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文档简介
1、有机物燃烧规律计算方法汇总1知识导图知识点一烃完全燃烧规律1 . 等物质的量的烃燃烧耗氧量2 .等质量的烃燃烧耗氧量。3 、 烃燃烧时生成的CO2和 H2O 的量的比较4 .烃 xHy燃烧V的变化规律知识点二烃的衍生物燃烧规律1 单独的,等物质的量的烃的衍生物完全燃烧耗氧量比较的规律:知识点三有机物混合时的耗氧量和产物水和二氧化碳的量2 总的物质的量不变时3 总的质量不变时知识点一烃完全燃烧规律CxH y +(x+)O2xCO2H2O31 、等物质的量的烃完全燃烧耗氧量比较的规律:对于等物质的量的任意烃(CxHy) ,完全燃烧,耗氧量的大小取决于(x+y/4) 的值的大小,该值越大,耗氧量越多
2、。【课堂练习】1. 取下列四种气态烃各1mol ,分别在足量的氧气中燃烧,消耗氧气最多的是(D )A CH4B C2H6C C3H8D C4H10解析:直接计算x+就行。252、等质量的烃燃烧耗氧量的计算法一 通过计算解析:当各种烃的质量都是1g 的时候,耗氧量就是n,通过数学方法将得到的耗氧量式子进行变形,可以知道,等质量的烃燃烧时耗氧量和y/x 的大小有关。y/X 值越大,耗氧量越多。具体如下:法二 通过近似12gC-1molC-1molCO2 1molO 212gH-12molH-6molH2O 3molO 2因此等质量的不同烃完全燃烧,烃中H 的质量分数越大,耗氧量越多。可先把分子式化
3、为CHy/x, 然后比较y/X 值的大小, y/X 值越大, H 的质量分数越大,耗氧量越多。1. 等质量的下列烃完全燃烧时,消耗氧气最多的是(A )A CH4 B C2H6 C C3H8D C6H2. 等质量的下列有机物耗氧量由大到小的顺序是C2H6C2H 4C3H8 > > = >。聚乙烯 C4H63、烃燃烧时生成的CO2和 H2O 的量的比较H2O1)等物质的量的烃燃烧生成CO2和 H2O 的量的比较x越大,生成CO2越多,y越大,生成H2O 越多。2)等质量的烃燃烧生成CO2和 H2O 的量的比较等质量的两种烃,如果C的质量分数越大,则生成CO2的质量越多,生成H20
4、 的质量越少。烃燃烧的规律H2O限定条件耗氧量生成二氧化碳的量生成水的量物质的量一定由由 x 决定由x+决定决定质量一定由 W(H) 决定近似转化为由y/x 决定由 W(C) 决定近似转化为由x/y 决定由 W(H) 决定注意,当烃的质量一定时12gC-1molC-1molCO2 1molO 212gH-12molH-6molH2O3molO说明等质量的碳和氢,氢消耗的氧气要多。因此,当烃的质量一定时,耗氧量全部取决于烃中氢的质量分数。【课堂巩固】例题 1 烷烃完全燃烧都可以生成CO2 和 H2O,现以甲烷,乙烷,丙烷三种物质燃烧为例,进行燃烧分析。(1) 取等物质的量的三种物质,在O2中完全
5、燃烧,生成CO2最多的是,生成H2O 最多的是,消耗氧气最多的是。(2) 取等质量的三种物质,在O2中完全燃烧,生成CO2最多的是,生成H2O 最多的是,消耗O2最多的是。(3) 等质量的烃完全燃烧,生成CO2的量随着增大而变大,生成H2O 的量随着的增大而变大,消耗 O2的量随着的增大而变大。答案: ( 1 ) C3H8C3H8 C3H8(2)C 3H8 CH4 CH4(3) W(C) W(H) W(H)4、烃CxHy燃烧V的变化规律( 1 )当 T>100 0C 时, (水是气体)烃的燃烧通 式CxHy+(x+)O2规律(T>100 0C)xCO2+H2O体积差是若 y4, 则
6、燃烧后气体总体积不变=若 y4, 则燃烧后气体总体积减小<若 y4, 则燃烧后气体总体积增大>-11. CH4,C2H2,C2H4,C2H6,C3H4,C3H6完全燃烧,反应后温度为120 ,则反应后,体积不变的是哪种气体?体积减小解:根据y=4 时, V=0y>4 时 , V>0y<4 时, V<0体积不变的是CH4, C2H4, C3H4体积减小的是C2H2体积增大的是C2H6, C3H62. 在1.01 × 105Pa, 120 0C条件下,将3L 的炔烃和烷烃的混合气体与相同状态下的14L 氧气混合,充分燃烧后,恢复到原来状态时,所得气体的
7、体积是17L, 则下列各组烃的混合物中可能是()A、C2H4和C2H6B、C3H4 和 CH4C 、C2H2和 CH4D、C4H6和C2H6解析:混合后体积没有发生改变,说明混合气体中的氢原子个数为4, 所以直接设混合气体平均分子式为CxH 4,有限定条件,烷烃和炔烃。烷烃中只有CH 4,炔烃中有C3H 4 , 所以答案是B.3. 两种气态烃以任意比例混合,在1050C时 1L 该混合烃与9L氧气混合,充分燃烧后恢复到原状态,所得气体体积仍为 10L,下列各组混合烃中不符合此条件的是()A、 C2H2和C3H6B 、 C3H4 和 CH4C、 C2H4和 CH4D、C3H4和C2H4解析:体积
