高考化学有机物燃烧规律

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有机物燃烧规律烃和烃的含氧衍生物燃烧的化学方程式2y4yCXHY+(x+)O2→xCO2+H2OCXHYOz+O2→xCO2+H2O2y)24(zyx注意1、有机物的状态2、产物中水的状态(即反应温度)一、有机物完全燃烧时的耗氧量规律1.等物质的量的烃完全燃烧时,消耗氧气的量决定于“x+y/4”的值,此值越大,耗氧量越多。2、等物质的量的烃的含氧衍生物(CXHYOZ)完全燃烧消耗氧气的量可把分子式写成不耗氧的CO2和H2O后,剩余部分再比较。如C3H6O3就可写成C2H4•CO2•H2O例1充分燃烧等物质的量的下列有机物,在相同条件下,需要氧气最多的是()。A.乙酸乙酯B.异丁烷C.乙醇D.葡萄糖例2.相同物质的量的下列有机物,充分燃烧,消耗氧气量相同的是A.C3H4和C2H6B.C3H6和C3H8OC.C3H6O2和C3H8OD.C3H8O和C4H6O2BD例:11.5L某气态烃A与过量的氧气混合点燃爆炸后,体积减少了34.5L,再用KOH溶液吸收后,体积又减小了34.5L(气体体积均在常温常压下测定),求该烃A的分子式。例3.下列各组有机物完全燃烧时耗氧量不相同的是A.50g乙醇和50g甲醚B.100g乙炔和100g苯C.200g甲醛和200g乙酸D.100g甲烷和100g乙烷D例3、燃烧等物质的量的下列各组物质,耗氧量不相同的是()A.乙烷与丙酸B.乙烯与乙二醇C.乙炔与乙醛D.乙炔与乙二醇B例4.有机化合物A、B分子式不同,它们只可能含碳、氢、氧元素中的两种或三种,且等物质的量的A、B完全燃烧时,消耗O2的量相同,则A、B分子组成需满足什么条件?若A为苯,则B的分子式可能为C5H10。物质的量相同的烃或烃的衍生物完全燃烧,耗氧量相同的有机物可能出现的情况有如下几种:1、同分异构体,因其分子式相同,故耗氧量相同;2、分子式不同,烃分子式符合CnHm、Cn+1Hm-4或Cn-1Hm+4,其耗氧量必相同3、含氧衍生物,若把分子式写成不耗氧的CO2和H2O后,剩余部分相同,其耗氧量也就相同符合上述条件的有机物组成的混合物,无论以何种比例混合,只要总的物质的量一定,耗O2量为定值,等于同物质的量的任一组分的耗氧量.例4.等质量的下列烃完全燃烧生成CO2和H2O时,耗氧量最多的是()A.C2H6B.C3H8C.C4H10D.C5H12A3.等质量的烃完全燃烧时,消耗氧气的量决定于CxHy中y/x的值,此值越大,耗氧量越多。的值越大,H%越高,C%越低,消耗的O2的量越多,生成H2O的量越多,生成CO2的量越少。xy4、烃的含氧衍生物改写为CxHy·(H2O)n或CxHy·(CO2)m或CxHy·(H2O)n·(CO2)m形式,再比较CxHy的耗氧量。例.等质量的CnH2nO和CmH2mO2分别完全燃烧时,消耗O2的量相等,则n和m的数学关系为。等质量的具有相同最简式的有机物完全燃烧时,耗O2量,生成CO2量、H2O量均分别相同。最简式相同的有机物无论以何种比例混合,只要总质量一定,耗O2量、生成CO2量、H2O量均为定值。例.1molCxHy(烃)完全燃烧需要5molO2,则X与Y之和可能是A.X+Y=5B.X+Y=7C.X+Y=11D.X+Y=9、二、关于燃烧产物1、等物质的量的烃(CXHY)或烃的含氧衍生物(CXHYOZ)完全燃烧。x越大,生成二氧化碳的量就越多;y越大,生成水的量就越多以任意比例混合的有机物,当产生二氧化碳相同时,所含碳原子数相同。当产生水相同时,所含氢原子数相同。例、有机化合物A、B分子式不同,它们只可能含碳、氢、氧元素中的两种或三种。如果A、B不论以何种比例混合,只要其物质的量之和不变,完全燃烧时所耗O2和生成的水的物质的量也不变。那么,A、B组成必须满足的条件是。若A是甲烷,则符合上述条件的化合物B中,分子量最小的是C2H4O2,并写出分子量最小的含甲基的B的2种同分异构体的结构简式CH3COOH、HCOOCH3。