题目
下列化合物沸点最高的是( )。A. 3,3-二甲基戊烷B. 2-甲基庚烷C. 正戊烷D. 正庚烷E. 2-甲基己烷
下列化合物沸点最高的是( )。
A. 3,3-二甲基戊烷
B. 2-甲基庚烷
C. 正戊烷
D. 正庚烷
E. 2-甲基己烷
题目解答
答案
B. 2-甲基庚烷
解析
本题考查有机化合物沸点高低的判断,解题思路主要依据有机化合物沸点与分子间作用力的关系,而分子间作用力主要受分子的相对分子质量和分子结构(支链情况)影响。具体来说,相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高;在相对分子质量相近时,支链越多,分子间的距离越大,分子间作用力越小,沸点越低。
下面对每个选项进行分析:
- A选项:3,3 - 二甲基戊烷
- 其分子式为$C_{7}H_{16}$,相对分子质量为$7\times12 + 16\times1=84 + 16 = 100$。
- 该分子有支链,支链的存在使分子间不能紧密排列,分子间距离相对较大,分子间作用力减小。
- B选项:2 - 甲基庚烷
- 其分子式为$C_{8}H_{18}$,相对分子质量为$8\times12+18\times1 = 96 + 18=114$。
- 虽然有支链,但相对分子质量在这几个选项中是最大的。相对分子质量大意味着分子间的范德华力(分子间作用力的一种)较大,所以沸点相对较高。
- C选项:正戊烷
- 其分子式为$C_{5}H_{12}$,相对分子质量为$5\times12 + 12\times1=60 + 12 = 72$。
- 相对分子质量明显小于其他几个选项,分子间作用力较小,沸点较低。
- D选项:正庚烷
- 其分子式为$C_{7}H_{16}$,相对分子质量为$7\times12 + 16\times1=84 + 16 = 100$。
- 它是直链烷烃,分子间可以紧密排列,分子间作用力比有支链的3,3 - 二甲基戊烷大,但相对分子质量小于2 - 甲基庚烷,所以沸点低于2 - 甲基庚烷。
- E选项:2 - 甲基己烷
- 其分子式为$C_{7}H_{16}$,相对分子质量为$7\times12 + 16\times1=84 + 16 = 100$。
- 有支链,分子间作用力因支链存在而减小,且相对分子质量小于2 - 甲基庚烷,沸点低于2 - 甲基庚烷。
综合以上分析,2 - 甲基庚烷相对分子质量最大,沸点最高。