8、依旧不发生改变,所以分子式都类似于CxH 4,有CH4, C3H4和 C2H4,可以两两组合,可以三个组合。所以直接选A.2 )当T<100 0C 时, (水是液体)【课堂精练】1. 常温常压下,a 体积的下列几种气态烃的混合物与足量氧气混合点燃爆炸,恢复到原来状况时,体积共缩小了2a 体积,则该混合烃的组合可能是() CH4C2H4C2H6C3H4C3H6C3H8A、B、C 、D、解析:遇到这种题不要害怕,最基本的方法就是找到平均分子式,首先设混合气体为CxHy.CxHy+(x+)O 2xCO 2+H2Oa a(x+)ax体积共缩小了2a 体积,所以可以列一个式子,a + a(x+)
9、- ax=2a 解得 y=4. 所以混合烃中要不y 都是 4, 要不是有大于4 的,有小于4 的。所以直接选择C.2 三种气态烃的混合物50mL 与足量的氧气混合点燃爆炸后,恢复到原来的状态(常温常压下),体积缩小了100mL,则这三种烃可能是() CH4C2H4C2H6C3H4C3H6C3H8A、 C2H6 C3H6C4H6B、 CH4 C2H6 C3H4C 、C2H4C3H6C2H2D、 CH4C2H6 C3H8解析:同理,按照上边的思路,列式子,可以得到y 是 4. 所以选择C.3. 常温常压下,10mL 混合气态烃在80mL 氧气中完全燃烧后恢复到原来的状况,测得气体体积为70mL,
10、则此混合态可能是()A. C3H4C3H8B、C2H2C4H8C 、CH4C4H10D、CH4C2H2解析:同理,按照上边的思路,列式子,可以得到y 是 4. 所以选择B.注意:这种情况下,完全燃烧是烃完全燃烧完,氧气可以有剩余,在题中,我们会很明显的发现基本都是混合气态烃,烃要是气体,且耗氧量最大,肯定是丁烷,通过通式可以知道1 摩尔的丁烷耗氧是6.5 摩尔。本题中是1 比 8,所以氧气肯定剩余。知识点二烃的衍生物燃烧规律CxH yOz+(x+)O2xCO2+27H 2O单独的,等物质的量的烃的衍生物完全燃烧耗氧量比较的规律:法 一 直 接 根 据 通 式 , 计 算 给 出 的 烃 的 衍
11、 生 物 的 x+33大小。越大,耗氧量就越多。法二 计算 1mol 烃的含氧衍生物完全燃烧的耗氧量时,1 、 可先将其中的氧原子折算为水或者 是二氧化碳,一般的,氧原子个数为奇数时,改写为水,如果氧原子个数为偶数时,改写为二氧化碳,(也可以直接全部都改为水的,开心就好)2 、这样,后边是水或者二氧化碳,都不消耗氧气,所以只需要将剩余C、 H 原子按烃的计算方法计算就可以了如 C2H5OH 可看作C2H4·H2O, 因此其耗氧量与等物质的量的C2 H 4耗氧量相同。根据情况,也可将氧原子折算为CO2, 如 HCOOHH2·CO2,故耗氧量与等物质的量的H2相同(折算成的H2
12、O 和 CO2不消耗氧)1. 等物质的量的下列有机物耗氧量由大到小的顺序是C2H6C3H4 C2H5OHC2H6O2C3H8O3 C2H6 3.5O 2 C3H4 4O2 C2H5OH C2H4·H2O 3O2 C2H6O2 C2H2·2H2O 2.5O 2 C3H8O3 C3H2·3H2O 3.5O 2所以,等物质的量的有机物耗氧量由大到小顺序为> = > > 知识点三有机物混合时的耗氧量和产物水和二氧化碳的量CxH yOz+(x+)O2xCO2+#H2O1 总的物质的量不变时,(即两种有机物不论以何种比例混合,只要保证总的物质的量不变就行)耗
13、氧量相等,则A B 两种物质的(x+( Z 可以为0)生成 CO 2的量相等:则分子中含碳原子数相等,即分子式符合CxH y(H 2O) m ,如乙醇和乙烯。 生成H2O 的量相等:则分子中含氢原子数相等,即分子式符合CxHy(CO2)m ,如乙酸和甲烷。412. 总质量一定时,有机物燃烧时的耗氧量例题 1 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 乙烷解析: 乙醇和甲醚都是C2H6O,等质量的这两种物质,可以写成C2H4加水。耗氧量相等。C 中是 CH2
14、O 和 C2H4O2.同理,耗氧量相等。B中和 D 中正常算,最终发现ABC 的最简式相等,所以耗氧量相等。所以选择D。注意:醚在命名时和其他的不一样,甲醚是CH3-O-CH 3 .【总结】有机物完全燃烧,只要混合物的总质量一定,最简式相同的有机物无论以何种比例混合,耗 O2量, 生成CO2和H2O1. 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甲醛和甲酸甲酯B乙醇和乙酸C丙烯和丙烷D乙炔和苯蒸气解析:根据题意总质量固定,若以任何比例混合,燃烧后产生CO2的量为一恒定值,则说明两物质的含碳质量分数相同。若两物质的最简式相同则含碳质量分数相同
