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有机物燃烧规律考查11种方式

来源:未知作者:化学自习室 点击:所属专题: 有机物燃烧规律
有机物燃烧通式为: C x H y +( x + y /4)O 2 = x CO 2 + y /2 H 2 O C x H y O z +( x + y /4- z /2)O 2 = x CO 2 + y /2 H 2 O 一、考查气态烃燃烧体积的变化 若水为液体,燃烧后体积缩小,减小值只与烃中氢原子数目有关;若水为气体,总体积变化也只与氢原子数

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有机物燃烧通式为:

CxHy+(xy/4)O2xCO2y/2 H2O



CxHyOz+(xy/4-z/2)O2xCO2y/2 H2O

一、考查气态烃燃烧体积的变化

若水为液体,燃烧后体积缩小,减小值只与烃中氢原子数目有关;若水为气体,总体积变化也只与氢原子数目有关:

H=4,V(前)=V(后);H>4,V(前)<V(后);H<4, V(前)>V(后)。

[例1]体积为10mL 的某气态烃,在50mL 足量O2里完全燃烧,生成液态水和体积为35 mL 气体(气体体积均在同温同压下测定),此烃的分子式是(  )

A、C2H4       B、C2H2      

C、C3H6       D、C3H8

解析:因为水为液体,由燃烧通式得出体积差为(1+y/4),由差量法求得y=6,选D。

二、考查烃的物质的量与燃烧产物中CO2和H2O的物质的量的关系

n(烷烃)=n(H2O)-n(CO2);烯烃:n(H2O)=n(CO2); n(炔烃)=n(CO2)- n(H2O)。

[例2]由两种烃组成的混合物,已知其中之一为烯烃。燃烧1mol 该混合物,测得产生CO2 4.0mol 及 H2O 4.4mol,试求混合烃的组成情况?

解 析:烯烃:n(H2O)=n(CO2),所以得出n(烷烃)=n(H2O)-n(CO2)=0.4mol、n(烯烃)=0.6mol,设烷烃为 CmH2m+2、烯烃为CnH2n,得出0.4m+0.6n=4 mol,讨论有3组符合题意,即:m=7和n=2;m=4和n=4;m=1和n=6。

三、考查等质量的不同烃完全燃烧消耗O2及生成CO2和H2O的情况

C/H个数比越大,生成CO2越多;H/C值越大,生成水越多,消耗O2也越多;实验式相同的不同烃,上述三者对应都相等。

[例3]完全燃烧某混合气体,所产生的CO2的质量一定大于燃烧相同质量丙烯所产生CO2的质量,该混合气体是( )

A、乙炔、乙烯   

B、乙炔、丙烷

C、乙烷、环丙烷    

D、丙烷、丁烯

解析:烯烃和有机物燃烧规律考查11种方式环烷烃C/H=1/2;烷烃C/H<1/2;炔烃C/H>1/2,所以炔烃与炔烃或炔烃与烯烃的组合,C的质量分数大于烯烃,选A。

四、考查等物质的量的不同有机物完全燃烧,消耗O2及生成CO2和H2O相等

CO2或H2O相等,分子式中碳原子或氢原子个数相等;消耗O2相等,燃烧通式中O2系数相等,或将分子式变形,提出 (CO2)m ( H2O)n后剩余部分相等。

[例4]燃烧等物质的量的有机物A和乙醇用去等量的O2,此时乙醇反应后生成的水量是A的1.5倍,A反应后生成的CO2 是乙醇的1.5倍,a是  (   )

A、CH3CHO   

B、C2H5COOH

C、CH2=CHCOOH   

D、CH3-CH(CH3)-OH

解析:由乙醇分子中C、H的个数,可确定a的分子式为C3H4Ox,再由消耗O2相等,可确定A中氧原子为2,选C。

五、考查总质量一定的两种有机物以任意比混合,完全燃烧消耗O2及生成CO2和H2O为定值

CO2或H2O为定值,两种有机物满足C或H的质量分数相等,包括实验式相同的情况;消耗O2不变,满足实验式相同。

[例5]某种含三个碳原子以上的饱和一元醛A和某种一元醇B,无论以何种比例混合,只要总质量一定,完全燃烧生成CO2和H2O的质量不变。

(1)醇B应符合的组成通式?(2)醇B的分子结构满足的条件?

解析:饱和一元醛的通式为CnH2nO,与醇混合燃烧符合题干条件,二者实验式应相同,由此推出二者通式也相同;与饱和一元醇的通式相比,此醇分子中应含有一个碳碳双键或一个碳环。

六、考查总物质的量一定的不同有机物以任意比混合

1、消耗O2和生成水为定值:两分子式满足H相等,相差n个C,同时相差2n个O。

2、消耗O2和生成CO2为定值:两分子式满足C相等,相差n个O,同时相差2n个H。

[例6]有机物A、B分子式不同,它们只可能含C、H、O中的两种或三种。如果将A、B不论以何种比例混合,只要物质的量之和不变,完全燃烧时,消耗的O2和生成的水的物质的量也不变。

(1)A、B组成必须满足的条件?

(2)若A是CH4,则符合上述条件的化合物B中相对分子质量最小的是?并写出含有-CH3的B的两种同分异构体?