化学式中氢原子数相同,且相差n个碳原子,同时相差2n个氧原子2、等质量的烃(CXHY)或烃的含氧衍生物(CXHYOZ)完全燃烧。H%越高,生成H2O的量越多,C%越高,生成CO2的量越多。A、B两种有机物无论以何种比例混和,只要总质量一定,完全燃烧时,生成CO2量均为定值,则1.A、B两种有机物之间的关系可能是①同分异构体②同系物③最简式相同④碳元素质量分数相同()A.①②③B.②③④C.①③④D.①②③④2.A、B两种有机物之间必须满足的关系是()A.同分异构体B.同系物C.最简式相同D.碳元素质量分数相同。以任意质量比混合的有机物,当产生二氧化碳相同时则C%相同;当产生水相同时则H%相同。最简式相同的有机物无论以何种比例混合,只要总质量相同,生成的CO2和H2O的量均相同。例:分别取等质量的甲烷和A(某饱和一元醇)、B(某饱和一元醛)、C(某稠环芳香烃含氧衍生物),若它们完全燃烧,分别生成了物质的量相同的CO2.则:⑴A的分子式为_______;B的分子式为_______,C的分子式为_________(C的分子式有多种可能,只写分子量最小的一种)。⑵写出符合上述要求时,CH4和A、B、C的分子组成必须满足的条件是__________(以n表示碳原子数,m表示氧原子数,只写通式)。C9H20OC8H16OC10H8O2CnH4n-16mOm如何寻找最简式不同但C%相等的有机物?如何寻找最简式不同但H%相等的有机物?①若分子量不变,保持H原子数不变,用三个O与四个C互相替换,此时H%不变,如:C8H8O3与C12H8;②也可以分子量成倍数,但H%相等,如C8H8O3与C6H4。3.燃烧后只生成二氧化碳和水的物质,可能是烃或烃的含氧衍生物;若产生CO2和水蒸气的体积相同,说明该有机物中C、H原子个数比为1∶2,可能是CnH2n(烯烃或环烷烃),也可能是CnH2nOz(醛、酮、羧酸或酯)。4.生成的CO2的物质的量等于消耗的O2的物质的量的情况,符合通式Cn·(H2O)m例、在通常条件下,只含C、H、O的某些有机化合物在足量O2中充分燃烧,恢复到室温时,其燃烧所消耗O2的物质的量与燃烧后所产生气体的物质的量相等。(1)写出符合上述条件的有机物的通式:_______(2)在符合条件的有机物中,若分子中含有一个碳原子,则该物质的结构简式____,若分子中含二个碳原子,写出对应的二种物质的结构简式_________、______。(3)若符合题设条件的物质为酚类化合物,已知该物质的一卤代物(卤原子直接取代苯环上的氢原子)只有一种,则该酚类化合物的结构简式______。三、由烃燃烧前后气体的体积差推断烃的组成CxHy+(X+Y/4)O2→XCO2+Y/2H2O△V1(X+Y/4)XY/2V后-V前当温度100℃,水为气态,△V=X+Y/2-1-(X+Y/2)=Y/4-1①当△V0,Y/41,Y4。分子式中H大于4的气态烃都符合。②当△V=0,Y/4=1,Y=4。CH4,C2H4,C3H4,C4H4符合。③当△V0,Y/41,Y4。只有C2H2符合。例1.120℃时,1体积某烃和4体积O2混和,完全燃烧后恢复到原来的温度,压强体积不变,该烃分子式中所含的碳原子数不可能是(A)1(B)2(C)3(D)4D•例2.两种气态烃以任意比例混合,在105℃时1L该混合烃与9L氧气混合,充分燃烧后恢复到原状态,所得气体体积仍是10L.下列各组混合烃中不符合此条件的是•(A)CH4C2H4(B)CH4C3H6•(C)C2H4C3H4(D)C2H2C3H6(B)CH4C3H6(D)C2H2C3H6例3、标准状况下,1.68L无色可燃气体在足量的氧气中完全燃烧,若将产物通入足量澄清石灰水,得到白色沉淀15.0g;若用足量的碱石灰吸收燃烧产物,增重9.30g。(1)计算燃烧产物中水的质量;(2)若原气体是单一气体,通过计算推断其分子式;(3)若原混合气体是由两种等物质的量的气体的混合物,其中只有一种是烃,请写出其分子式(只要求写一种)2.7gC2H4C4H6和H2或C3H2和CO或C3H6和CH2O例4、两种气态烃以任意比例混合,在105℃时1L该混合烃与9L氧气混合,充分燃烧后恢复到原状态,所得气体体积仍是10L.