高考化学有机物燃烧规律

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