Question

8．有机物甲的分子式为C_xH_yO₂，其中氧的质量分数为20.25%，碳的质量分数为68.35%．在酸性条件下，甲水解生成乙和丙两种有机物；在相同温度和压强下，同质量的乙和丙的蒸气所占的体积相同，则甲的结构可能有（　　）

• A． 8种
• B． 14种
• C． 16种
• D． 18种

Answer 1

分析 有机物甲的分子式为C_xH_yO₂，其中氧的质量分数为20.25%，可有：$\frac{32}{12X+Y+32}$×100%=20.25%  ①
碳的质量分数为68.35%，可有：$\frac{12X}{12X+Y+32}$×100%=68.35%  ②
联立①②，解得X和Y的值；
根据有机物甲的分子式应为C₉H₁₈O₂，在酸性条件下甲水解为乙和丙两种有机物，则有机物甲为酯．由于同质量的乙和丙的蒸气所占体积相同，说明乙和丙的相对分子质量相同，因此酸比醇少一个C原子，说明水解后得到的羧酸含有4个C原子，而得到的醇含有5个C原子，判断5碳醇属于醇的同分异构体，4碳羧酸属于羧酸的异构体数目．据此判断有机物甲的同分异构体数目．

解答 解：有机物甲的分子式为C_xH_yO₂，其中氧的质量分数为20.25%，可有：$\frac{32}{12X+Y+32}$×100%=20.25%  ①
碳的质量分数为68.35%，可有：$\frac{12X}{12X+Y+32}$×100%=68.35%  ②
联立①②，解得X=9，Y=18，即此有机物为C₉H₁₈O₂．
有机物甲的分子式为C₉H₁₈O₂，在酸性条件下甲水解为乙和丙两种有机物，则有机物甲为酯．由于同质量的乙和丙的蒸气所占体积相同，说明乙和丙的相对分子质量相同，因此酸比醇少一个C原子，说明水解后得到的羧酸含有4个C原子，而得到的醇含有5个C原子．
含有4个C原子的羧酸有2种同分异构体：CH₃CH₂CH₂COOH，CH₃CH（CH₃）COOH．
含有5个C原子的醇的有8种同分异构体：CH₃CH₂CH₂CH₂CH₂OH，CH₃CH₂CH₂CH（OH）CH₃，CH₃CH₂CH（OH）CH₂CH₃；
CH₃CH₂CH（CH₃）CH₂OH，CH₃CH₂C（OH）（CH₃）CH₃，CH₃CH（OH）CH（CH₃）CH₃，CH₂（OH）CH₂CH（CH₃）CH₃；
CH₃C（CH₃）₂CH₂OH．
所以有机物甲的同分异构体数目有2×8=16．
故选：C．

点评 考查同分异构体数目的判断，难度中等，清楚饱和一元醇与少一个C原子的饱和一元羧酸的相对分子质量相同是解题关键．