第十八章《有机物燃烧》.doc

必修1+选修5有机化学基础 复习资料第十八章 有机物燃烧高考说明掌握常见有机物燃烧规律；应用有机物燃烧规律解决问题考纲解读主要应用于有机物的计算，单独考查有机物的燃烧规律，近年来有减少的趋势，一般都穿插在有机大题中考查，而在09年的高考中几乎没有考，只在09浙江卷中一道选择题的一个选项中体现了高考资源网命题预测从历年的高考可以看出，应用课本知识来分析解决实际问题是一个大的趋势，而根据有机知识来确定未知物质的组成和性质则是对这一能力的一个很好的考查，预计2010年的高考还会有很多地区作为重点来考查的高考资源网一、烃及其含氧衍生物完全燃烧时耗氧量规律1.有机物的质量一定时：烃类物质(CxHy)完全燃烧的耗氧量与x/y成 比；燃烧时耗氧量相同，则两者的关系为：互为 或 相同。2.有机物的物质的量一定时： 若属于烃类物质，根据分子中碳、氢原子个数越 ，耗氧量越 直接比较；若碳、氢原子数都不同且一多一少，则可以按 个碳原子与 个氢原子的耗氧量相当转换成碳或氢原子个数相同后再进行比较即可高考资源网若属于烃的含氧衍生物，先将分子中的氧原子结合氢或碳改写成 或 的形式，即将含氧衍生物改写为 或 或 形式,再按比较CxHy的耗氧量高考资源网二、烃及其含氧衍生物完全燃烧时生成CO2及H2O量规律1.将CxHy转换为CHy/x，相同质量的烃完全燃烧时y/x值越 ，生成水的量越 ，而产生的CO2量越 。y/x相同，耗氧量，生成H2O及CO2的量相同。2.有机物的物质的量一定时，有机物完全燃烧时生成的CO2或H2O的物质的量 ，则有机物中碳原子或氢原子的个数 ；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的量保持不变，则混合物中各组分中碳或氢原子的个数 。.有机物的质量一定时，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 或 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，则混合物中各组分含碳或氢的质量分数相同。.一定量的有机物完全燃烧,生成的CO2和消耗的O2的物质的量之比一定时：生成的CO2的物质的量小于消耗的O2的物质的量的情况，则烃： CxHyy/4 ；烃的衍生物： CxHyOz（y/4z/2） 。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 ；生成的CO2的物质的量小于消耗的O2的物质的量的情况：若CO2和O2体积比为43 ,其通式为 高考资源网若CO2和O2体积比为21 ，其通式为 。. 有机物完全燃烧时生成的CO2和H2O的物质的量之比一定时：有机物完全燃烧时,若生成的CO2和H2O的物质的量之比为a:b,则该有机物中碳、氢原子的个数比为 ，该有机物是否存在氧原子，有几个氧原子，还要结合燃烧时的耗氧量或该物质的摩尔质量等其他条件才能确定。三、有机物完全燃烧前后气体体积的变化规律1.气态烃(CxHy)在100及其以上温度完全燃烧时气体体积变化规律与氢原子个数有关若y 4,燃烧前后体积不变,V= 。若y 4,燃烧前后体积增大,V= 。若y 4,燃烧前后体积减少,V= 。2.气态烃(CxHy)完全燃烧后恢复到常温常压时气体体积的变化，燃烧前后体积V= 。3.液态有机物(大多数烃的衍生物及碳原子数大于4的烃)的燃烧,如果燃烧后水为液态,则燃烧前后气体体积的变化为：氢原子的耗氧量减去有机物本身提供的氧原子数的 ，即：V= 高考资源网击破考点一：有机物的物质的量一定时耗氧量的判断例1：常温常压下，取等物质的量的下列四种烃，分别在足量的氧气中燃烧，消耗氧气的量从多到少的顺序是 。 A.甲烷 B.乙烯 C.乙炔 D.