单选题
1104、下列化合物中( )在水中溶解度最大。
A
CH3CH2CH2CH3
B
CH3CH20CH2CH3
C
CH3CH2CH2CHO
D
CH3CH2CH2CH20H
答案解析
正确答案:D
解析:
这道题考查的是有机化合物在水中的溶解度规律,主要依据是**分子极性**以及**与水分子形成氢键的能力**。
### 核心解题思路:
水是极性溶剂,根据“相似相溶”原理,极性越强、能与水形成氢键的化合物,在水中的溶解度通常越大。
1. **分析各选项化合物的结构与性质:**
* **A. $\text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CH}_3$ (正丁烷)**
* **类别**:烷烃。
* **性质**:非极性分子。
* **与水作用**:不能与水形成氢键,且疏水性强。
* **溶解度**:极难溶于水(几乎不溶)。
* **B. $\text{CH}_3\text{CH}_2\text{OCH}_2\text{CH}_3$ (乙醚)**
* **类别**:醚。
* **性质**:弱极性分子。
* **与水作用**:氧原子可以作为氢键受体与水分子形成氢键,但自身没有羟基(-OH),不能作为氢键供体。
* **溶解度**:微溶于水(约6-7g/100mL),溶解度有限。
* **C. $\text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CHO}$ (正丁醛)**
* **类别**:醛。
* **性质**:极性分子。
* **与水作用**:羰基氧可以作为氢键受体与水形成氢键,但同样缺乏羟基,不能作为氢键供体。
* **溶解度**:可溶于水(约7g/100mL),但随碳链增长溶解度迅速下降。对于4个碳的醛,溶解度不如同碳数的醇。
* **D. $\text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CH}_2\text{OH}$ (正丁醇)**
* **类别**:醇。
* **性质**:极性分子。
* **与水作用**:含有羟基(-OH),既能作为氢键受体,也能作为氢键供体,能与水分子形成强烈的氢键网络。
* **溶解度**:虽然正丁醇在水中的溶解度也是有限的(约7.7-9g/100mL,不同温度略有差异),但在同碳数(C4)的有机物中,醇类由于能形成更完整、更强的氢键,其亲水性通常优于醚、醛、酮和烷烃。
* **对比注意**:实际上,低级醇(如甲醇、乙醇、丙醇)与水互溶。正丁醇是临界点,溶解度显著高于同碳数的烷烃、醚和醛/酮。在常见的化学考试比较中,**醇 > 醛/酮 > 醚 > 烷烃** 是基本的溶解度排序规律(针对相同碳原子数)。
2. **综合比较:**
* **A (烷烃)**:不溶。
* **B (醚)**:微溶。
* **C (醛)**:可溶,但不如醇。
* **D (醇)**:可溶,且因羟基能形成双向氢键,亲水性最强。
因此,在这四个选项中,**正丁醇 (D)** 在水中的溶解度最大。
### 结论:
正确答案是 **D**。
相关知识点:
化合物水中溶解度,醇类较大
题目纠错
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