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文档简介

1、有机物燃烧的规律一燃烧前后体积的变化规律对于 CxHy 的烃,其完全燃烧可表示为:CxHy+ x+y/4 O2xCO2+y/2H2O1 体积气态烃完全燃烧,当生成水为气态时,其体积变化:V=V 前-V 后=1+ x+y/4-(x+y/2) =1-y/4可见:任何一种气态烃完全燃烧,其反响前后气体体积的变化,只与该烃所含的H 原子数有关而与 C 原子数无关。 当yv 4时,气体体积减少,如 C2H2 ; 当y= 4时,反响前后体积不变,如CH4 , C2H4 , C3H4 ; 当y> 4时,反响后体积变大,如C2H6 , C3H8 , C4H8等;二、1 体积气态烃完全燃烧,当生成的水为液

2、态时,其体积变化: V=V 前 -V 后 =1+ x+y/4 -x =1+y/4可以看出,无论何气态烃,其燃烧后气体体积都会减少。 典型习题:1、ami三种气态烃与足量的氧气的混合物点燃爆炸后,恢复到原来的状态150 C、1.01氷05Pa,气体体积仍为 ami,那么三种烃可能是A、 CH4、 C2H4、 C3H4B 、 C2H6、 C3H6、 C4H6C、 CH4、 C2H6、 C3H8D 、 C2H4、 C2H2、 C4H6y=4,故应选A、解析:气态烃燃烧后生成水蒸气且气体体积不发生改变,其平均氢原子数D2、A、B、C三种气态烃组成的混合物共ami,与足量氧气混合点燃完全燃烧后,恢复到原

3、状况标准状况气体体积减少了2ami,那么三种烃可能是A、 CH4、 C2H4、 C3H4B、 CH4、 C2H6、 C3H8C、 C2H6、 C3H6、 C4H6D 、 C2H4、 C2H2、 C4H6解析:气态烃燃烧后生成液态水,其体积变化应为:V=1+y/4 ,那么有 ami(1+y/4)=2ami y=4即:三种混合烃的平均 H 原子数为 4,故应选 A、 D有机物燃烧规律二燃烧耗氧量及生成 CO2 和 H2O 多少的规律一、 等物质的量的烃CxHy丨完全燃烧时,其耗氧量的大小取决于x+y/4丨的值,其值越 大,耗氧量越多;生成 CO2 的多少取决于碳原子个数 X 的值,其值越大,生成的

4、 CO2 越多;生成H20的多少取决于氢原子个数y的值,其值越大,生成的 H20越多。二、等质量的烃CxHy丨完全燃烧时,其耗氧量和生成水的多少取决于该烃分子中氢的质 量分数或 y/x 的值,其值越大,耗氧量及生成的水越多;生成 CO2 的多少取决于该烃 分子中碳的质量分数或 x/y的值,其值越大,生成 CO2越多。由此可得以下推论:1、等质量的烷烃,碳原子数越多,碳的质量分数越大,耗氧越少,由此可得,CH4耗氧最 多。2、等质量的烯烃,由于碳氢原子数之比为定值,故碳、氢质量分数为定值,即,耗氧量及 生成 CO2 和 H2O 的量相等。3、等质量的炔烃,苯及苯的同系物,碳原子数越多,氢的质量分

5、数越大,耗氧越多,生成 水越多,生成 CO2 越少。由此可知,乙炔、苯耗氧量最少生成 CO2 最多,生成水最少。4、同碳原子数的烷、烯、炔、苯及苯的同系物,其含氢的质量分数为:烷烯炔苯及 苯的同系物。故其耗氧量为:烷烯炔苯及苯的同系物。三、等物质的量的烃CxHy与烃的含氧衍生物在完全燃烧时,假设耗氧相同那么该烃的含氧衍生物分子组成符合通式:CxHy CO2m H2On,m、n N,下同如C2H4与C3H6O3 ;假设耗氧量相同且生成 CO2 一样多,应具有相同的碳原子数,其分子应符合通式 CxHyH2On,如 C2H4与C2H6O ;假设耗氧量相同且生成水一样多,应具有相同的氢原子数,其分子式