苯【变式训练1】1molCxHy(烃)完全燃烧需要5molO2，则x与y之和可能是 （ ）A.x+y=5 B.x+y=7 C.x+y=11 D.x+y=9【变式训练2】下列各组有机物，不管组内两种物质以何种比值混合，只要总的物质的量一定，则在完全燃烧时，消耗的氧气为恒量的是 （ ）A.C3H8和C4H6 B.C5H10和C5H12O C.C5H10和C6H6 D.C2H6O和C2H6O2击破考点二: 有机物的质量一定时耗氧量的判断例.下列各组混合物中，不论二者以什么比例混合，只要总质量一定，完全燃烧后生成CO2的质量不相等的是（ ）A.甲烷、辛醛 B.乙炔、苯乙烯 C.甲醛、甲酸甲酯 D.苯、甲苯【变式训练3】等质量的C6H6、CH4、C2H6、C3H8分别完全燃烧时，耗氧量由大到小的排列顺序是： 。【变式训练4】等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧消耗氧气的物质的量的关系是（ ）A前者大 B后者大 C相等 D不能确定击破考点三: 关于有机物完全燃烧前后气体体积的变化例. 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，压强不变，该烃分子式中所含的碳原子数不可能是 （ ）A1 B2 C3 D4【变式训练5】两种气态烃以任意比例混合，在105时1 L该混合烃与9 L氧气混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气体体积仍是10 L。下列各组混合烃中不符合此条件的是（ ）ACH4 C2H4 BCH4 C3H6 CC2H4 C3H4 DC2H2 C3H6【变式训练6】常温下某气态烃与O2的混合气体的体积为4L，点火后烃完全燃烧，恢复至原状态，得到2L混合气体。则该烃不可能是 （ ）A甲烷 B乙烯 C丙炔 D乙烷击破考点四：有机物混合物可能成分推断例4. a毫升三种气态烃混合物与足量氧气混合点燃爆炸后，恢复到原来的状态（常温常压）体积缩小2a毫升，则三种烃可能是 （ ）A CH4 C2H4 C3H4 B C2H6 C3H6 C4H6 C CH4 C2H6 C3H8 D C2H2 C2H4 CH4【变式训练7】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一定没有乙烷 D一定有乙炔【变式训练8】任取两种烃混合点燃， 若生成的CO2的物质的量大于生成水的物质的量，则二种烃的组合不可能的是 （ ）A烷烃、烷烃 B烷烃、炔烃 C烯烃、炔烃 D烯烃、烯烃1.（08江苏卷）某有机样品3.1g完全燃烧，燃烧后的混合物通入过量的澄清石灰水，石灰水共增重7.1g，经过滤得到10g沉淀。该有机样品可能是 （ ）A乙二醇B乙醇 C乙醛D甲醇和丙三醇的混合物2.（2004全国2）若1 mol某气态烃CxHy完全燃烧，需用3 mol O2，则 （ ）Ax 2，y 2 Bx 2，y 4 Cx 3，y 6 D23，y83. (2003春季13)下列各组物质中各有两组份，两组份各取1摩尔，在足量氧气中燃烧，两者耗氧量不相同的是 （ ）A.乙烯和乙醇 B.乙炔和乙醛 C.乙烷和乙酸甲酯 D.乙醇和乙酸4. (05春江苏)（5分）有机物A由碳、氢、氧三种元素组成。现取3 g A与4.48 L氧气（标准状况）在密闭容器中燃烧，燃烧后生成二氧化碳、一氧化碳和水蒸气（假设反应物没有剩余）。将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰，浓硫酸增重3.6 g，碱石灰增重4.4 g。回答下列问题：（1）3 g A中所含氢原子、碳原子的物质的量各是多少?（2）通过计算确定该有机物的分子式。 5. (09浙江)一种从植物中提取的天然化合物a-damascone，可用于制作“香水”，其结构如右图，有关该化合物的下列说法不正确的是 ( )A分子式为C13H20OB.