下列各组混合烃中不符合此条件的是(A)CH4C2H4(B)CH4C3H6(C)C2H4C3H4(D)C2H2C3H6BD例5:常温常压下,某气态烃和氧气的混和物aL,经点燃且完全燃烧后,得到bL气体(常温常压下),则a和b的大小关系为()A.a=bB.abC.abD.a≥b在100℃以下,任何烃和氧气的混和物完全燃烧,反应后气体体积都是减小的。例6、化合物CO、HCOOH和OHC-COOH(乙醛酸)分别燃烧时,消耗的O2和生成的CO2的体积比都是1:2。后两者的分子式可以分别看成是(CO)(H2O)和(CO)2(H2O)。也就是说:只要分子式符合(CO)m(H2O)n(n和m均为正整数)的各种有机物,它们燃烧时消耗的O2和生成的CO2的体积比总是1:2。现有一些只含C、H、O三种元素的有机物,它们燃烧时消耗的O2和生成的CO2的体积比是3:4。〈1〉这些有机物中,分子量最小的化合物的分子式是。〈2〉某两种碳原子相同的上述有机物,若它们的分子量分别为a和b(a〈b),则b-a必定是(填入一个数字)的整数倍。〈3〉在这些有机物中有一种化合物,它含有两个羧基。取0.2625g该化合物恰好能跟25.00mL0.1000mol/LNaOH溶液完全中和。由此可以计算得知该化合物的分子量应是,并可推导出它的分子式应是。C2H2O218210C6H10O8例7取3.40g只含羟基,不含其它官能团的液态饱和多元醇,置于5.00L氧气中,经点然,醇完全燃烧。反应后气体体积减少0.56L,将气体经CaO吸收,体积又减少2.80L(所有体积均在标准状况下测定)。〈1〉3.40g醇中C、H、O物质的量分别为:Cmol,Hmol,Omol;该醇中C、H、O的原子数之比为。〈2〉由以上比值能否确定该醇的分子式?,其原因是。〈3〉如果将该多元醇的任意一个羟基换成一个卤原子,所得到的卤代物都只有一种,试写出饱和多元醇的结构简式。0.1250.300.10C5H12O4能最简式中H原子己达饱和,所以最简式即为分子式C(CH2OH)4总结一:气体体积的变化二:耗氧量三:燃烧产物一、烃完全燃烧前后气体体积变化的规律1.气态烃(CxHy)在100℃以上完全燃烧时,气体体积变化△V=y/4-1与C原子数无关,只与H原子数有关,其规律如下:①若y>4,则体积变大,△V=y/4-1;②若y=4,则体积不变,△V=0;③若y<4,则体积变小△V=1-y/42.若燃烧后恢复常温常压,△V=1+y/4(减少),也只与H原子数有关。二.有机物的质量一定的前提下的燃烧情况:1.烃类物质(CxHy)完全燃烧的耗氧量与成正比.2.有机物完全燃烧时生成的CO2或H2O的物质的量一定,则有机物中含碳或氢的质量分数一定;若混合物总质量一定,不论按何种比例混合,完全燃烧后生成的CO2或H2O的物质的量保持不变,则3.燃烧时耗氧量相同,则两者的关系为:⑴同分异构体⑵最简式相同y/x混合物中各组分含碳或氢的质量分数相同(最简式相同)。三、有机物的物质的量一定的前提下的燃烧情况:1、比较判断耗氧量的方法步骤:①烃类根据分子中C、H原子个数求(x+y/4)的值,其值越大,耗氧量越多,也可按照1个C原子与4个H原子的耗氧量相当转换成C或H原子个数相同后再进行比较即可。②若属于烃的含氧衍生物,先将分子中的O原子结合H原子或C原子改写成H2O或CO2的形式,即将含氧衍生物改写为CxHy·(H2O)n或CxHy·(CO2)m或CxHy·(H2O)n·(CO2)m形式,再按①比较CxHy的耗氧量。2.有机物完全燃烧时生成的CO2或H2O的物质的量一定,则有机物中碳原子或氢原子的个数一定;若混合物总物质的量一定,不论按何种比例混合,完全燃烧后生成的CO2或H2O

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