有机物的燃烧规律和分子式的确定

1有机物的燃烧规律和分子式的确定一．有机物的燃烧规律1、烃完全燃烧时的耗氧规律：(1)等物质的量的烃(CxHy)完全燃烧时，其耗氧量的大小取决于)4(yx的值，其值越大，耗氧量越大。(2)等质量的烃完全燃烧时，其耗氧量的大小取决于该烃分子中氢的质量分数（y/x)，其值越大，耗氧量越大。(3)最简式相同的烃，不论它们以何种比例混合，只要总质量一定，完全燃烧时所消耗的氧气以及燃烧生成的CO2和H2O的量均为定值。（4）．不同的有机物完全燃烧时，若生成的CO2和H2O的物质的量之比相等，则它们分子中的碳原子和氢原子的原子个数比相等。2、气态烃完全燃烧前后气体体积变化的规律完全燃烧的通式：CxHy＋(x+4y)O2xCO2＋2yH2O（1）燃烧后温度高于100℃时，水为气态：14yVVV后前①y＝4时，V＝0，体积不变；②y4时，V0，体积增大；③y4时，V0，体积减小。（2）燃烧后温度低于100℃时，水为液态：14yVVV后前※无论水为气态还是液态，燃烧前后气体体积的变化都只与烃分子中的氢原子个数有关，而与烃分子中的碳原子数无关。例1：盛有CH4和空气的混和气的试管，其中CH4占1/5体积。在密闭条件下，用电火花点燃，冷却后倒置在盛满水的水槽中（去掉试管塞）此时试管中A．水面上升到试管的1/5体积处；B．水面上升到试管的一半以上；C．水面无变化；D、水面上升。【练习1】1、等物质的量的下列烃完全燃烧时，消耗O2最多的是（）生成CO2最多的是（）生成H2O最类别比较烷烃烯烃(分子中只有一个碳碳双键)炔烃(分子中只有一个碳碳叁键)组成通式CnH2n+2（n≥1）CnH2n（n≥2）CnH2n-2（n≥2）碳的质量分数75%~85.7%85.7%85.7%~92.3%燃烧通式CxHy+(x+)O2xCO2+H2O现象火焰不明亮火焰较明亮，带黑烟火焰明亮，带浓烟4y点燃2y2少的是（）A、CH4B、C2H6C、C3H6D、C6H62.等质量的下列烃完全燃烧时，消耗O2最多的是（）A、CH4B、C2H6C、C3H6D、C6H63.取一定质量的下列各组物质混合后，无论以何种比例混合，其充分燃烧后一定能得到相同物质的量的二氧化碳和水的是（）A．C2H2C2H6B．CH4C3H8C．C3H6C3H8D．C2H4C4H84.等质量的下列有机物耗氧量由大到小的顺序是_________________。①C2H6②C2H4③C3H8④聚乙烯⑤C4H65．等物质的量的下列有机物耗氧量由大到小的顺序是______________。①C2H6②C3H4③C2H5OH④C2H6O2⑤C3H8O36.下列各组混合物，不管以任何比例混合，只要总质量固定，经过燃烧后产生CO2的量为一恒定值的是（）A．醛和甲酸甲酯B．乙醇和乙酸C．丙烯和丙烷D．乙炔和苯蒸气7.在120℃时，1L下列各烃在足量的氧气中燃烧，燃烧前后气体的总体积保持不变的是（）A.CH4B.C2H2C.C3H6D.C4H8【延伸】1.某有机物完全燃烧后若产物只有CO2和H2O，则其组成元素可能为C、H或C、H、O。欲判定该有机物中是否含氧元素，首先求出CO2中碳元素的质量及H2O中氢元素的质量，然后将碳、氢元素的质量之和与原来有机物质量相比较。若两者相等，则原有机物的组成中不含氧，否则，原有机物的组成中含氧。2.当不同的有机物的物质的量相同时，此时有机物可写成CxHy（H2O）n或CxOy（H2O）n的形式，耗氧只能由前一部分CxHy或CxOy完成组成为CxHy（H2O）n，x+y/4mol，组成为CxOy（H2O）n的物质，x-y/2mol。特例，组成符合CxHy（H2O）n的物质中CH2O耗氧最少，组成符合CxOy（H2O）n的物质中例.只含碳、氢、氧的有机物CxHy）mH2O）n或CxOy）mH2O）n表示它们。m、n、x、y均为正整数。CH3OH、C2H5OH、C3H7OH等物质可用通式（CH2）mH2O）n表示m分别为1、2、3n均为1。