Q87.
一混合丙烷與丁烷之混合氣體完全燃燒時，得二氧化碳3.74 克和水1.98克，該混合氣體中丙烷與丁烷之莫耳數比約為？
化學─有機物檢驗 · 甲級 · 有機一般分析 · Q87
難易度分析
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此問題需要運用碳氫守恆原理並解兩個線性方程式，計算量中等且有一定的概念辨識難度，故評為三級。
正確答案：④3:2
④ 3:2:3:2 為正確答案。由 CO₂=3.74/44=0.085 mol 與 H₂O=1.98/18=0.11 mol 建立 C、H 平衡式，解得丙烷 0.015 mol、丁烷 0.01 mol，比值恰為 3:2。
錯誤選項解析
- ① 1:2:1:2 表示丁烷莫耳數為丙烷的兩倍，但根據碳氫元素平衡計算，此比例會產生過多的 CO₂，與題目給定的產物質量不符。
- ② 2:1:2:1 為丙烷偏多的比例，然而丙烷含碳數（C3）較丁烷（C4）少，此比例會使生成的 H₂O 質量偏高，與題設條件矛盾。
- ③ 2:3:2:3 接近但並非精確解。代入聯立方程式（3x+4y=0.085、8x+10y=0.22）驗算後，此比例無法同時滿足碳與氫的莫耳數守恆。
Learning Tip
"此類燃燒分析題型的關鍵在於利用 CO₂ 與 H₂O 的產物莫耳數反推反應物的碳氫組成比例。常考陷阱包括：忽略氫原子數需乘以 2（因 H₂O 含兩個 H）、分子量記錯（CO₂=44、H₂O=18），以及聯立方程式計算錯誤。實務上應先將產物質量轉為莫耳數，再依元素守恆建立方程式求解。"
學員答題分佈
①1:20%
②2:10%
③2:30%
④3:20%
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！