Question

2．有机物X的蒸气相对氢气的密度为51，X中氧元素的质量分数为31.7%，则能在碱性溶液中发生反应的X的同分异构体有（不考虑立体异构）（　　）

• A． 4种
• B． 9种
• C． 13种
• D． 15种

Answer 1

分析 有机物A的蒸气对氢气同温同压下相对密度为51，则A的相对分子质量为51×2=102，含氧的质量分数为31.7%，则分子中N（O）=$\frac{102×31.7%}{16}$=2，分子中碳、氢元素的原子量之和为102-16×2=70，利用余商法$\frac{70}{14}$=5…0，所以分子式为C₅H₁₀O₂，能在碱性溶液中发生反应，可能是酸、也可能是酯从而判断同分异构体；

解答 解：有机物X的蒸气相对氢气的密度为51，它的相对分子质量为102，含有的氧原子个数为102×31.7%÷16≈2，所以该有机物的分子式为C₅H₁₀O₂；能在碱性溶液中发生反应，可能为羧酸，也可能为酯．
C₅H₁₀O₂属于羧酸的同分异构体为丁烷中的1个H原子被-COOH夺取，即由丁基与-COOH构成，其同分异构体数目与丁基异构数目相等，-C₄H₉异构体有：-CH₂CH₂CH₂CH₃，-CH（CH₃）CH₂CH₃，-CH₂CH（CH₃）CH₃，-C（CH₃）₃，故C₅H₁₀O₂属于羧酸的同分异构体有4种；
C₅H₁₀O₂属于酯的同分异构体
若为甲酸和丁醇酯化，丁醇有4种，可形成4种酯；
若为乙酸和丙醇酯化，丙醇有2种，可形成2种酯；
若为丙酸和乙醇酯化，丙酸有1种，可形成1种酯；
若为丁酸和甲醇酯化，丁酸有2种，可形成2种酯；
C₅H₁₀O₂属于酯的同分异构体有9种；
所以能在碱性溶液中发生反应的X的同分异构体有13种，故选C．

点评 本题考查有机物分子式的确定、同分异构体书写、官能团的性质等，计算确定有机物的分子式、确定酯的种类是解题的关键，注意掌握官能团的性质．