有机物燃烧的规律[学习资料]

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/2H2O一、1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，其反应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y4时，气体体积减少，如C2H2；当y4时，反应前后体积不变，如CH4，C2H4，C3H4；当y4时，反应后体积变大，如C2H6，C3H8，C4H8等；二、1体积气态烃完全燃烧，当生成的水为液态时，其体积变化：V=V前-V后=1+（x+y/4）-

2、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、aml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、1.01105Pa），气体体积仍为aml，则三种烃可能是（）A、CH4、C2H4、C3H4B、C2H6、C3H6、C4H6C、CH4、C2H6、C3H8D、C2H4、C2H2、C4H6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y=4，故应选A、D2、A、B、C三种气态烃组成的混合物共aml，与足量氧气混合点燃完全燃烧后，恢复到原状况（标准状况）气体体积减少了2aml，则三种烃可能是（）A、CH4、C2H4、C3H4B、CH

3、4、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，则有aml(1+y/4)=2amly=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）完全燃烧时，其耗氧量的大小取决于（x+y/4）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CO2越多；生成H2O的多少取决于氢原子个数（y的值），其值越大，生成的H2O越多。二、等质量的烃（CxHy）完全燃烧时，其耗氧量和生成水的多

4、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

5、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，若耗氧相同则该烃的含氧衍生物分子组成符合通式：CxHy（CO2）m（H2O）n,(m、nN，下同)如C2H4与C3H6O3；若耗氧量相同且生成CO2一样多，应具有相同的碳原子数，其分子应符合通式CxHy（H2O）n,如C2H4与C2H6O；若耗氧量相同且生成水一样多，应具有相同的氢原子数，其分子式应符合通式CxHy（CO2）m，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，若耗氧相同，则其在分子组成上相差n个CO2或H2O或CO2和H2O的组合

6、，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，不论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、丙烷B、乙炔、乙烯C、乙炔、丙烷D、乙烷、丙烷2、总质量一定，不论以何种比例混合，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、

7、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不论以何种的比例混合，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。若A是甲烷，则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）的B的两种同分异构体的结构简式。答：1、B2、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）。C2H4O2CH3COOHHCOOCH3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

8、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CO2的体积，其一般形式为：（CxHy）m（H2O）n（x、y、m、nN）（II）燃烧消耗氧气体积等于生成CO2的体积，其一般形式为：Cx(H2O)n (x、nN)（III）燃烧消耗氧气体积，小于生成CO2的体积，其一般形式为：（CxOy）m（H2O）n（x、y、m、nN）2、根据消耗O2和生成CO2的比值，我们只用上述一般式中的前半部分（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

9、的分子式和结构简式。例如：某有机物在O2中完全燃烧时，其蒸汽与消耗O2及生成CO2的体积在同温同压下比为1：4：3，该有机物不可能是（）A、C3H4B、C3H8O2C、C2H5CHOD、C2H5COOH解析：据V（耗O2）V（生成CO2），设其一般形式为：（CxHy）m（H2O）n;椐质量守恒CxHy+4O2 3CO2+y/2H2O可得x=3,y=4;故此类有机物通式为（C3H4）m（H2O）n又该机物燃烧生成3倍体积的CO2，分子中应有三个碳原子，可进一步确定其通式为C3H4（H2O）n（nN）故应选D。典型习题：化合物CO、HCOOH和OHCCOOH（乙醛酸）分别燃烧时，消耗O2和生成CO

10、2的体积积比都是1：2，后两者可看成是（CO）H2O和（CO）2（H2O），也就是说：只要分子式符合（CO）n（H2O）m（m、nN）的各有机物，它们燃烧时消耗O2和成CO2的体积比总是1：2。现有一些只含有C、H、O三种元素的有机物，它们燃烧时消耗O2和生成的CO2的体积比是3：4。（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，若它们的相对分子质量分别为a和b（ab），则（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NaOH溶液完全中和，

11、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（C2O）m（H2O）n（1）C2H2O2（2）、18（3）、210、C6H10O8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溶液倒吸入加热反应物的试管中。 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。 (2)Na2CO3能跟挥发出的乙酸反应，生成没有气味的乙酸钠

12、，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，反应温度不宜过高，保持在60 70 。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办法。 (3)起催化作用的浓硫酸的用量很小，但为了除去反应中生成的水，浓硫酸的用量要稍多于乙醇的用量。 (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）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CC键 与卤素等发生取代反应、热分解、不与高锰酸钾、溴水

13、、强酸强碱反应 烯烃CnH2n 含C=C键 与卤素等发生加成反应、与高锰酸钾发生氧化反应、聚合反应、加聚反应 炔烃CnH2n-2 含CC键 与卤素等发生加成反应、与高锰酸钾发生氧化反应、聚合反应 苯（芳香烃）CnH2n-6与卤素等发生取代反应、与氢气等发生加成反应 （甲苯、乙苯等苯的同系物可以与高锰酸钾发生氧化反应） 卤代烃：CnH2n+1X 醇：CnH2n+1OH或CnH2n+2O 有机化合物的性质，主要抓官能团的特性，比如，醇类中，醇羟基的性质：1.可以与金属钠等反应产生氢气，2.可以发生消去反应，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

14、。4.与羧酸发生酯化反应。 5.可以与氢卤素酸发生取代反应6.醇分子之间可以发生取代反应生成醚。 苯酚：遇到FeCl3溶液显紫色 醛：CnH2nO 羧酸：CnH2nO2 酯：CnH2nO2 2、取代反应包括：卤代、硝化、卤代烃水解、酯的水解、酯化反应等； 3、最简式相同的有机物，不论以何种比例混合，只要混和物总质量一定，完全燃烧生成的CO2、H2O及耗O2的量是不变的。恒等于单一成分该质量时产生的CO2、H2O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CCl4、氯仿、溴苯（密度大于水），烃、苯、

15、苯的同系物、酯（密度小于水）发生了萃取而褪色。较强的无机还原剂（如SO2、KI、FeSO4等）（氧化还原反应） 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）具有还原性的无机物（如SO2、FeSO4、KI、HCl、H2O2 6能与Na反应的有机物有： 醇、酚、羧酸等凡含羟基的化合物 7、 能与NaOH溶液发生反应的有机物： （1）酚： （2）羧酸： （3）卤代烃（水溶液：水解；醇溶液：消去） （4）酯：（水解，不加热反应慢，加热反应快） （5）蛋白质（水解） 8能发生水解反应的

16、物质有 ：卤代烃、酯（油脂）、二糖、多糖、蛋白质（肽）、盐 9、能发生银镜反应的有：醛、甲酸、甲酸某酯、葡萄糖、麦芽糖（也可同Cu(OH)2反应）。 计算时的关系式一般为：CHO 2Ag 注意：当银氨溶液足量时，甲醛的氧化特殊： HCHO 4Ag + H2CO3 反应式为：HCHO +4Ag(NH3)2OH = (NH4)2CO3 + 4Ag + 6NH3 + 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应有： 苯及苯的同系物的硝化、磺化、醇的脱水反应、酯化反应、纤维素的水解 12、需水浴加热的反应有： （1）、银镜反应（2）、乙酸乙酯的水解（3）苯的硝化（4）糖的水解 凡是在不高于100的条件下反应，均