解析:B比CH4多一个C,两个O,分子式为C2H4O2,结构为:CH3COOH和HCOOCH3

[例7]有机物A和B只由C、H、O中2种或3种元素组成,当A和B的物质的量之和一定时,无论A、B以何种比例混合,完全燃烧时消耗O2的量不变,则A、B的式量的差值(其中n为正整数)不可能为( )

A.8n   B.14n  C.18n   D.44n

解 析: 由规律二可知:总物质的量一定时,两种有机物无论以何种比例混合,完全燃烧后耗O2量不变,则两有机物应符合化学通式: CaHb(CO2)x(H2O)y(ab为常数,xy均可变) , 故A、B的式量的差值(其中n为正整数) 可为18n或44n;若两有机物均为烃时,一种为 CxHy,则另一种为C(xn)H(y+4n) ,故A、B的式量的差值(其中n为正整数) 可为8n;因此本题答案为B。

规律总结出如下:

A、B两有机物的混合物

总质量一定

总物质的量一定

完全燃烧产生CO2量一定

A、B两有机物含碳的质量分数相等

A、B两有机物的化学中碳原子个数相同

完全燃烧产生H2O量一定

A、B两有机物含氢的质量分数相等

A、B两有机物的化学中氢原子个数相同

完全燃烧耗O2量一定

A、B两有机物的最简式相同

A、B两有机物应符合化学通式CaHb(CO2)x(H2O)y

若A、B均为烃时:A为 CxHy,则B为CxnHy+4n

七、考查不论总质量一定还是总物质的量一定时,不同有机物以任意比混合

1.生成CO2的量不变,则两有机物含C的质量分数(C%)一定相等,且两有机物的化学式中C原子个数相同。

2.生成H2O的量不变,则两有机物含H的质量分数(H%)一定相等,且两有机物的化学式中H原子个数相同。

3.耗O2量不变,则两有机物化学式一定相同(即两有机物互为同分异构体。

[例 8]A、B两种有机物,已知A是苯的同系物,B是烃的含氧衍生物,各取1mol A、B完全燃烧生成CO2分别为7mol 和3mol, A、B不论以何种比例混合,只要混合物总物质的量一定或总质量一定,完全燃烧时生成的H2O的量不变。

(1) A、B应满足的条件是______________________,

(2) A、B的结构简式为___________,_______________。

解析:因1mol A、B完全燃烧生成CO2分别为7mol 和3mol,可知A的化学式中有7个碳原子,B的化学式中有3个碳原子;由于A是苯的同系物,故A的化学式为C7H8。因A、B不论以何种比例混合,只要混合物总物质的量一定或总质量一定,完全燃烧时生成的H2O的量不变,由规律三可知:A、B两有机物含H的质量分数(H%)一定相等,且两有机物的化学式中H原子个数相同,故B的化学式为C3H8On,且8/(3×12+1×8+16n)=8/(7×12+1×8),得n=3,B的化学式为C3H8O3

本题答案为:(1) A、B应满足的条件是: A、B两有机物含H的质量分数(H%)一定相等,且两有机物的化学式中H原子个数相同。

八、考查根据有机物完全燃烧消耗O2与CO2的物质的量之比,推导有机物可能的通式

将CaHbOc提出若干个水后,有三种情况:V(O2)/V(CO2) =1,通式为Ca(H2O)n;V(O2)/V(CO2) >1,通式为(CaHx)m (H2O)n;V(O2)/V(CO2) <1,通式为(CaOx)m (H2O)n

[例9]现有一类只含C、H、O的有机物,燃烧时所消耗O2和生成的CO2的体积比为5∶4(相同状况),按照上述要求,该化合物的通式可表示为?(最简化的通式)并写出这类化合物相对分子质量最小的物质的结构简式?

解析:因为V(O2)/V(CO2) =5∶4>1,所以通式为(CaHx)m (H2O)n的形式,再由C和H消耗O2的关系可得出:通式为(CH)m(H2O)n;CH3CHO。

九、考查根据有机物完全燃烧生成水与CO2的量或比例,推导分子式或通式

根据CO2与H2O的物质的量多少或比值,可以知道C、H原子个数比,结合有无其他原子,可以写出有机物的分子式或通式。

[例10]某有机物在O2中充分燃烧,生成物n(H2O) ∶n(CO2) =1∶1,由此可以得出的结论是( )

A、该有机物分子中C∶H∶O原子个数比为1∶2∶1

B、分子中C∶H原子个数比为1∶2

C、有机物必定含O

D、无法判断有机物是否含O

解析:由H2O和CO2的物质的量比可以确定通式为:CnH2nOx,无法确定氧,选B、D。

十、考查有机物燃烧产物与Na2O2反应的规律

分子式能改写为(CO)mH2n(形式的物质),完全燃烧后的产物与过量Na2O2反应,固体增加的质量与原物质的质量相等。

[例11]某温度下m g仅含三种元素的有机物在足量O2 充分燃烧。其燃烧产物立即与过量Na2O2反应,固体质量增加了m g。

(1)下列物质中不能满足上述结果的是 ( )

A、C2H6O2    B、C6H12O6     C、C12H22O11    D、(C6H10O5)n

(2)A是符合上述条件且相对分子质量最小的有机物,则A的结构简式为?

解析:(1)C D  (2)HCHO

十一、考查不完全燃烧问题

有机物不完全燃烧产物中会有CO生成,而CO不能被有机物燃烧规律考查11种方式碱石灰等干燥剂吸收。

[例12]1L丙烷与xLO2混合点燃,丙烷完全反应后,生成混合气体为L(在120℃,1.01×105Pa时测定)。将L混合气体通过足量碱石灰后, 测得剩余气体体积为L。若ab=6,则x的值为(  )

A、4   B、4.5   C、5.5     D、6

解析:假设1L 丙烷完全燃烧,应产生3 L CO2和4 L 水蒸气,通过足量碱石灰后全被吸收,因此 ab=7,由此断定为不完全燃烧,再经原子守恒可确定x=4.5。

(责任编辑:化学自习室)
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