专题分子式确定燃烧耗氧量

1、有 机 化 学 计 算2010-11-81 常见的有机计算题类型 （一）确定有机物分子式 （二）有机物燃烧问题 （三）混和物组成成份的确定2（一）确定有机物分子式 (1)根据元素含量,确定有机物的分子式 (2)借用摩尔质量,确定分子式 (3)根据反应物、生成物的量，确定分子式 (4)根据各类有机物具有的组成通式，确定分子式 （5）根据化学方程式，确定分子式 确定有机物分子式常见题型3例1：某有机物组成中含碳.5%, 含氢9.1%，其余为氧又知其蒸汽在标况下的密度为.94g/L，试求其分子式解（方法一）M=3.94g/L22.4L/moL=88g/moL 1moL该有机物中 n（c)=1moL8

2、8g/moL54.5%/12g/moL=4moL n（H）=1moL88g/moL9.1%/1g/moL=8moL n（O）=1moL88g/moL36.4%/16g/moL=2moL 该有机物的分子式为 C4H8O24方法二：最简式法有机物分子中C、H、O原子个数比 C:H:O=54.5%/12:9.1%/1:36.4%/16=2:4:1 最简式为C2H4O，式量为44。 因为其摩尔质量为88g/moL， 故其分子式为 C4H8O25例：某有机物蒸汽对的相对密度为，.2g该有机物完全燃烧生成（标况下）.344L，1.44g,求该有机物的分子式。解：设：有机物分子式为CXHyOz 已知其摩尔质

3、量302g/moL=60 g/moL CXHYOZ +（x+y/4-z/2)O2 = xCO2 + y/2H2O 60g 22.4xL 9yg 1.2 g 1.344 L 1.44g 解得 x=3 y=8 z=1 分子式为C3H8O6例：已知某不饱和烃含碳元素.（质量分数）。moL烃完全燃烧后生成的全部被moL/LNaOH溶液1.5L吸收,根据所得溶质的组成,推断相应不饱和烃的分子式,并填写下表所得溶液中溶质相应烃的分子式12347解（1）不饱和烃的最简式和化学式中原子个数比 C:H=85.71%/12:14.9%/1=1:2最简式为CH2，分子式为CnH2n (2)NaOH溶液中溶质的物质的

4、量为 6moL（3）溶质与相应烃的判断依据：全部生成Na2CO3,2NaOH + CO2 = Na2CO3 6moL 3moL n=3全部生成NaHCO3,NaOH + CO2 = Na2CO3 6moL 6moL n=6CnH2n n CO28所得溶液中溶质相应烃的分子式1234Na2CO3C3H6NaHCO3C6H12Na2CO3和NaHCO3C4H8 或C5H10Na2CO3和NaOHC2H4 所得溶质及相应不饱和烃的分子式CO236 Na2CO3 NaHCO39.由烃的燃烧反应确定烃的分子式一、由烃及燃烧产物CO2、H2O的量确定分子式： 烃 : C : H = 1 : x : y，烃

5、分子式CxHy 1、CO2、H2O的量的求算： 直接由CO2、H2O的体积或质量求得； 燃烧产物先通过浓硫酸，然后再通入澄清石灰水产生沉淀，由浓硫酸的增重求得H2O的量，由沉淀的量求得CO2的量；(若通过碱石灰？) 燃烧产物直接通入澄清石灰水由沉淀的量求得CO2的量，再由石灰水的总质量变化求得H2O的量； 若O2不足，燃烧产物中可能有CO，C元素的量是守恒的，只要求得CO、CO2、H2O的量即可。10 某烃完全燃烧，将产物通入过量的澄清石灰水中，得到20g白色沉淀，而滤液的质量比原石灰水减少了5.8g，能否确定此烃的分子式。11确定有机物分子式的基本途径 C、H、O元素的质量 C、H、O元素的

