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文档简介
1、有关有机物燃烧的题型分类解析一、有机物燃烧规律十则燃烧通式为:CxHy(xy/4O2xCO2y/2 H2O CxHyOz(xy/4z/2O2xCO2y/2 H2O【题型1】1mol 烃CxHy完全燃烧时的耗氧量为(x+y/4)mol,即每摩碳原子消耗1molO2,每4摩氢原子消耗1molO2。计算1mol 烃的含氧衍生物完全燃烧的耗氧量时,可先将其中的氧原子折算为水,再将剩余C、H原子按烃的计算方法计算,如C2H5OH 可看作C2H4H2O,因此其耗氧量与等物质的量的C2H4耗氧量相同。根据情况,也可将氧原子折算为CO2,如HCOOH可看作H2CO2,故耗氧量与等物质的量的H2相同(折算成的H
2、2O和CO2不消耗氧)据此,上面的燃烧通式也能迅速推写出来,而不必死记硬背。充分燃烧等物质的量的下列有机物,相同条件下需要相同体积氧气的是( )(A)乙烯、乙醛 (B)乙酸乙酯、丙烷(C)乙炔、苯(D)环丙烷、丙醇【变式练习】 有机物A、B只可能烃或烃的含氧衍生物,等物质的量的A和B完全燃烧时,消耗氧气的量相等,则A和B的分子量相差不可能为(n为正整数 ( A、8n B、14n C、18n D、44n【题型2】 在总物质的量一定的情况下,以任意比例混合的有机物完全燃烧后有关量的讨论,解答这种题目的关键是:总物质的量一定的混合物,不论以何比例混合,只要分子中具有相同的碳(或氢)原子,完全燃烧后产
3、生的CO2(或H2O)的量也一定。若耗氧量一定,则要求各组分在物质的量相同时,耗氧量也相同,这应是常识性知识。下列各组有机物中不论二者以什么比例混合,只要总物质的量一定,则完全燃烧时生成水的质量和消耗氧气的质量不变的是( )(A)C3H8、C4H6 (B)C3H6、C4H6O2 (C)C2H2、C6H6 (D)CH4O、C3H4O5【变式练习】有机物A、B分子式不同,它们只可能含C、H、O元素中的三种或两种。如果将A、B不论以何种比例混合,只要物质的量之和不变,完全燃烧时所消耗的氧气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
4、_。(写出分子式)并写出分子量最小的含有CH3(甲基)的B的两种同分异构体的结构简式 , 。答案为:A、B的分子中氢原子数相同,且相差n个碳原子,同时相差2n个氧原子。【设问】如果A、B碳原子数相等会如何?如果燃烧时消耗氧气的量相同,那么A、B将满足什么条件?A、B分子中碳原子数相同,且相差2n个氢原子同时相差n个氧原子1、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;H4,V前V后;H4, 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
5、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(1y/4,由差量法求得y6,选D。2、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(H2On(CO2; 烯烃:n(H2On(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(H2On(CO2,所以得出n(烷烃n(H2On(CO20.4mol、n(烯烃=0.6mol,设烷烃为Cm
6、H2m+2、烯烃为CnH2n,得出0.4m+0.6n4 mol,讨论有3组符合题意,即:m2和n7;m4和n4;m6和n1。3、等质量的不同烃完全燃烧消耗O2及生成CO2和H2O的情况【题型1】质量相同的烃完全燃烧时,y/x越大,耗氧量越多 质量相同的烃完全燃烧时,若y/x相同,即最简式相同,耗氧量相同。此规律可推广到烃的衍生物(如CH2O和C2H4O2)。【题型2】总质量一定的混合物(包括最简式相同的物质组成的混合物),不论以什么比例混合,只要各组分的碳(或氢)的质量分数相同,则生成的CO2(或H2O)的量也为定值。例如:成CO2与H2O的量均相同。(3)CH2 各种烯烃下列各组有机物中不论
7、二者以什么比例混合,只要总质量一定,则完全燃烧产生的二氧化碳的质量不变的是 (A)C2H2和C3H6 (B)C2H4O2和C6H12O6(C)C3H6和C4H6O2 (D)CH4和C10H8O2 【变式练习】 A、B是分子量不相等的两种有机物,无论以何种比例混合只要总质量不变,完全燃烧后产生H2O的质量也不变。试写出两组符合上述情况的有机物的分子式_。并回答应满足的条件是_。分析题意:只要混合物质量不变完全燃烧后产生水的质量也不变,应满足的条件是氢元素的质量分数相等。符合情况的两组为:1C2H2和C6H6;2CH2O和C2H4O2。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
8、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:烯烃和环烷烃C/H=1/2;烷烃C/H1/2;炔烃C/H1/2,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。4、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4、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
