同系物系列（烷烴、烯烴、鹵代烷、醇、醛、酮、羧酸、酯、酰胺、胺等）：練習題

關於直鏈烷烴同系物，隨著分子中碳原子數目的增加，下列哪項物理性質的變化描述是正確的？

關於胺類（Amines）的性質，下列哪項敘述是正確的？

某有機化合物 X 的分子式為 \(C_5H_{11}NO\)，且分子中含有一個手性中心（chiral centre）。當 X 與稀氫氧化鈉溶液共熱時，釋放出一種氣體 Y，Y 能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍。下列哪項關於 X 的敘述是不正確的？

下列哪種化合物是叔醇？

下列有機化合物的 IUPAC 名稱是甚麼？
\(\text{CH}_3\text{CH}_2\text{COOCH}_2\text{CH}_3\)

若一烷烴分子含有 \(n\) 個碳原子，請寫出該烷烴的通式，並指出該同系物成員的物理性質（如沸點）如何隨碳原子數增加而變化。

如何利用托倫斯試劑區分乙醛 (\(\text{CH}_3\text{CHO}\)) 和丙酮 (\(\text{CH}_3\text{COCH}_3\))？請寫出實驗觀察結果。

比較丙烷 (\(\text{C}_3\text{H}_8\))、丙醛 (\(\text{CH}_3\text{CH}_2\text{CHO}\)) 和丙-1-醇 (\(\text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}_2\text{OH}\)) 的沸點高低次序，並簡要解釋造成此差異的主要分子間引力。

某液態有機化合物 X 的分子式為 \(C_6H_{12}O_2\)。現將 X 與稀硫酸共熱，發生水解反應並生成有機化合物 Y 和 Z。已知 Y 的相對分子質量為 60.0，且能與碳酸氫鈉溶液反應產生氣泡。

化合物 Z 具有以下性質：
1. Z 分子含有一個手性碳原子 (chiral carbon atom)。
2. 當 Z 與酸化重鉻酸鉀溶液加熱時，生成有機產物 W，其分子式為 \(C_4H_8O\)。
3. W 與多侖試劑 (Tollens' reagent) 加熱時沒有明顯變化。

(a) (i) 識別 Y 所屬的同系物系列，並寫出 Y 的系統名稱。
(ii) 寫出 Y 的簡明結構式。
(b) (i) 寫出 Z 的系統名稱。
(ii) 繪出 Z 的一對對映異構體 (enantiomers) 的三維立體結構式。
(c) 繪出化合物 X 的結構式。
(d) 比較 Z 和 W 的沸點高低，並從分子間引力的角度解釋原因。
(e) 寫出 Z 轉化為 W 的化學方程式。

碳氫化合物的分子式為 \(C_4H_8\)。

(a)

(i) 繪出此分子式的一個不分支烯烴的骨架結構式，並寫出其系統名稱。指明該化合物所屬的同系物系列。

(ii) 繪出 \(C_4H_8\) 的另外兩個屬於烯烴同系物系列的結構異構體的骨架結構式，並寫出其系統名稱。

(b)

(i) 在(a)(i)所識別的化合物與酸催化下的水蒸氣反應，生成主要有機產物 X。隨後，X 與熱的酸化重鉻酸鉀溶液在回流下加熱反應，生成有機產物 Y。繪出 X 和 Y 的骨架結構式，並寫出其系統名稱。指明 X 和 Y 各自所屬的同系物系列。

(ii) 建議一個簡單的化學測試以區分在(a)(i)所識別的化合物與產物 X。描述預期的觀察結果。