6、应符合通式 CxHyCO2m,如C2H6与C3H6O2,由此可推,等物质的量的两 烃的含氧衍生物充分燃烧后,假设耗氧相同,那么其在分子组成上相差n个CO2或H20或CO2 和 H2O 的组合,即式量相差 44n, 18n, 62n 等等;如 C2H4O 与 C3H6O4。四、实验式最简式相同的烃或烃的含氧衍生物,不管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 O2 及燃烧后生成的 CO2 和 H2O 的量均为定值,如 C2H2 和 C6H6,甲醛和葡萄糖等。典型习题:1燃烧某混合气体,所生成的 CO2质量一定大于燃烧相同质量的丙烯所产生的CO2的质量,该混合气体是 A、丁烯、丙

7、烷B、乙炔、乙烯C、乙炔、丙烷D、乙烷、丙烷2、 总质量一定,不管以何种比例混合,完全燃烧后耗O2 为常量的是 乙炔与苯烯的同系物甲烷与乙烷 甲醛与乙醇甲醛与乙酸甲醛与甲酸甲酯乙酸与葡萄糖A、 B、 C、D、3、有机化合物 A、 B 分子式不同,它们只可能含有碳、氢、氧元素中的两种或三种。如果将A、B不管以何种的比例混合,只要物质的量之和不变,完全燃烧时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。假设 A 是甲烷,那么符合上述条件的化合物 B 中相对分子质量最小的是 写分子式,并写出相对分子质量最小的含有-CH3丨的B的两种同分异构体的结构简式。答: 1、 B

8、 2、 A3、A、B的分子式中氢原子数相同,且相差n个碳原子,同时相差 2n个氧原子n为正整数。 C2H4O2 CH3COOH HCOOCH3有机物燃烧规律三“残基法 求有机物分子式“残基法 是根据烃或烃的含氧衍生物燃烧耗氧量和生成 CO2 的体积比,求其分子式的一种 方法。具体做法是: 1、根据烃或烃的含氧衍生物燃烧耗氧和生成CO2 的体积比设其分子式的一般形式,我们可把其分为三类:I燃烧消耗氧气体积大于生成C02的体积,其一般形式为: CxHym H20n x、y、m、n NII燃烧消耗氧气体积等于生成C02的体积,其一般形式为:Cx(H20)n (x、n N)III 燃烧消耗氧气体积,

9、小于生成 C02 的体积, 其一般形式为: Cx0y mH20 n x、 y、 m、 n N2、根据消耗 02 和生成 C02 的比值,我们只用上述一般式中的前半局部称之 “残基 , 由质量守恒求得 x 与 y 的最简比,可得此 类有机物的通式。3、再根据其它性质和条件,确定该有机物的分子式和结构简式。例如: 某有机物在 02 中完全燃烧时, 其蒸汽与消耗 02 及生成 C02 的体积在同温同压下比为 1: 4 : 3,该有机物不可能是 A、 C3H4 B、 C3H802 C、 C2H5CH0 D 、 C2H5C00H解析:据V耗02 V生成C02,设其一般形式为:CxHym H20n;据质量

10、守恒 CxHy+402 宀3C02+y/2H20可得x=3, y=4;故此类有机物通式为 C3H4 mH20 n又该机物燃烧生成3倍体积的C02,分子中应有三个碳原子,可进一步确定其通式为 C3H4H20 nn N故应选 D 。 典型习题:化合物C0、HC00H和0HC C00H乙醛酸分别燃烧时,消耗 02和生成C02的体积 积比都是1: 2,后两者可看成是C0H20和C02 H20,也就是说:只要分子式符合C0n H20mm、n N丨的各有机物,它们燃烧时消耗02和成C02的体积比总是 1: 2。现有一些只含有 C、H、0三种元素的有机物,它们燃烧时消耗02和生成的C02的体积比是 3: 4

11、。1这些有机物中,相对分子质量最小的化合物的分子是。2某两种碳原子数相同的上述有机物,假设它们的相对分子质量分别为a和b av b,那么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 该化合物恰好能与25ml0.100mol/L 的 Na0H 溶液完全中和,据此,结合必要的计算和推导,试给出该有机物 的相对分子质量和分子式。答案:提示:利用 “残基 法求得该类有机物的通式是 C20 m H20 n1 C2H2022、 183、 210、 C6H1008乙酸乙酯的制备3导气管不要伸到Na2CO3溶液中去,防止由于加热不均匀,造成Na2CO3溶液