该化合物可发生聚合反应C1mol该化合物完全燃烧消耗19molO2D与溴的CCl4溶液反应生成的产物经水解、稀硝酸化后可用AgNO3溶液检验一、选择题1. (2008浙大附中理综模拟考试)下列四类有机物，各自所包含的物质完全燃烧时，产生的水和二氧化碳的物质的量之比都相等的一类是A.烯烃 B.苯的同系物 C.饱和一元醇 D.酚类2. 有机物A和B，只由C、H、O两种或三种元素组成，相同物质的量的A和B完全燃烧时，消耗氧气的物质的量相等，下列对A、B的判断错误的是AA与B互为同分异构体 BA与B的分子组成相差n个“CH2”CA与B的分子组成相差n个“CO2” DA与B的分子组成相差n个“H2O”3. 分子量为106的烃完全燃烧后生成CO2和H2O的物质的量之比是A4：5 B、8：5 C、5：8 D、5：44. 在一密闭容器中充入一种气态烃和足量的氧气，用电火花点燃完全燃烧后，容器内气体体积保持不变，若气体体积均在120和相同的压强下测定的，这种气态烃是A. CH4 B. C2H6 C. C2H4 D. C3H65. 当燃烧8.96升由CH4、CO、C2H6 组成的混和气体时,除生成水外,还生成13.44升CO2气体(气体体积均在标准状况下测定).则原混和气体中含C2H6的物质的量是 （ ）A.0.2 mol B.0.4 mol C.0.6 mol D.0.8 mol6. 有机物A和B由C、H、O三种元素中的两种或三种元素组成，等物质的量的A和 B完全燃烧时，消耗相等物质的量的O2，则A和B的相对分子质量的差值（其中n为某一正整数）不可能为 ( )A.10n B.26n C.2n1 D.3n7. 在20时，某气态烃与氧气混合，装入密闭容器中，点燃爆炸后，又恢复到20，此时容器内气体的压强为反应前的一半，经NaOH溶液吸收后，容器内几乎成真空，此烃的分子式可能是 ( )ACH4 BC2H6 CC3H8 DC7H168. 一种有机物燃烧后产生CO2，H2O，SO2据此可以断定该化合物中一定含有A.C、S、OB.C、H、SC. C、H、O、S.D.C、H、O9. 有两种气态饱和烃的混合物1L，完全燃烧可得同温同压下的3.82L二氧化碳和3.6L水蒸气，这两种烃可能是 ( )A.C2H4、C4H6 BC2H2、C4H8 CC3H4、C4H8 DC3H4、C3H610. 下列各类有机物：饱和一元醇 饱和一元醛 饱和一元羧酸 饱和一元醇与饱和一元酸生成的酯 乙炔的同系物 苯的同系物 烯烃的同系物，完全燃烧时产生的水和二氧化碳的物质的量之比恒定的是 ( )A B C D二、非选择题11. 2004年被称为天文年，在这一年天文方面有了许多重大发现，其中美国天文学家在星际空间新发现了A、B、C三种星际分子，已知A、B、C的分子量依次为60，58，56，C可看作丙三醇分子内脱去二个水分子的产物， A、B燃烧只生成CO2和H2O。A与葡萄糖混合，只要质量一定，燃烧后生成的CO2和H2O的质量也一定，B与丙炔（C3H4）混合，只要物质的量一定，完全燃烧消耗氧气的量也一定。又知A、B、C均能发生银镜反应，物质的量相同时，与足量银氨溶液作用生成的银的物质的量也相同。1molC可与2molH2发生加成反应高考资源网写出结构简式：A： ；B： ；C： 。写出A可能的同分异构体的结构简式： 。写出与A分子量相等且能与金属钠反应的有机物结构简式： 。12. 写出下列各有机物的结构简式。（1）当0.2mol烃A在足量氧气中完全燃烧时生成CO2和H2O各1.2mol，催化加氢后生成2，2二甲基丁烷，则A的结构简式为 。（2）有三种学过的烃完全燃烧后，生成CO2和H2O（g）体积比为21，试写出它们的结构简式 、 、 。13. 某烃A 0.2 mol 在氧气中完全燃烧后，生成CO2和H2O各1.2 mol。试回答：烃A的分子式为_。若取一定量的烃A完全燃烧后，生成CO2和H2O各3 mol，则有_g烃A参加了反应，燃烧时消耗标准状况下的氧气_L。