Question

某有机化合物A的相对分子质量大于110，小于150。经分析得知，其中碳和氢的质量分数之和为52.24%，其余为氧。请回答：
（1）该化合物分子中含有几个氧原子，为什么？
（2）该化合物的相对分子质量（分子量）是＿＿＿＿＿＿＿。
（3）该化合物的化学式（分子式）是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）该化合物分子中最多含＿＿＿＿个（羰基）官能团。

Answer 1

见解析

【试题分析】

本题属计算型有机推断题，该题的切入点是根据A的相对分子质量大于110，小于150确定A中氧原子的个数。
（1）A分子中氧元素的质量分数为：ω（O）＝1－52.24%=47.76%，当M（A）＝110时，分子中氧原子数N（O）=110×47.76%/16=3.3；当M（A）=150时，分子中氧原子数N（O）=150×47.76%/16=4.5，3.3<N（O）<4.5，分子中氧原子数应取正整数，故A分子中氧原子个数为4。
（2）A的相对分子质量为：M（A）=4×16/47.76%=134。
（3）M（C，H）=134-64=70，说明分子中C、H相对原子质量之和为70，设A分子中C、H部分的化学式为C_xH_y，有12x+y=70，讨论：当x=4、5、6，有y=22、10、-2，根据价键规律，只有x=5，y=10合理!A的分子式为C₅H₁₀O₄。
（4）1个氧原子只能形成两个化学键（结合两个H原子），而每个氧原子与碳原子形成一个C―O键，分子减小2个H原子，所以分子中增加或减少氧原子数，可以不改变分子中C、H原子数，例如，C₂H₄→CH₃CHO→CH₃COOH、C₂H₆→CH₃CH₂OH。由此规律知C₅H₁₀O₄的不饱和度与C₅H₁₀相同，由烷烃通式C_nH_2n+2知，C₅H₁₀分子可以为环状烃，也可以是单烯烃，分子中最多含一个碳碳双键，所以C₅H₁₀O₄分子最多含一个碳氧双键，即最多含一个羰基。