15、。甲醛和甲酸甲酯最简式为CH2O,乙炔和苯蒸气最简式为CH。答案为:A、 D2. 下列各组化合物中,不论二者以什么比例混合,只要总质量一定,则完全燃烧时消耗O2的质量和生成H2O 的质量不变的是()A、CH4C2H6B、C2H6C3H6C 、C2H4C3H6D 、C2H4C3H4解析:只需要找最简式一样的物质就行。所以直接选择C.3. 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的CO2的质量,该混合气体是()A 、丁烯 丙烷B、乙炔乙烯C、乙炔 丙烷D 、乙烷 环丙烷解析:通过CO2 的量,可以推断混合气体的碳的质量分数一定要大于丙烯。A 中丁烯,丙烯的最简式相同,含碳
16、量是相同的,拿出丙烷,算出丙烷的含碳量小于丙烯,所以混合气体的含碳量小于丙烯,不符合。同理, B 中同理,乙烯和丙烯最简式相同,乙炔的含碳量大于丙烯,所以正确。C 中乙炔的含碳量大于丙烯,丙烷含碳量小于丙烯,所以混合气体中含碳量不一定。不选择。D 中同理,环丙烷和丙烯最简式相同。乙烷的含碳量小于丙烯,所以错误,选择B. 有机物分子式确定1 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,再根据质量守恒或相对分子质量确定是否含有氧元素及含氧原子的物质的量。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
17、有机物8.80g , 完全燃烧后得到CO2 22.0g 、 H2O 10.8g 。 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 C5H12O解析:确定有机物的分子式即求出1mol 有机物中含有C 原子、 H 原子及其它原子的物质的量有机物相对分子质量为2 × 44 88 其物质的量为n(CO2)=0.1moln(H 2O)=0.5mol=0.6mol判断是否含有氧原子:8.80-12 × 0.5-2 × 0.6=1.6(g)含氧原子n(O)=0.1mol有机物C H O 0.1mol
18、 0.5mol 1.2mol 0.1mol 1mol 5mol 12mol 1mol所以,有机物分子式为C5H 12O正确答案为:D2根据反应前后气体体积差确定分子式43例 2 在同温同压下,10ml 某种气态烃在50ml O 2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AC4H6BC2H6C C3H8DC3H6解析: 设该烃的分子式为CxH y45Cx H y+(x+)O2xCO 2+H2O(液 ) V1(x+)x(1+)y=610ml 烃在 50mlO 2 中完全燃烧,所以O2 是适量或过量的。故有:10(x+) 50将 y=6 带入即得x 3.5。所以该烃是C2H6
19、或 C3H6。例 3 燃烧 1mol C xHy时,消耗O2 5mol ,则 x和 y之和是()A 5 B 7C 9 D 11解析:本题是考查烃燃烧耗氧量计算问题。可以写出烃完全燃烧的方程式:49CxH y+(x+)O2 xCO2+H2O依题意: x+=551讨论:当x=1 时, y=16 ,不合理当 x=2 时, y=12 ,不合理当 x=3 时, y=8 ,合理,为C3H8,则:x和 y 之和为 11 ,本题正确答案为(D)。3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CO2 6.6g ,水的质量为4.05g 。求( 1 )混合
20、气体的平均摩尔质量;(2)混合气体的成分和体积分数解析:气体混合物共0.1mol , CO2为 0.15mol , H2O为 0.225mol , 平均分子组成为C1.5H4.5所以平均摩尔质量为12× 1.5+1 × 4.5=22.5g/mol 。混合物中两气体摩尔质量一个大于22.5,另一个小于22.5,小于 22.5 的只有CH4,则烯烃为C3H6、 C4H 8,不会是C2H4,因为混合物平均含 H 原子数是4.5, CH4 中H 原子数小于4.5,所以另一气态烯烃含H 原子数大于4.5,则为C3H6或C4H8,所以混合气体可能是对这两组进行检验。分别由平均含C 原子数和H 原子数计算两种烃的
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