9、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。5、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 (CO2m ( H2On后剩余部分相等。例5、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、C
10、H2=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。6、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
11、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。7、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(H2On; V(O2/V(CO2 1,通式为(CaHxm (H2On; V(O2/V(CO2 1,通式为(C aOxm (H2On例7、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54(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
12、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 541,所以通式为(CaHxm (H2On的形式,再由C和H消耗O2的关系可得出:通式为(CHm(H2On; CH3CHO。8、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8、某有机物在O2中充分燃烧,生成物n(H2O n(CO2 11,由此可以得出的结论是( A、该有机物分子中CHO原子个数比为121 B、分子中CH原子个数比为12C、有机物必定含O D、无法判断有机物是否含O解析
13、: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。9、有机物燃烧产物与Na2O2反应的规律分子式能改写为(COmH2n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9、某温度下mg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mg。(1)下列物质中不能满足上述结果的是 ( )A、C2H6O2 B、C6H12O6 C、C12H22O11 D、(C6H10O5n(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)HCHO10、不完全燃烧问
14、题有机物不完全燃烧产物中会有CO生成,而CO不能被碱石灰等干燥剂吸收。例10、1L丙烷与XLO2混合点燃,丙烷完全反应后,生成混合气体为aL(在120,1.01105Pa时测定。将aL混合气体通过足量碱石灰后,测得剩余气体体积为bL。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。 二、利用有机物燃烧推断分子式此类试题在高考命题中频繁出现,解答时应注意以下两点:涉及反应前后气体体积变化的试题,应注意H2O在题设条件中的
15、聚集状态;有机物若完全燃烧,O2应足量,即耗氧量小于或等于题设条件中给出氧气的量。例常温常压下10mL气态烃与50mLO2(过量)混合并点燃,恢复到原来的状态时剩余35mL气体,则此烃不可能是(A)C2H6 (B)C3H6 (C)C3H8 (D)C4H6例120时,1体积某烃和4体积O2混合,完全燃烧后恢复到原来的温度和压强,体积不变,该烃分子中所含碳原子数不可能是( )(A)1 (B)2 (C)3 (D)4例两种气态烃以任意比例混合,在105时1升该混合烃与9升氧气混合,充分燃烧后恢复到原状态,所得气体体积仍是10升,下列各组混合物中不符合此条件的是( )(A)CH4、C2H4 (B)CH4
16、、C3H6 (C)C2H4、C3H4 (D)C2H2、C3H6 三、平均值规律在解题中的应用根据数学中的平均值规律,若两个数或多个数的平均值为x,则至少有一个数比x大,一个数比x小。这一常识性规量及有机物分子式的推断的试题的解答中,往往可以起到事半功倍的作用。此外,某些情况下还应考虑到分子组成中碳原子数4 的烃在标准状况下为气体。解决一道题可能要用到多种方法和技巧:如平均化学式法、讨论法、平均式量法、守恒法、十字交叉法等。例两种气态烃组成的混合气体0.1mol,完全燃烧得0.16molCO2和3.6gH2O,则下列关于混合气体组成的推断正确的是( )(A)一定有甲烷 (B)一定是甲烷和乙烯(C
17、)一定没有乙烷 (D)一定有乙炔例9常温下一种烷烃A和一种单烯烃B组成混合气体,A或B分子最多只含有4个碳原子,且B分子的碳原子数比A分子的多。(1)将该混合气体充分燃烧在同温、同压下得2.5LCO2,试推断原混合气体中A和B所有可能的组合及其体积比。解析:设平均分子式为CxHy(用平均值分析法)根据题意X=2.5,平均分子式为C2.5Hy。VAVB可用十字交叉法迅速求解。(2)120时取1L该混合气体与9L氧气混合,充分燃烧后,当恢复到120和燃烧前的压强时,体积增大6.25,试通过计算确定混合气中各成分的分子式。(2)由C2.5Hy燃烧反应方程式求出y值。解得y=6.5,平均分子式为C2.
