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例題精講 · 第 00828 題 · 元素分析給最簡比,分子離子峰給倍數

以自編示意有機物元素分析(C 64.86%、H 13.51%、O 21.62%)與分子離子峰 m/z=74 為材料,求實驗式與式量,回代峰值為 148 時的倍率與分子式。

00828題號全 1000 篇 · 第 第138輪 / 第138冊 輪
方向化學·電化學與工藝流程六向之一
題型自編仿真題逐題精講 · 采分點拆解

題目性質:自編仿真題——題目、材料、選項、數據與情境均為按課程標準與聯招常見考點獨立編寫的原創仿真題,非真題原文,未取自任何題庫、教輔或試卷;解析與採分點為教研整理,非官方評分標準。

例題精講 · 化學電化學與工藝流程

一、考點定位與做題順序

元素分析只給各元素物質的量的最簡整數比(實驗式),分子式還要靠質譜分子離子峰定倍數 n = M/式量。兩步分開做,最不容易把「最簡比」直接當「分子式」。

自編示意某有機物質量分數:C 64.86%、H 13.51%、O 21.62%;質譜分子離子峰 m/z = 74(另設 148 作對照)。百分數與峰值為自編示意,不代表真實物質。

二、逐題精講

題1

題1 由質量分數求實驗式與式量,並判定 m/z=74 時的分子式。

解析

按 100 g 計:nC = 64.86/12.01 = 5.4005,nH = 13.51/1.008 = 13.4028,nO = 21.62/16.00 = 1.35125 mol。同除以最小 1.35125 得 4 : 9.92 : 1,取整數為 4 : 10 : 1,實驗式 C₄H₁₀O。

式量 = 4×12.01 + 10×1.008 + 16.00 = 74.12。分子離子峰 m/z = 74,倍率 74/74.12 ≈ 1,故分子式與實驗式相同,仍為 C₄H₁₀O;0.12 的差是取位與同位素近似,不構成倍數。

答案 實驗式 C₄H₁₀O、式量 74.12;m/z=74 時倍率 1,分子式相同。

採分點 三個物質的量 2 分、最簡比 1 分、實驗式 1 分、式量 1 分、倍率判定 1 分。

易錯點 把 9.92 直接寫成 9,或用峰 74 除式量 74.12 得 0.998 就判成「不是整數倍」。

題2

題2 若分子離子峰是 148,倍率與分子式是什麼?按 1 倍報會偏低多少?

解析

倍率 n = 148/74.12 = 2.00(取兩位),分子式為實驗式各項乘 2,即 C₈H₂₀O₂,式量 2×74.12 = 148.24。

若仍按 1 倍報成 C₄H₁₀O,式量只報 74.12,相對真實 148.24 偏低 50.0%。這是倍數判錯,比 74 與 74.12 的取位差嚴重得多,兩者不能混為一談。

答案 倍率 2.00、分子式 C₈H₂₀O₂、式量 148.24;按 1 倍報偏低 50.0%。

採分點 倍率 1 分、分子式 1 分、式量 1 分、偏低 1 分、取位差與倍數錯區分 2 分。

易錯點 把 74/74.12 的 0.998 當成「倍數不是整數」,進而拒判。

三、規律小結與對照表

步驟用到的量本題值備註
各元素物質的量質量分數 / 相對原子質量5.4005 / 13.4028 / 1.35125按 100 g
最簡比同除最小值4 : 10 : 19.92 取整為 10
實驗式與式量C₄H₁₀O74.12峰 74 時倍率 1
峰 148 對照148/74.122.00 / C₈H₂₀O₂ / 148.24按 1 倍偏低 50.0%

小結:元素分析給最簡比,分子離子峰給倍數;取位差不能當倍數錯,倍數錯卻會直接砍掉一半式量。

四、自測清單

  • 能按 100 g 求各元素物質的量
  • 能同除最小值定最簡比
  • 能寫出實驗式與式量
  • 能用分子離子峰定倍率
  • 能寫出倍數後的分子式與式量
  • 能區分取位差與倍數錯
編寫說明與學科依據

本文為備考教研體例稿:題目系按課程標準與聯招常見考點範圍編寫的仿真練習題,非真題原文;文中案例為示意內容,非真實記錄;文末欄目為學科依據說明,非逐條引文。涉及報考、錄取、證件、居留、資助等事項,一律以當年官方文件與學校正式通知為準。

學科依據:

  • 人教版高中教材(化學):雙指示劑法、重量分析誤差、掩蔽與封閉、分解電壓、平行反應選擇性與元素分析相關章節
  • 《普通高等學校聯合招收華僑港澳臺學生考試大綱(化學科)》:相關考點考查範圍(僅作命題範圍參照,本文題目未與真題逐題比對)
  • 編寫說明:題目、選段、選項、數據與解析均為按常見考點獨立編寫的原創仿真題,未取自任何題庫、教輔或試卷;採分點為教研整理,非官方評分標準

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聯招化學·元素分析與質譜:實驗式乘幾倍才等於分子式
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