Question

9．碳、氫、氧3種元素組成的有機物A，相對分子質量為102，含氫的質量分數為9.8%，分子中氫原子個數為氧的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）下列物質與A以任意比例混合，若總物質的量一定，充分燃燒消耗氧氣的量與生成水的量均相等的是BC（填序號）．
A．C₅H₁₂O₃        B．C₄H₁₀        C．C₆H₁₀O4₄     D．C₆H₁₀O
（3）B的結構簡式是．
（4）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量相同的化合物，其中一種水解產物分子中有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相對分子質量為氫氣的51倍，則有機物A的相對分子質量=51×2=102，含氫的質量分數為9.8%，則分子中含有的N（H）=$\frac{102×9.8%}{1}$=10，分子中氫原子個數為氧個數的5倍，則N（O）=$\frac{10}{2}$=5，N（C）=$\frac{102-10-16×2}{12}$=5，據此求出有機物A的分子式，一定條件下，A與一定氫氣反應生成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，B的核磁共振氫譜顯示有3組不同的峰，有三種氫原子，則B為，反應為→，則A為，據此解答．

解答 解：（1）有機物A相對分子質量為氫氣的51倍，則有機物A的相對分子質量=51×2=102，含氫的質量分數為9.8%，則分子中含有的N（H）=$\frac{102×9.8%}{1}$=10，分子中氫原子個數為氧個數的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，
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的量和生成水的物質的量不變，則化學式中的氫原子個數相同，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）一定條件下，A與一定氫氣反應生成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，B的核磁共振氫譜顯示有3組不同的峰，有三種氫原子，則B為，反應為→，

故答案為：；
（4）B為，反應為→，
則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、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目判斷．