6、质量比 C、H、O元素的质量分数 燃烧产物的物质的量 M=22.4d（d为标况下密度） M=DM1（D为相对密度， M1为气体 相对分子质量） M=M1* a%+M2*b%+.最简式相对分子质量分子式 通过题目已知 数据计算讨论有机物燃烧方程式计算讨论12 （二）有机物燃烧问题 （5）由混合物燃烧耗O2量或生成CO2 和H2O的量确定混合物组成成份有机物燃烧常见题型（1）由烃完全燃烧生成CO2 和H2O的物质的量之比确定烃的种类（2）烃燃烧耗O2量大小比较规律的应用（3）烃燃烧前后气体体积变化规律的应用（4）含氧衍生物燃烧耗O2量与生成CO2量关系的应用13 记住两大燃烧通式 CXHY +（x

7、+y/4)O2 xCO2 + y/2H2O CXHYOZ +（x+y/4-z/2)O2 xCO2 + y/2H2O14例四：已知一定量某烃完全燃烧后生成二氧化碳8.8g和水5.4g，则该烃的化学式 A.C2H6 B.C3H6 C.C3H8 D.C4H6 方法：nCO2/nH2O等于1时为烯或环烷烃 nCO2/nH2O小于1时为烷烃 nCO2/nH2O大于1时为炔、二烯或苯的同系物等解：利用已知条件求最简式。8.8gCO2含碳原子0.2mol，5.4gH2O含氢原子0.6mol,则最简式为CH3。题中只有A符合15例五：在常温常压下，有两种情况的下列烃在足量的氧气中完全燃烧，消耗氧气量最多的是

8、A.CH4 B.C2H6 C.C3H8 D.C4H10 讨论两种情况 （1）等物质的量时 （2）等质量时16解（1） ：因为烃完全燃烧生成CO2和H2O。 且每1moLC原子消耗1moLO2分子， 每4moL H原子消耗1moLO2分子。 故耗氧量与（x+y/4)有关。 所以 A.CH4 B.C2H6 C.C3H8 D.C4H10 D 耗氧量最多.方法：判断等物质的量的不同烃CXHY燃烧时的耗O2，用（x+y/4)值大小即可快速确定耗氧的物质的量。17.燃烧时的耗氧量问题：1、 1CxHy+ (x+ y/4)O2 xCO2+ y/2H2O1CxHyOz+ (x+ y/4 z/2)O2 xCO2

9、+ y/2H2O2、相同物质的量的不同有机物比较耗氧量，只要比较(x+ y/4) 或(x+ y/4 z/2)。 若混合物中各组分每摩尔完全燃烧的耗氧量相同，则无论以任意比混合，当混合物的总物质的量一定时，混合物完全燃烧的耗氧量不变。如：H2与CO；C5H10与C6H6；C2H4与C2H6O等。 每摩尔完全燃烧的耗氧量相同的物质，在组成上可能相差若干个H2O或CO2(如C2H4与C2H6O、C6H6与C7H6O2)，则分子量相差44n或18n或44n18m；也可以是分子中每多1个C原子时少4个H原子(如C5H10与C6H6)，则分子量相差8n。烃衍生物分子式CH2）m（CO2）n（H2O)p 1

10、8解（2）：因为烃完全燃烧生成CO2和H2O。 且每12g C原子消耗1moLO2分子， 每4g H原子消耗1moLO2分子。 故耗氧量与H原子的质量分数成正比所以 A.CH4 B.C2H6 C.C3H8 D.C4H10 简化为A.CH4 B.CH3 C.CH2.7 D.CH2.5 A H原子的质量分数最大,耗氧量最大. 方法：判断等质量的不同烃燃烧时的耗O2，可先简化分子式变为CHX,用X值大小即可快速确定耗氧量。(分子中H的质量分数越大，耗氧量越大)19.燃烧时的耗氧量问题：3、相同质量的烃完全燃烧，比较耗氧量。可先简化分子式变为CHX,用X值大小即可快速确定耗氧量。则分子中H的质量分数越

