Q232.
下列有關丁烯二酸順，反異構物的性質，哪些正確？
化學─有機物檢驗 · 甲級 · 有機物性測定 · Q232
難易度分析
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此題要求考生同時掌握分子極性、分子間相互作用、熱力學穩定性與酸鹼性差異，並在多項選項中辨識正確答案，故評為中等難度。
正確答案 (複選)：①, ②
- ① 對水溶解度：順式＞反式:順丁烯二酸（maleic acid）因兩個羧基位於雙鍵同側，分子具有淨偶極矩，極性較大，與水分子間的氫鍵作用及偶極-偶極交互作用較強，故對水溶解度大於極性相互抵消的反丁烯二酸（fumaric acid）。
- ② 由順式加12M 的HCl 加熱可以製取反式:順式異構物熱力學穩定性較低，在強酸（12M HCl）催化及加熱條件下，碳碳雙鍵可發生酸催化異構化反應，轉變為熱力學更穩定的反式異構物，此為實驗室製取反丁烯二酸的常用方法。
錯誤選項解析
- ③ 沸點：順式＞反式:錯誤。反丁烯二酸因分子結構對稱性高，晶格中分子堆積更緊密，分子間氫鍵網絡更完整，故其熔點（約287°C）遠高於順式（約130°C）。兩者受熱均易分解，但就揮發性而言，順式因可形成分子內氫鍵而較易揮發，沸點應為順式＜反式。
- ④ 酸性：順式＜反式:錯誤。就第一解離常數（pKa1）而言，順丁烯二酸（pKa1≈1.9）因兩個羧基距離近，吸電子誘導效應較強，酸性大於反式（pKa1≈3.0）。故酸性應為順式＞反式。惟第二解離常數（pKa2）則因順式形成穩定分子內氫鍵而較難解離，此為常考混淆點。
Learning Tip
"本題核心考點為順反異構物之物理性質差異，關鍵在於理解分子極性、分子間作用力與熱力學穩定性的關係。常考陷阱：①溶解度與沸點/熔點的判斷基準不同——溶解度看極性，熔沸點看分子間作用力與堆積效率；②酸性比較需區分第一解離（pKa1）與第二解離（pKa2），順式pKa1較小（酸性較強），但pKa2較大（酸性較弱），題目若未特別說明通常指pKa1；③順式可經酸催化轉為反式是重要反應，因反式為熱力學穩定產物。"
學員答題分佈
①對水溶解度：順式＞反式0%
②由順式加12M 的HCl 加熱可以製取反式0%
③沸點：順式＞反式0%
④酸性：順式＜反式0%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析！