Q76.
下列原子何者之核自旋數為1/2？
化學─有機物檢驗 · 甲級 · 有機一般分析 · Q76
難易度分析
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此題需快速回想核自旋與質子、核子奇偶性之關係，並辨識符合條件之選項，無需計算或多步推論，故難度評估為中等。
正確答案：④3 1P
④ 3 1P:³¹P 的原子核含有15個質子與16個中子，屬於奇偶核，其核自旋數為 1/2。³¹P 是 NMR 光譜分析中常用的核種之一，因無四極矩效應，可產生尖銳且高解析度的共振訊號。
錯誤選項解析
- ① 2H:²H（氘）的原子核含有1個質子與1個中子，屬於奇奇核，其核自旋數為 1 而非 1/2。在 NMR 光譜中，²H 會產生較寬的訊號，不屬於自旋 1/2 的核種。
- ② 1 2C:¹²C 的原子核含有6個質子與6個中子，屬於偶偶核，其核自旋數為 0。因此 ¹²C 在 核磁共振（NMR） 中完全無訊號，無法用於 NMR 分析。
- ③ 1 8F:¹⁸F 的原子核含有9個質子與9個中子，屬於奇奇核，其核自旋數為 1 而非 1/2。具有四極矩的核種會導致 NMR 訊號譜線增寬，不利於高解析度分析。
Learning Tip
"核自旋數（I）的判斷關鍵在於原子核的質子數與中子數之奇偶性：偶偶核 I=0（如 ¹²C、¹⁶O），奇偶核或偶奇核 I 為半整數（如 ¹H、¹³C、¹⁹F、³¹P 均為 1/2），奇奇核 I 為整數（如 ²H、¹⁴N、¹⁸F）。在 NMR 實務操作中，只有 I=1/2 的核種能獲得最佳解析度，因為它們不具四極矩，不會產生譜線增寬效應。常考陷阱是混淆 ¹²C（I=0，NMR 不可見）與 ¹³C（I=1/2，NMR 可用但天然豐度僅約 1.1%）。"
學員答題分佈
①2H0%
②1 2C0%
③1 8F0%
④3 1P0%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析！