元素分析之燃燒分析法：從燃燒產物求出實驗式與分子式
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只知道一種化合物含有碳、氫、氧，如何求出它的化學式？
高中必修化學常利用「燃燒分析法」，將化合物完全燃燒，再根據生成的二氧化碳與水的質量，反推出原化合物中碳、氫的含量，進一步求出實驗式。如果題目還提供分子量，就能繼續求出分子式。
這類題目看似計算繁瑣，其實只要掌握固定步驟，就能有系統地解題。
一、燃燒分析法的基本原理
含有碳、氫的化合物完全燃燒時：
化合物中的碳會轉變成二氧化碳（CO₂）。
化合物中的氫會轉變成水（H₂O）。
因此，可以利用燃燒產物的質量，計算原化合物中碳、氫的質量。
1. 由二氧化碳求碳的質量
二氧化碳的分子量為 44，其中碳的原子量為 12。
所以：
碳的質量＝二氧化碳的質量 × 12／44
2. 由水求氫的質量
水的分子量為 18，其中氫的總原子量為 2。
所以：
氫的質量＝水的質量 × 2／18
3. 求出其他元素的質量
如果原化合物只含有碳、氫、氧，則可以利用總質量扣除碳、氫的質量，求出氧的質量。
氧的質量＝化合物總質量－碳的質量－氫的質量
接著將各元素的質量換算成莫耳數，求出最簡整數比，即可得到實驗式。
二、燃燒分析法的解題步驟
第一步：由 CO₂ 的質量求出碳的質量。
碳的質量＝CO₂ 質量 × 12／44
第二步：由 H₂O 的質量求出氫的質量。
氫的質量＝H₂O 質量 × 2／18
第三步：求出其他元素的質量。
若題目已知化合物只含碳、氫、氧，就可以用總質量扣除碳、氫的質量，得到氧的質量。
第四步：計算各元素的莫耳數比例。
各元素的莫耳數＝該元素的質量 ÷ 原子量。
將莫耳數化為最簡整數比，即可得到實驗式。
第五步：利用分子量求出分子式。
分子式中的原子數目必須是實驗式的整數倍。
分子式＝（實驗式）n
n＝分子量 ÷ 實驗式量
三、講義例題：由燃燒產物求實驗式與分子式
題目：
已知某含有碳、氫等元素的化合物 0.78 克，完全燃燒得 2.64 克的 CO₂ 及 0.54 克水。已知此化合物的分子量為 78，試求其實驗式及分子式為何？
第一步：計算碳的質量
碳的質量＝2.64 × 12／44＝0.72 克
第二步：計算氫的質量
氫的質量＝0.54 × 2／18＝0.06 克
第三步：判斷是否含有其他元素
原化合物總質量為 0.78 克。
碳與氫的總質量＝0.72＋0.06＝0.78 克
兩者相加恰好等於原化合物的總質量，因此此化合物不含其他元素，只含碳與氫。
第四步：求實驗式
碳的莫耳數＝0.72 ÷ 12＝0.06 莫耳
氫的莫耳數＝0.06 ÷ 1＝0.06 莫耳
碳與氫的莫耳數比為 1：1。
因此，實驗式為 CH。
第五步：求分子式
實驗式量＝12＋1＝13
n＝78 ÷ 13＝6
所以分子式為（CH）₆，也就是 C₆H₆。
答案：實驗式為 CH，分子式為 C₆H₆。
莫斯利重點整理：燃燒分析法的解題關鍵
CO₂ 求碳：用 CO₂ 質量乘以 12／44。
H₂O 求氫：用 H₂O 質量乘以 2／18。
求其他元素：利用原化合物總質量扣除已求出的元素質量。
求實驗式：將各元素質量換算成莫耳數，再求最簡整數比。
求分子式：用分子量除以實驗式量，求出整數倍數。
燃燒分析法的關鍵不是死背公式，而是理解「燃燒產物中的碳、氫來自原化合物」這個原理。只要依序求出元素質量、莫耳數比例與分子量倍數，就能從實驗數據推回化合物的分子式。
莫斯利自然科學｜高中必修化學，從計算步驟掌握元素分析與化學式判斷。