若烃A不能使溴水褪色，但在一定条件下能与氯气发生取代反应，其一氯取代物只有一种，则烃A的结构简式为_。若烃A能使溴水褪色，在催化剂作用下，与H2加成，其加成产物经测定分子中含有4 个甲基，烃A可能有的结构简式为_。一、选择题1. 1molCxHy(烃)完全燃烧需要5molO2，则x与y之和可能是A.x+y=5 B.x+y=7 C.x+y=11 D.x+y=92. 某有机物在氧气中充分燃烧，生成的水蒸气和二氧化碳的物质的量之比为1:1，由此可以得出的结论是A.该有机物分子中C:H:O原子个数比为1:2:1 B.分子中C:H原子个数比为1:2C.有机物必定含氧 D.可判断有机物是否含氧3. 在下列烃中，等质量完全燃烧耗O2量最大的是A.C3H8 B.C4H6 C.C2H2 D.C2H64. 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C2H6 B.C3H6和C3H8O C.C3H6O2和C3H8O3 D.C3H8O和C4H6O25. 两种有机物以任意质量比混合，如混合物的量一定时，充分燃烧后产生的CO2的量是一定值，则混合物的组成不可能是A. 乙酸和甲酸甲酯 B. 葡萄糖和甲醛 C. 乙烯和丙烯 D. 乙炔和丙炔6. 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可能是 A.3 B.4 C.5 D.67. 下列各组有机物，无论它们以何种物质的量比例混合，只要总物质的量一定，则在完全燃烧时，消耗氧气的量为一恒定值的是A甲烷、甲醇、甲醛 B乙烯、苯1，3丁二烯C乙烯、乙醇、丙烯酸 D乙烯、环丙烷、2一丁烯8. 使m molC2H2跟n mol H2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，生成了CO2 和H2O，所需氧气的物质的量为（ ）molA2.5m+0.5n B3m+n C3m+n+2p D2.5m+0.5n3p 9. 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.44n10. 一定量的乙醇在O2不足的情况下燃烧，得到CO、CO2和H2O的总质量为55.2g，若其中水的质量为21.6g，则CO2的质量为 （ ）A1.4g B15.6g C30.8g D无法计算二、非选择题11. 常温下的两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后所得到CO2 和H2O的物质的量随混合烃总物质的量的变化如右图所示。对图中CO2和H2O的量的关系进行分析，得出该混合气体中有且只有一种是烷烃，其理由 。试根据上图分析推断混合气体的可能组成成份及其体积比，完成下表（可不填满也可增加）：组别混合气体的成分（分子式）体积比12. 在120，101kPa条件下，由H2、CH4、CO组成的混合气体a mL，通入一定量（设为x mL）氧气使其完全燃烧。（1）若a mL混合气体完全燃烧消耗相同条件下氧气的体积也为a mL（即x=a），则原混合气体中CH4的体积分数是 。（2）若完全燃烧后生成CO2和H2O（g）的总体积在相同条件下为2a mL，则原混合气体中CH4的体积分数是 ，现要测定原混合气体中H2的体积分数，还必须知道相同条件下其它数据可以是 （填选项字母）高考资源网A前面提供的数据已经足够 B生成CO2气体的总体积C生成H2O（g）的总质量 D2a mL混合气体的密度（3）若原混合气体完全燃烧时，生成的气体中只有CO2和H2O（g），求x的取值范围。基础知识梳理一、1、正同分异构，体最简式2、多、多、1、4H2O、CO2、CxHy(H2O)n、CxHy(CO2)m、CxHy(H2O)n(CO2)m二、1、大、多、少2、一定、一定、相同、碳、氢、Cn(H2O)m (C2O)n (H2O)m(CO)n (H2O)m、a:2b三、1、=、0 、y/4 -1BCA 。