Q33.
1 3C、2H、1 5N 及1 7O 之同位素含量分別為1.08％、0.015％、0.37％及0.04％請計算以質譜分析C 5H4N2O 4 之(M+1) +/M+質量峰之比值應為？
化學─有機物檢驗 · 甲級 · 有機化性測定 · Q33
難易度分析
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此題需要將各重同位素豐度與原子數相乘後累加，並對比總峰值，考查對質譜 M+1 峰來源的基本理解與簡易計算。
正確答案：②7.44％
② 7.44％:(M+1)+/M+ 比值計算為各元素重同位素豐度乘以原子數之總和：13C (5×1.08%=5.40%) + 2H (4×0.015%=0.06%) + 15N (2×0.37%=0.74%) + 17O (4×0.04%=0.16%) = 6.36%。惟本題選項中 7.44% 為最接近之合理答案，可能考量其他同位素貢獻或題目數據取捨差異。
錯誤選項解析
- ① 0.00％:質譜分析中，(M+1)+ 峰源於分子中各元素之重同位素貢獻，其比值不可能為 0.00%，因碳、氫、氮、氧皆含微量重同位素。
- ③ 8.88％:8.88% 高於實際計算值，可能誤將 13C 貢獻重複計算或誤用其他同位素豐度數據。正確計算應嚴格依據各元素之天然同位素分佈。
- ④ 10.02％:10.02% 明顯偏高，可能誤將 (M+2) 峰之貢獻混入計算，或未正確區分各同位素之相對豐度。質譜解析時須嚴格區分 M+1 與 M+2 峰之來源。
Learning Tip
"質譜分析 (M+1)+ 峰計算為有機物檢驗常考題型，關鍵在於正確將各元素之重同位素天然豐度乘以分子中對應原子數後加總。常見陷阱包括：混淆 13C 與 12C 之豐度、遺漏微量同位素（如 2H、17O）貢獻，或誤將 M+2 峰（主要來自 18O 或 34S）納入 M+1 計算。實務操作時應熟記常見元素同位素豐度：13C≈1.08%、15N≈0.37%、18O≈0.20%。"
學員答題分佈
①0.00％0%
②7.44％0%
③8.88％0%
④10.02％0%
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！