11、大，耗氧量越大 若烃的混合物中各组分的C%(H%也一样)相同，则无论以任意比混合，当混合物的总质量一定时，混合物完全燃烧的耗氧量不变。具体可以是：同分异构体 最简式相同的物质C%(或H%)相同的物质。*若有机物的混合物中各组分无论以任意比混合，只要总质量一定时完全燃烧生成的CO2(或H2O)相同，则各组分的C%(或H%)相同。具体可以是：同分异构体最简式相同的物质C%(或H%)相同的物质。20例六：两种气态烃以任意比例混合，在378K时，1L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，下列各组中不符合条件的是 A. CH4 C2H4 B. CH4 C3H6 C. C2H

12、4 C3H4 D .C2H2 C3H6 21解：设混合气体平均分子式为CXHY ， 充分燃烧化学方程式为 CXHY +（x+y/4)O2 = xCO2 + y/2H2O 1 x+y/4 x y/2 依题意有：1+x+y/4=x+y/2 解得：y=4 所以通过平均氢原子数等于4即可确定 A.CH4 C2H4 B.CH4 C3H6 C.C2H4 C3H4 D.C2H2 C3H6 选 B、D22结论:气态烃类CXHY燃烧前后气体体积大小变化是 当生成物中的水为气态时, 若Y等于4,则反应前后气体体积不变； 若Y大于4,则反应后气体体积增大； 若Y小于4,则反应后气体体积减小。 这一规律对于混合烃也能

13、适用23例七：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4个碳原子，且B分子的碳原子数比A分子的多。（1）将1L该混合气体充分燃烧，在同温同压下得到2.5LCO2气体。试推断原混合气体中A和B所有可能的组合及其体积比，并将结果填入下表：组合编号A的分子式B的分子式A和B的体积比（2）120。C时取1L该混合气体与9L氧气混合，充分燃烧后，当恢复到120。C和燃烧前的压强时，体积增大6.25%。试通过计算确定A和B的分子式24思路分析：据题中“1L混合气体充分燃烧产生2.5LCO2”推广1mol混合气含2.5molC,由此用平均组成方法讨论而突破。 解：(1)故烷烃A分子的

14、C数应为12（小于2.5）烯烃B分子的C数应为34 （大于2.5），再用十字交叉法即得A、B的物质的量比即体积比。组合编号A的分子式B的分子式A和B的体积比1234CH4 CH4 C2H6C2H6C3H6C4H8C3H6C4H81:31:11:13:1 该混合烃的平均分子式C2.5Hy25(2)C2.5Hy+（2.5+y/4)O2 =2.5CO2 +y/2H2O(气) V 1L 2.5+y/4 2.5L y/2 y/4-1 根据题意 y/4-1=(1+9)6.25% y=6.5 平均分子式C2.5H6.5 A的分子式为C2H6 ， B的分子式为C4H8 26例八： 烃衍生物分子式（CH2）m（

15、CO2）n（H2O)p ,当它完全燃烧时，生成的CO2与消耗的O2在同温同压下体积比为1:1，则m:n的值为 A.1:1 B.2:3 C.1:2 D.2:127解：该烃的衍生物完全燃烧时只有CH2原子团 耗O2且耗O2量为1.5m ,生成CO2量为(m+n) 依题意 (m+n) : 1.5m =1:1 m = 2n 选D结论:含氧衍生物分子式CXHYOZ完全燃烧 当耗O2与生成的CO2物质的量相等时, 化合物可表示为Cm(H2O)n 当耗O2大于生成的CO2物质的量时, 化合物可表示为(CXHY)m(H2O)n 当耗O2小于生成的CO2物质的量时, 化合物可表示为(CXOY)m(H2O)n （以上X，Y，z，m，n均为正整数）28例九：两种气态烃组成的混合气体0.1moL,完全燃烧得0.16mol二氧化碳和3.6g水，下列说法正确的是 A：混合气体中一定有甲烷 B：混合气体一定是甲烷和乙烯 C：混合气体中一定没有乙烷 D：混合气体中一定有乙炔29解：物质的量之比为： n(混合烃）：n(碳原子) ： n(氢原子）= 0.1：0.16：0.4 = 1：1.6：4。混合气平均分子式为C1.6H4，其可能的组