变式训练1解析：根据烃燃烧通式可知，1molCxHy的耗氧量为x+y/4=5，讨论易知，当x=3,y=8时合理，答案为C。变式训练2解析：通过x+y/4或x+y/4z/2的计算，或将含氧衍生物改写为CxHy(H2O)n或CxHy(CO2)m或CxHy(H2O)n(CO2)m等形式后的判断，不难发现正确答案为BC。例2：解析：混合物总质量一定，不论按什么比例混合，完全燃烧后生成CO2的质量保持不变，要求混合物中各组分含碳的质量分数相同。A中碳的质量分数相同，B、C中的两组物质的最简式相同，碳的质量分数也相同，所以答案为D高考资源网变式训练3解析：C6H6 、CH4、C2H6、C3H8的y/x值分别为1、4、3、8/3，所以消耗氧气从多到少的顺序的是 CH4 C2H6 C3H8 C6H6 。变式训练4、解析：乙烯、聚乙烯的最简式相同，则等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧消耗氧气的物质的量相等，故选C高考资源网例3：解析：要使反应前后压强体积不变，只要氢原子个数可以等于4并保证能使1体积该烃能在4体积氧气里完全燃烧即可。答案：D。变式训练5解析：反应前后的体积都是10 L，说明反应前后的体积不变，根据烃的燃烧规律，混合烃中的平均氢原子数应为4，只有B选项的平均氢原子数不可能为4，选B。变式训练6解析：根据烃的燃烧规律，气态烃(CxHy)完全燃烧后恢复到常温常压时气体体积的变化，燃烧前后体积V=1+y/4，则1+y/4=2，解得y=4，故选D。例4：解析：设三种烃混合物分子平均组成为CxHy V 1 x a -2a即，解得y=4，即混合物平均组成是H为4。答案应选A变式训练7解析：n(H2O)= 3.6g/18gmol-1=0.2mol，则n(H)= 0.4mol，故混合烃的平均组成为：n(烃):nC：n(H)= 0.1mol:0.16mol:0.4mol =1:1.6:4，即平均组成为C1.6H4。由于C原子数小于2，故一定有甲烷。由于甲烷分子中的氢原子数为4，平均组成中的氢原子数也是4，故另一种烃中的氢原子数也应该是4，故一定没有乙烷，也不可能有乙炔，故选项AC。变式训练8、解析：由于n(CO2):n(H2O)2:1，则nC:n(H)1:1，而烷烃的nC:n(H)1:1，因此，烷烃与烷烃混合的nC:n(H)1:1，不合题意；烷烃与炔烃和烯烃、炔烃混合的nC:n(H)都有可能大于1:1，而烯烃、烯烃混合的nC:n(H)= 1:1，不合题意，故选AD。高考真题“试一试”1. 解析：n(CaCO3)=0.1mol，m(CO2)=4.4g，mC=1.2g，m(H2O)=7.1g4.4g=2.7g，m(H)=0.3g，所以有机物中含氧的质量为：31g1.2g0.3g1.6g，所以n(O)=0.1mol，即nCn(H)n(O)0.1mol0.3mol0.1mol131，选项A中C、H、O的原子个数比为131；选项B中的原子个数比为：261；选项C中的原子个数比为：121；选项D中甲醇的原子个数比为：141，丙三醇中的原子个数比为383，其中甲醇的H原子个数大于3，而丙三醇的H原子个数小于3，满足题意要求高考资源网答案：A、D。2. B解析：根据燃烧规律，x+y/4=3，将ABCD中的x、y值代入，只有B符合要求。3. D解析：根据燃烧规律，乙醇的分子式C2H6O可变形为C2H4H2O，由于C2H4H2O中的H2O不耗氧，故乙醇的耗氧量与乙烯相同。乙醛的分子式C2H4O可变形为C2H2H2O，由于C2H2H2O中的H2O不耗氧，故乙醛的耗氧量与乙炔相同。乙酸甲酯的分子式C3H6O2变形为C2H6CO 2，由于C2H6CO 2中的CO 2不耗氧，故乙酸甲酯的耗氧量与乙