完全燃燒，可產生 176 mg 二氧化碳以及 36 mg 水。試回答下列問題：

📝 此題為申論題，共 2 小題

小題 (一)

計算 84 mg 的未知物中含有幾毫克的 C？幾毫克的 H？與幾毫克的 O？（9 分）

本題為經典的燃燒分析法（Combustion Analysis）計算。解題核心在於「質量守恆」：燃燒產物中的碳全來自CO₂，氫全來自H₂O，而有機物中的氧則須用總質量扣除碳與氫的質量求得。計算時應先確認各原子的原子量與分子量的比例關係。

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【解題關鍵】根據質量守恆定律，由產物 CO₂ 及 H₂O 的質量推算 C 與 H 的質量，再以未知物總質量扣除兩者即可求得 O 的質量。【解答】計算：

計算未知物的 C：H：O 數目之最簡整數比。（6 分）

本題為經典的燃燒分析計算。首先利用產生的二氧化碳與水質量，依分子中各元素所佔比例推算出樣品中碳與氫的質量，再由總質量扣除兩者求得氧的質量。最後將各元素質量除以原子量得出莫耳數，化為最簡整數比即可解題。

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【解題關鍵】利用質量守恆及化學計量關係，由燃燒產物推求成分元素質量，再換算莫耳數以求得最簡整數比。【解答】計算：已知原子量 C=12, H=1, O=16；分子量 CO₂=44, H₂O=18。