Question

【題目】A是一種含碳、氫、氧三種元素的有機化合物。已知：A中碳的質量分數為44.1%，氫的質量分數為8.82%；A只含一種官能團，且每個碳原子上最多只連一個官能團；A能與乙酸發生酯化反應，但不能在兩個相鄰碳原子上發生消去反應。請填空：

（1）A的分子式是________________，其結構簡式是___________________。

（2）寫出A與乙酸反應的化學方程式：__________________。

（3）寫出所有滿足下列3個條件的A的同分異構體的結構簡式。①屬直鏈化合物；②與A具有相同的官能團；③每個碳原子上最多只連一個官能團。這些同分異構體的結構簡式是_____________________________。

Answer 1

【答案】C5H12O4

【解析】

A中碳的質量分數為44.1%，氫的質量分數為8.82%，則A中氧的質量分數為1-44.1%-8.82%=47.08%，由此可算出C：H：O=5：12：4，分子式為C5H12O4；A與乙酸能反應且只含一種官能團，A為飽和四元醇，A分子中存在一個季碳原子。

（1）A中碳的質量分數為44.1%，氫的質量分數為8.82%，則A中氧的質量分數為1-44.1%-8.82%=47.08%，由此可算出C：H：O=5：12：4，所以A的最簡式為C5H12O4，由于該最簡式中碳原子已經飽和，故最簡式即為分子式。根據A能與乙酸發生酯化反應推知，A是醇類；再根據分子式知，它相當于C5H12（戊烷）上四個氫被四個―OH取代，即飽和四元醇；由于A只含一種官能團，且每個碳原子上最多只連一個官能團，不能在兩個相鄰碳原子上發生消去反應推知，與―OH相連的碳原子相鄰的碳原子上沒有氫原子。A的結構簡式為C（CH2OH）4。（2）1molA中含4mol―OH，可與4mol乙酸發生酯化反應，反應的化學方程式為：4CH3COOH+C（CH2OH）4C（CH2OOC―CH3）4+4H2O。（3）根據題意，先將五個碳原子連接在一起，然后寫出一種符合條件的同分異構體，再移動羥基的位置，便可得到符合題意的A的所有同分異構體的結構簡式：HOCH2―CH（OH）―CH（OH）―CH（OH）―CH3、HOCH2―CH（OH）―CH（OH）―CH2―CH2OHHOCH2―CH（OH）―CH2―CH（OH）―CH2OH。