Question

3．碳、氫、氧3種元素組成的有機物A，相對分子質(zhì)量為102，含氫的質(zhì)量分數(shù)為9.8%，分子中氫原子個數(shù)為氧的5倍．一定條件下，A與氫氣反應生成B，B分子的結構可視為1個碳原子上連接2個甲基和另外2個結構相同的基團．且B的核磁共振氫譜顯示有3組不同的峰．
（1）A的分子式是C₅H₁₀O₂．
（2）下列物質(zhì)與A以任意比例混合，若總物質(zhì)的量一定，充分燃燒消耗氧氣的量相等且生成水的量也相等的是（填序號）BC．
A．C₅H₁₂O₃              B．C₄H₁₀                  C．C₆H₁₀O₄         D．C₅H₁₀O
（3）①B的結構簡式是．
②A不能發(fā)生的反應是（填序號）B．
A．取代反應       B．消去反應       C．酯化反應      D．還原反應
（4）與A互為同分異構體的羧酸有4種．
（5）A還有另一類酯類同分異構體，該異構體在酸性條件下水解，生成兩種相對分子質(zhì)量相同的化合物，其中一種的分子中有2個甲基，該異構體的結構簡式是：CH₃COOCH（CH₃）₂．

Answer 1

分析 有機物A的相對分子質(zhì)量為102，含氫的質(zhì)量分數(shù)為9.8%，則分子中含有的N（H）=$\frac{102×9.8%}{1}$=10，分子中氫原子個數(shù)為氧個數(shù)的5倍，則N（O）=$\frac{10}{2}$=5，N（C）=$\frac{102-10-16×2}{12}$=5，所以有機物A的分子式為C₅H₁₀O₂，一定條件下，A與氫氣反應生成B，B分子的結構可視為一個碳原子上連接兩個甲基和另外兩個結構相同的基團，則B為，反應為+H₂→，則A為，據(jù)此解答．

解答 解：有機物A的相對分子質(zhì)量為102，含氫的質(zhì)量分數(shù)為9.8%，則分子中含有的N（H）=$\frac{102×9.8%}{1}$=10，分子中氫原子個數(shù)為氧個數(shù)的5倍，則N（O）=$\frac{10}{2}$=5，N（C）=$\frac{102-10-16×2}{12}$=5，所以有機物A的分子式為C₅H₁₀O₂，一定條件下，A與氫氣反應生成B，B分子的結構可視為一個碳原子上連接兩個甲基和另外兩個結構相同的基團，則B為，反應為+H₂→，則A為．
（1）由上述分析可知，有機物A的分子式為C₅H₁₀O₂，故答案為：C₅H₁₀O₂；
（2）設烴及烴的含氧衍生物組成通式為C_xH_yO_z，總物質(zhì)的量一定時，以任意比混合，有機物完全燃燒消耗氧氣的物質(zhì)的量和生成水的物質(zhì)的量不變，則化學式中的氫原子個數(shù)相同，每摩爾有機物耗氧量（x+$\frac{y}{4}$-$\frac{z}{2}$）mol相同即符合題意，符合條件的有機物是C₄H₁₀和C₆H₁₀O₄，故選BC；
（3）①由上述分析可知，B的結構簡式為，故答案為：；
②A為，其中含有羥基，能發(fā)生取代反應，酯化反應，易被氧化劑氧化，但是羥基的鄰位碳原子上沒有氫原子，所以不會發(fā)生消去反應，含有醛基，可以發(fā)生還原反應，故選：B；
（4）與A（）互為同分異構體的羧酸，可以看作-COOH取代丁烷形成的酸，丁烷有CH₃CH₂CH₂CH₃、CH（CH₃）₃，分別有兩種H原子，被-COOH取代得到羧酸有4種，
故答案為：4；
（3）A（）還有另一類酯類同分異構體，該異構體在酸性條件下水解，生成兩種相對分子質(zhì)量相同的化合物，則為乙酸與丙醇，其中一種的分子中有2個甲基，則為2-丙醇，A的同分異構體為CH₃COOCH（CH₃）₂，
故答案為：CH₃COOCH（CH₃）₂．

點評 本題考查有機物推斷、官能團的結構與性質(zhì)、同分異構體書寫等，題目難度中等，需要學生熟練掌握有機化學基礎，（4）中注意利用取代法進行同分異構體數(shù)目判斷．