113學測自然 第10題 詳解

燃燒比判式 · 單選 · 題目出處：113 學年度學科能力測驗 自然考科（大學入學考試中心）

答案(D) 丁看逐步解析 ↓

逐步解析

1. 1

   先抓考點

   這題在考完全燃燒時，$\mathrm{CO_2}$ 和 $\mathrm{H_2O}$ 的生成量，會直接反映化合物中碳、氫的比例。只要把題目的重量比換成莫耳關係，就能反推分子式特徵。
2. 2

   把重量比轉成莫耳比

   設燃燒生成 $\mathrm{CO_2}$ 為 $11x$ g，$\mathrm{H_2O}$ 為 $3x$ g。則$\mathrm{CO_2}$的莫耳數為 $\dfrac{11x}{44}=\dfrac{x}{4}$，$\mathrm{H_2O}$的莫耳數為 $\dfrac{3x}{18}=\dfrac{x}{6}$。所以$\mathrm{CO_2:H_2O}=\dfrac{x}{4}:\dfrac{x}{6}=3:2$。
3. 3

   連到原分子中的 C、H

   完全燃燒時，1 mol 化合物中的碳會全變成 1 mol $\mathrm{CO_2}$，氫會全變成 $\dfrac{1}{2}$ mol $\mathrm{H_2O}$。若設分子中含碳數為 $n_C$、氫數為 $n_H$，則$n_C : \dfrac{n_H}{2} = 3:2$。因此 $n_C:n_H=3:1$。
4. 4

   逐一比對選項

   甲 $\mathrm{C_{19}H_{19}N_7O_6}$：$19:19 eq 3:1$，錯。乙 $\mathrm{C_{20}H_{30}O}$：$20:30=2:3$，錯。丙 $\mathrm{C_{28}H_{44}O}$：$28:44=7:11$，錯。丁 $\mathrm{C_6H_8O_6}$：$6:8=3:4$，其燃燒後$\mathrm{CO_2:H_2O}=6:4=3:2$，符合。戊 $\mathrm{C_{29}H_{50}O_2}$：$29:50 eq 3:1$，錯。
5. 5

   下結論

   因此符合題目所給 $\mathrm{CO_2}$ 與 $\mathrm{H_2O}$ 重量比 $11:3$ 的化合物是丁，答案選 $(D)$。

關鍵觀念：#完全燃燒 #化學計量 #有機化合物