Question

7．某酯（C_nH_2nO₂）分子量不超过180，在稀硫酸催化下水解生成A和B两种物质，且同温同压下相同质量的A和B蒸汽所占的体积相等，该酯最多有（　　）种．

• A． 15
• B． 23
• C． 28
• D． 32

Answer 1

分析 分子式为C_nH_2nO₂的酯的分子量不超过180，则14n+32≤180，解得n≤10.6，应用酯中C原子数至少为2，则2≤n≤10；同温同压下，相同质量的A和B的蒸气所占的体积相同，根据阿伏加德罗定律可得A和B的物质的量相等，进一步推得A和B的相对分子质量相等；
分子中含有x个C原子的饱和一元醇的相对分子质量与分子中含有（x-1）个C原子的饱和一元羧酸的相对分子质量相等，设醇的分子式为C_xH_2x+2O，则羧酸的分子式为C_（x-1）H_2（x-1）O₂，则2≤x+x-1≤10，解得：1.5≤x≤5.5，即醇分子中含有的C原子数范围为：2≤N（C）≤5，则满足条件的醇有：乙醇、丙醇、丁醇和戊醇，满足条件的羧酸有：甲酸、乙酸、丙酸、丁酸，所以满足条件的酯有：①甲酸乙酯，不存在同分异构体；②乙酸丙酯存在乙酸正丙酯、乙酸异丙酯；③丙酸丁酯，根据丙酸和丁醇的同分异构体判断酯的种类；④丁酸戊酯，根据丁酸和戊醇的同分异构体判断该酯的种类，最后判断满足条件的酯的同分异构体总数．

解答 解：酯（C_nH_2nO₂）分子量不超过180，则：14n+32≤180，解得：n≤10.6，应用酯中C原子数至少为2，则2≤n≤10；
同温同压下，相同质量的A和B的蒸气所占的体积相同，根据阿伏加德罗定律可得A和B的物质的量相等，进一步推得A和B的相对分子质量相等，
分子中含有x个C原子的饱和一元醇的相对分子质量与分子中含有（x-1）个C原子的饱和一元羧酸的相对分子质量相等，
设醇的分子式为C_xH_2x+2O，则羧酸的分子式为C_（x-1）H_2（x-1）O₂，则2≤x+x-1≤10，解得：1.5≤x≤5.5，即醇分子中含有的C原子数范围为：2≤N（C）≤5，
则满足条件的醇有：乙醇、丙醇、丁醇和戊醇，满足条件的羧酸有：甲酸、乙酸、丙酸、丁酸，
所以满足条件的酯有：①甲酸乙酯，甲酸和乙醇不存在同分异构体，二者形成的酯只有1种酯；
②乙酸丙酯，乙酸不存在同分异构体，丙醇存在2种同分异构体，总共有1×2=2种酯；
③丙酸丁酯，丙酸没有同分异构体，丁醇有4种同分异构体，所以总共有4×1=4种酯；
④丁酸戊酯，丁酸有2种同分异构体，戊醇有8种同分异构体，总共有：8×2=16种同分异构体，
根据分析可知，满足条件的酯种类为：1+2+4+16=23，
故选B．

点评 本题考查了同分异构体的书写，题目难度较大，明确同分异构体的书写原则为解答关键，试题计算量稍大，充分考查了学生的分析、理解能力及逻辑推理能力．