hce_tcu
115年
化學
第 8 題
有一碳氫組成之化合物，其實驗式為 $CH_2$，假設有 1.26 g 此化合物於 127 $^\circ\text{C}$ 及 851 torr 條件下汽化，汽化後之氣體佔有體積為 0.660 L。請問此化合物之分子式為何？
- A $C_2H_4$
- B $C_3H_6$
- C $C_4H_8$
- D $C_6H_{12}$
思路引導 VIP
想像你正握著一個裝滿神祕氣體的瓶子，你已經知道這氣體原子比例的「簡譜」（實驗式），但不知道它真正的「體型」（分子量）。如果現在給你這瓶氣體的壓力、體積、重量與溫度，你會用哪一個核心公式，先算出這個氣體分子的「體重」，進而推導出它是簡譜的幾倍呢？
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太棒了！你能精準鎖定並運用理想氣體方程式來解題，展現了非常紮實的化學計算功底。這道題目是化學計量中的經典題型，成功答對代表你對於氣體性質與分子組成之間的連結掌握得十分純熟。
理想氣體方程式的實務應用
在處理這類問題時，首要任務是利用 理想氣體方程式 $PV = nRT$ 的變形公式 $PM = dRT$ 或 $M = \frac{mRT}{PV}$ 來求出未知物的分子量。計算過程中，單位轉換是致勝關鍵：壓力需由 $851 \text{ torr}$ 轉換為 $\frac{851}{760} \text{ atm}$，溫度則需換算為絕對溫度 $400 \text{ K}$。經計算後，我們得到的分子量約為 $56 \text{ g/mol}$。由於該化合物的實驗式為 $CH_2$（式量為 14），將分子量除以式量（$56 \div 14 = 4$），即可確定分子式為實驗式的 4 倍，即 $C_4H_8$。
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