等物质的量的它们燃烧时所需的氧气和生成的CO2的体积比均为3∶2。【练习2】1、C、H、O的有机物们燃烧时所消耗的氧气和生成的CO2的体积比为5∶4下，按照上述要求，该化合物的通式可表示为____________________。2.CxHy）mH2O）n表示物完全燃烧时消耗的氧气体积为V1和生成的CO2的体积为V2V1∶V2必须满足的条件是3__________二、有机物燃烧通式及规律的应用解该类题目的依据是烃及烃的衍生物的燃烧通式CxHy+(x+y／4)O2xCO2+y／2H2OCxHyOz+(x+y／4-z／2)O2xCO2+y／2H2O1．通过有机物燃烧产物确定分子式有机物燃烧产物通常是CO2和H2O，由CO2和H2O的量可确定C、H原子的物质的量，再根据质量守恒或分子量确定是否含有氧元素及含氧原子的物质的量的多少。当求出有机物中各原子的物质的量后，即确定了有机物的分子式。例1．某有机物8.80g，完全燃烧后得到CO222.0g、H2O10.8g。该有机物的蒸气密度是相同状况下H2密度的44倍，则该有机物的分子式为（）A．C5H6OB．C5H12C．C5H12O2D．C5H12O2．根据反应前后气体体积差确定分子式例2．在同温同压下，10ml某种气态烃在50mlO2中完全燃烧，得到液态水和35ml的混合气体，则该烃的分子式为（）A．C4H6B．C2H6C．C3H8D．C3H6例3．燃烧1molCxHy时，消耗O25mol，则x和y之和是A．5B．7C．9D．113．利用中间值（平均值）确定有机物的分子式例4．完全燃烧标准状况下某烷烃和气态烯烃的混合物2.24L，生成CO26.6g，水的质量为4.05g。求（1）混合气体的平均摩尔质量（2）混合气体的成分和体积分数【练习3】1．在常温条件下，只含C、H、O的某些有机物在足量O2中充分燃烧，恢复到室温后，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，若其分子中含一个碳原子，则该物质的结构简式为：_______________；若其分子中含两个碳原子，写出对应的两种物质的结构简式：________________________________。2．含C、H、O三种元素的有机物，完全燃烧时消耗O2和生成CO2的体积比是1∶4，则4[(CxOy)m(H2O)n](m、n均为正整数)中x∶y=_________________。其中式量最小的有机物的化学式为____________________________。3．A、B两种有机物组成的混合物，当混合物的总质量相等时，无论A、B以何种比例混合，完全燃烧后生成的CO2的质量都相等，符合这一条件的有机物的组合是（）A．HCHOCH3COOHB．C6H6C6H5OHC．CH3OHHOCH2CH2OHD．CH4C10H8O24.A、B是完全燃烧后产生H2O的质量也不变。（1）试写出两组符合上述情况的有机物的分子式_________________________（2）并回答应满足的条件是___________________。三．有机物分子式的确定方法1．定性分析确定有机物的组成元素燃烧法：有机物完全燃烧，各元素分别转化为以下物质C→CO2H→H2ON→N2Cl→HCl2．定量计算确定有机物的分子式李比希法：利用CuO在高温下氧化有机物，生成水和二氧化碳H→H2O高氯酸镁吸收；C→CO2碱石棉吸收，确定C、H的量。3.有机物分子式的确定常用的方法(1)实验式法由各元素的质量分数→求各元素的原子个数之比(实验式)→相对分子质量→求分子式。例13.26g样品燃烧后，得到4.74gCO2和1.92gH2O，实验测得其相对分子质量为60，求该样品的实验式和分子式。(1)求各元素的质量分数（2）求样品分子中各元素原子的数目（N）之比（3）求分子式(2)物质的量关系法由密度或其他条件→求摩尔质量→求1mol分子中所含各元素原子的物质的量→求分子式。