18、5H6.5,讨论只有组符合题意。例10某混合气体由两种气态烃组成。取2.24L该混合气完全燃烧后得到4.48L二氧化碳(气体已折算为标准状况)和3.6g水,则这两种气体可能是 ( )ACH4和C3H8 BCH4和C3H4 CC2H2和C3H4 DC2H2和C2H6请学生应用上题小结技巧解题。讨论:平均分子式法差量法十字交叉法讨论法等即该烃平均分子组成为C2H4。讨论:A中含H4,C中含C2,而B、D符合题意。【课堂练习】相同物质的量的下列物质完全燃烧耗氧量最小的是( )(A)甲醇 (B)乙醇 (C)甲酸 (D)乙酸相同质量的下列烃完全燃烧时耗氧量最多的是( )(A)C10H8 (B)C7H8
19、(C)C3H6 (D)C17H36 m molC2H2和n molH2在密闭容器中反应,达到平衡时生成p molC2H4,将平衡混合气体完全燃烧生成CO2和H2O,所需O2的物质的量是( )(A)(3m+n)mol (B)(5m/2 +n/2-p)mol(C)(3m+n+2p)mol (D)(5m/2+n/2)mol分别燃烧下列各组物质中的两种有机化合物,所得CO2和H2O的物质的量之比相同的有( )(A)乙烯、丁二烯 (B)乙醇、乙醚 (C)醋酸、葡萄糖(D)苯、苯酚 A、B两种有机物组成的混合物,当其质量一定时,无论A、B以任何比例混合,完全燃烧产生的二氧化碳的量均相等,符合上述条件的是同
20、分异构体 同系物 具有相同的最简式 含碳的质量分数相等( )(A) (B) (C) (D) 某混合气体由两种气态烃组成,取2.24L该混合气体完全燃烧后得到4.48LCO2(体积已折算为标准状况)和3.6g水,则这两种气体可能是( )(A)CH4和C3H8 (B)CH4和C3H4 (C)C2H4和C3H4(D)C2H4和C2H6 (E)C2H2和C2H6 燃烧下列混合气体产生CO2的量一定小于燃烧相同质量的丙烯所产生CO2的量的是( )(A)乙烯、丙烷 (B)乙炔、乙烯 (C)乙炔、丙烷 (D)乙烯、丙烯 (E)乙烷、环丙烷a mL三种气态烃混合物与足量O2混合点燃后恢复到原来状态(常温常压)
21、,气体体积缩小2a mL,这三种烃不可能的组合是( )(A)CH4、C2H4、C3H4这三种烃以任意比例混合(B)C2H6、C4H6、C2H2以212的物质的量之比混合(C)CH4、C3H6、C2H2以baa 的物质的量之比混合(D)C3H8、C4H8、C2H2以111426 的质量比混合精选题一、选择题1物质的量相等的戊烷、苯和苯酚完全燃烧需要氧气的物质的量依次为x、y、zmol,则x、y、Z的关系为 ( )Axyz Byzx Czyx Dyxz2X是一种烃,它不能使KMnO4溶液褪色,0.5mol的X完全燃烧时,得到27g水和67.2LCO2(标准状况),X是 A环己烷 B苯 C1,3-丁
22、二烯 D甲苯3某有机物CnHxOy完全燃烧时消耗O2物质的量是有机物的n倍,生成CO2和H2O物质的量相等,该有机物化学式中,x、y和n的量的关系可以是 ( )A2n=x=2y Bn=2x=y C2y=x=nDx=2n=y4分别燃烧下列各组物质中的两种有机物,所得CO2和H2O的物质的量之比相同的有 ( )A乙烯,丁二烯 B乙醇,乙醚C苯,苯酚D醋酸,葡萄糖5有乙醛蒸气与乙炔的混合气体aL。当其完全燃烧时,消耗相同状况下的氧气的体积为 ( )A2aL B2.5aL C3aLD无法计算6一定量乙醇在氧气不足的情况下燃烧,得到CO2、CO和水的总的质量为27.6g。若其中水的质量为10.8g,则C
23、O的质量是( )A1.4g B2.2g C4.4g D2.2g和4.4g之间7某气态烷烃和炔烃的混合物1L,完全燃烧后生成CO21.4L和水蒸气1.6L(体积均在相同状况下测定),该混合物为A乙烷,乙炔B甲烷,乙炔C甲烷,丙炔D乙烷,丙炔8有两种有机物组成的混合物,在一定的温度和压强下完全汽化为气体。在相同温度和压强下,只要混合气体体积一定,那么无论混合物以何种比例混合,它在完全燃烧时所消耗的氧气体积也是一定的。符合这种情况的可能是 AC2H6O和C2H4O2 BC2H4O和CH4O CC3H6O和C3H8O3 DC3H6O和C3H8O29在压强为1.01105Pa和150时,将1LC2H4、
24、2LC2H2、2LC2H6和20LO2混合并点燃,完全反应后,氧气有剩余,当混合后的反应气恢复到原压强和温度时,其体积为 ( ) A10L B15L C20L D25L10下列各组烃的混合物,只要总质量一定,无论按什么比例混合,完全燃烧后生成的CO2和H2O都为恒量的是 AC2H2、C2H6 BC2H4、C3H8 CC2H4、C3H6 D、C3H6、C3H811将一定量的有机物充分燃烧后的产物通入足量石灰水中完全吸收,经过滤得沉淀20g,滤液质量比石灰水减少5.8g,则该有机物可能是 ( )A乙烯 B乙二醇 C乙醇 D甲酸甲酯12amL三种气态烃混合物与足量O2混合点燃后恢复到原来状态(常温、常压),体积共缩小2amL,则三种烃可能是ACH4,C2H4,C3H4 BC2H6,C3H6,CH4 CCH4,C2H6,C3H6 DC2H4,C2H2,CH4二、非选择题13有机物在氧气中燃烧,其中的碳氢原子数与消耗氧的量有一定关系,(1)等质量的醛(CnH2nO)和羧酸(CmH2mO2)分别充分燃烧时n与
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