12、倒吸入加热反响物的试管中。3.1 :浓硫酸既作 催化剂,又做吸水剂,还能做 脱水剂。3.2 :Na2CO3溶液的作用是:1饱和碳酸钠溶液的作用是冷凝酯蒸气,减小酯在水中的 溶解度利于分层,除出混合在 乙酸乙酯中的乙酸,溶解混合在乙酸 乙酯中的乙醇。Na2CO3能跟挥发出的乙酸反响,生成没有气味的乙酸钠,便于闻到乙酸乙酯的香味。3.3 :为有利于乙酸 乙酯的生成,可采取以下措施:1制备乙酸乙酯时,反响温度不宜过高,保持在60 C70 C。不能使液体沸腾。2最好使用冰醋酸和无水乙醇。同时采用乙醇过量的方法。3起催化作用 的浓硫酸的用量很小,但为了除去反响中生成的水,浓硫酸的用量要稍多于乙醇的用量。

13、4使用无机盐Na2CO3溶液吸收挥发出的乙酸。3.4 :用Na2CO3不能用碱NaOH丨的原因。虽然也能吸收乙酸和乙醇,但是碱会催化乙酸乙酯彻底水解,导致实验失败。1、各类有机物的通式、 及主要化学性质 烷烃CnH2n+2 仅含C C键 与卤素等发生取代 反响、热分解、不与高锰酸钾、溴水、强酸强碱反响烯烃CnH2n含C=C键与卤素等发生加成反响、与高锰酸钾发生氧化反响、聚合反响、加聚反响炔烃CnH2n-2 含CC键 与卤素等发生加成反响、与高锰酸钾发生氧化反响、聚合反响苯芳香烃CnH2n-6与卤素等发生取代反响、与氢气等发生加成反响甲苯、乙苯等苯的同系物可以与高锰酸钾发生氧化反响 卤代烃:Cn

14、H2n+1X 醇:CnH2n +1OH 或CnH2n+2O 有机化合物的性质, 主要抓官能团的特性,比方,醇类中,醇羟基的性质:1可以与金属钠等反响产生氢气,2.可以发生 消去反响,注意,羟基邻位碳原子上必须要有氢原子,3.可以被氧气催化氧化,连有羟基的碳原子上必要有氢原子。4. 与羧酸发生酯化反响。5. 可以与氢卤素酸发生取代反响6. 醇分子之间可以发生取代反响生成醚。苯酚:遇到FeCI3溶液显紫色醛:CnH2nO 羧酸:CnH2nO2 酯:CnH2nO2 2、取代反响包括:卤代、硝化、卤代烃水解、酯的水解、酯化反响等;3、最简式相同的有机物,不管以何种比例混合,只要混和物总质量一定,完全燃

15、烧生成的 CO2、H20及耗O2的量是不变的。恒等于单一成分该质量时产生的CO2、H20和耗O2量。4、可使溴水褪色的物质如下,但褪色的原因各自不同:烯、炔等不饱和烃加成褪色、苯酚取代褪色、醛发生氧化褪色、有机溶剂CCI4、氯仿、溴苯密 度大于水,烃、苯、苯的同系物、酯密度小于水发生了萃取而褪色。较强的无机复原剂如SO2、KI、FeSO4等氧化复原反响5 能使高锰酸钾酸性溶液褪色的物质有:1含有碳碳双键、碳碳叁键的烃和烃的衍生物、苯的同系物 2含有羟基的化合物如醇和酚类物质 3含有醛基的化合物4具有复原性的无机物 如SO2、FeSO4、KI、HCI、H2O26 .能与Na反响的有机物有:醇、酚

16、、羧酸等一一凡含羟基的化合物 7、能与NaOH溶液发生反响的有机物:1酚:2羧酸:3卤代烃水溶液:水解;醇溶液:消去4丨酯:水解,不加热反响慢,加热反响快5蛋白质水解 8 能发生水解反响的物质有 :卤代烃、酯油脂、二糖、多糖、蛋白质肽、盐9、能发生 银镜 反响的有:醛、甲酸、甲酸某酯、葡萄糖、麦芽糖也可同Cu(OH)2反响。计算时的关系式一般为:一CHO 2Ag注意:当银氨溶液 足量时,甲醛的氧化特殊:HCHO 4Ag J + H2CO3 反响式为:HCHO +4Ag(NH3)2OH = (NH4)2CO3 + 4AgJ + 6NH3f + 211 10、常温下为气体的有机物有:分子中含有碳原子数小于或等于4的烃新戊烷例外、一氯甲烷、甲醛。H2O 11 .浓H2SO4、加热条件下发生的反响有:苯及苯的同系物的硝化、磺化、醇的脱水反响、酯化反响、纤维素的水解12、需水浴加热的反响有:1、银镜反响2、乙酸乙酯的水解3丨苯的硝化4丨糖的水解 但凡在不高于1

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