（标况下M=dg/cm3×103·22.4L/mol）例2实验测得某烃A中含碳85.7%，含氢14.3%。在标准状况下11.2L此化合物气体的质量为14g。求此烃的分子式。5(3)化学方程式法利用化学方程式求分子式。[例3]6.0g某饱和一元醇跟足量的金属钠反应，让生成的氢气通过5g灼热的氧化铜，氧化铜固体的质量变成4.36g。这时氢气的利用率是80%。求该一元醇的分子式。(4)燃烧通式法利用通式和相对分子质量求分子式。由于x、y、z相对独立，借助通式进行计算，解出x、y、z，最后求出分子式。[例4]有机物A是烃的含氧衍生物，在同温同压下，A蒸气与乙醇蒸气的相对密度是2。1.38gA完全燃烧后，若将燃烧的产物通过碱石灰，碱石灰的质量会增加3.06g；若将燃烧产物通过浓硫酸，浓硫酸的质量会增加1.08g；取4.6gA与足量的金属钠反应，生成的气体在标准状况下的体积为1.68L；A不与纯碱反应。通过计算确定A的分子式和结构简式。说明：由上述几种计算方法，可得出确定有机物分子式的基本途径：【练习4】6１．某有机物在氧气中充分燃烧，生成等物质的量的二氧化碳和水。则该有机物的组成必须满足的条件是（）A．分子中C、H、O的个数比为1:2:3B．分子中C、H的个数比为1:2C．该有机物的相对分子质量为14D．该分子中肯定不含氧２．设计实验方案区分己烷、溴乙烷、乙醇三种液态有机物。３．某同学为测定维生素C中碳、氢的质量分数，取维生素C样品研碎，称取该试样0.352g，置于铂舟并放入燃烧管中，不断通入氧气流。用酒精喷灯持续加热样品，将生成物先后通过无水硫酸铜和碱石灰，两者分别增重0．144g和0．528g，生成物完全被吸收。试回答以下问题：（1）维生素C中碳的质量分数是，氢的质量分数是。（2）维生素C中是否含有氧元素?。为什么?。（3）如果需要你确定维生素C的分子式，你还需要哪些信息?。４．某烃含氢元素的质量分数为17.2%，求此烃的实验式。又测得该烃的相对分子质量是58，求该烃的分子式。５．室温时某气态烃10mL与过量氧气混合，点燃爆炸后恢复至室温，气体体积比点燃前减少了25mL。再把这些气体通过苛性钠溶液，气体体积又减少了30mL。试确定该烃的分子式。6.有两种气态烃的混合物，已知它们都能使溴水褪色，且分子中碳原子数均小于5，1体积该混合气体完全燃烧后，可得到3.6体积二氧化碳和3体积水蒸气（气体体积均是在同温同压下测定）⑴分析判断两种烃各是哪一类。⑵通过计算和推理，确定这两种烃的分子式以及它们在混合物中的体积比。7．有机物A由碳、氢、氧三种元素组成。现取3gA与4.48L氧气（标准状况）在密闭容器中燃烧，燃烧后生成二氧化碳、一氧化碳和水蒸气（假设反应物没有剩余）。将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰，浓硫酸增重3.6g，碱石灰增重4.4g。回答下列问题：（1）3gA中所含氢原子、碳原子的物质的量各是多少?（2）通过计算确定该有机物的分子式。8．燃烧某有机物A1.50g，生成1.12L（标准状况）CO2和0.05molH2O。该有机物的蒸气对空气的相对密度是1.04，求该有机物的分子式。（根据燃烧产物求）79．为了测定一种气态烃A的化学式，取一定量的A置于一密闭容器中燃烧，定性实验表明产物是CO2、CO和水蒸气。学生甲、乙设计了两个方案，均认为根据自己的方案能求出A的最简式。他们测得的有关数据如下（箭头表示气流的方向，实验前系统内的空气已排尽）：g76.1COg30.1g52.22生成增重增重甲：燃烧产物点燃碱石灰浓硫酸g4g64.0g60.5CuO增重增重增重乙：燃烧产物石灰水灼热碱石灰试回答：（1）根据两方案，你认为能否求出A的最简式?（2）请根据你选择的方案，通过计算求出A的最简式。（3）若要确定A的分子式，是否需要测