有机物燃烧规律及其应用

1、有机物燃烧规律及其应用一、有机物完全燃烧耗氧量的比较有机物燃烧的实质是C、 H原子结合O生成 CO2和 H2O的过程，耗于有机物含有C、 H原子个数。1mol C 原子耗 1 mol O 2； 4 molH 原子耗 1mol O 2含 1 mol O原子，相当于少2 mol H 原子；含 2 mol O原子，相当于少1 mol C 原子。O2 量取决烃及烃的衍生物的燃烧通式：CxHy+(x+)O2xCO2+H2OCxHyOz +(x+)O2xCO2+H2O烃完全燃烧耗氧量的比较1、等物质的量的烃完全燃烧耗氧量比较的规律：对于等物质的量的任意烃(CxHy)，完全燃烧，耗氧量的大小取决于(x+y/

2、4)的值的大小，该值越大，耗氧量越多。练习 取下列四种气态烃各 1mol，分别在足量的氧气中燃烧，消耗氧气最多的是（D）A CH4B CH6C CH8D C H102342、等质量的烃燃烧耗氧量的计算由于等质量的C 和 H 相比， H 的耗氧量比 C 多。例如 12 克 C 要消耗 32克 O2，而 12克H 要消耗 96克O2。因此等质量的不同烃完全燃烧，烃中H 的质量分数越大，耗氧量越多。判断等质量不同烃燃烧时的耗氧量题型，可先把分子式化为CHy/x, 然后比较 y/X 值的大小， y/X 值越大， H 的质量分数越大，耗氧量越多。练习 1. 等质量的下列烃完全燃烧时，消耗氧气最多的是（A

3、 ）A CH4B C H6C C H8D CH2362. 等质量的下列有机物耗氧量由大到小的顺序是_ >> = >。 C2H6 C2H4C3H8聚乙烯 C4H6 烃衍生物完全燃烧耗氧量的比较1、等物质的量的烃的衍生物完全燃烧耗氧量比较的规律：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C2H4·H2O，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H2·CO2，故耗氧量与等物质的量的 H2 相同（折算成的

4、H2O和 CO2不消耗氧）练习等物质的量的下列有机物耗氧量由大到小的顺序是_。 C2H6 C3H4 C2 H5OH C2H6O2C3H8O3 C2H6 3.5O2 C3H4 4O2C2H5OH C2H4· H2O 3O2CHOCH·2H O2.5O2CHOCH·3HO3.5O2262222383322所以，等物质的量的有机物耗氧量由大到小顺序为> = > >二、有机物燃烧时生成的CO2 和 H 2O 的量的比较1、等物质的量的烃燃烧生成CO2和 H2O 的量的比较对烃 CHy来说， x 越大，生成CO越多， y 越大，生成 H O 越多。x222

5、、等质量的烃燃烧生成CO2 和 H 2O 的量的比较等质量的两种烃，如果C 的质量分数越大，则生成CO2的质量越多，生成 H20 的质量越少。3. 总物质的量相等，任意比例混合，耗氧量相等。而且：生成 CO2 的量相等：则分子中含碳原子数相等，即分子式符合 CxHy(H2O)m ，如乙醇和乙烯。生成 H2O 的量相等：则分子中含氢原子数相等，即分子式符合 CxHy(CO2) m ，如乙酸和甲烷。4. 总质量相等，任意比例混合，完全燃烧，生成CO2 的量相等，即含碳的质量分数相等；生成 H2O 的量相等，即含氢的质量分数相等。同时：最简式相同为特例；不同类的通过等效代换成最简式相同。练习 1.

6、下列各组混合物， 不管以任何比例混合， 只要总质量固定， 经过燃烧后产生 CO2的量为一恒定值的是（）A醛和甲酸甲酯B 乙醇和乙酸C丙烯和丙烷D 乙炔和苯蒸气解析：根据题意总质量固定，若以任何比例混合，燃烧后产生 CO2 的量为一恒定值，则说明两物质的含碳质量分数相同。若两物质的最简式相同则含碳质量分数相同。甲醛和甲酸甲酯最简式为 CH2O，乙块和苯蒸气最简式为CH。 答案为： A、 D2. 下列各组化合物中，不论二者以什么比例混合，只要总质量一定，则完全燃烧时消耗O2 的质量和生成 H2O 的质量不变的是（C ）A CH 4 C2H6B C2H6 C3H6C C2H4 C3H6D C2H4

7、C3H43. 燃烧某混合气体， 所产生的 CO2 的质量一定大于燃烧相同质量丙烯所产生的 CO2 的质量，该混合气体是（B ）。A丁烯丙烷B乙炔乙烯C乙炔丙烷D 乙烷 环丙烷三、烃 CxH y 燃烧前后 n、 P、 V 的变化规律1、物质的量（ n）的变化如果反应前后n 不变：则 y=4如果反应前后n 增大：则 y>4如果反应前后n 减小：则 y<4由此可得出如下规律：（ 1） 当 y = 4时，完全燃烧反应前后n 相等。（ 2） 当 y > 4时，完全燃烧反应前后n 增加。（ 3） 当 y < 4时，完全燃烧反应前后n 减少。2、压强（ P）的变化（等T 、 V 下）

8、当 y= 4 时，反应前后 P 不变。当 y> 4 时，反应前后 P 增大。当 y< 4 时，反应前后 P 减小。3、体积（ V ）的变化（等T 、P 下）当 y= 4 时，反应前后 V 不变。当 y> 4 时，反应前后 V 增大。当 y< 4 时，反应前后 V 减小。练习 1. 在 1.01 ×105Pa， 1500C 条件下，某有机物完全燃烧，反应前后压强不发生变化，该有机物可能为（A C）A CH4B C H6C C H4D C H22222. CH ,CH ,CH,CH,CH,CH6完全燃烧，反应后温度为120 ，则反4222426343应后，体积不变

9、的是哪种气体？体积减小的是哪种气体？体积增大的是哪种气体？解：根据y=4y>4y<4时，时 , 时，V=0V>0V<0体积不变的是CH4 ，C2H4 ， C3H4体积减小的是C2H2体积增大的是C2H6 ， C3H6四 .有机物分子式确定1通过有机物燃烧产物确定分子式有机物燃烧产物通常是CO2和 H2O，由 CO2 和 H2O的量可确定C、 H 原子的物质的量，再根据质量守恒或相对分子质量确定是否含有氧元素及含氧原子的物质的量。当求出有机物中各原子的物质的量后，即确定了有机物的分子式。例 1 某有机物8.80g ，完全燃烧后得到CO2 22.0g 、 H2O 10.8g

10、 。该有机物的蒸气密度是相同状况下H2 密度的 44 倍，则该有机物的分子式为（）A C5H6OBC5H12CC5H12 O2DC5H12O解析：确定有机物的分子式即求出1mol 有机物中含有C 原子、 H 原子及其它原子的物质的量有机物相对分子质量为2× 44 88其物质的量为0.1moln(H 2O)=0.6moln(CO2)=0.5mol判断是否含有氧原子：8.80-12 × 0.5-2 × 0.6=1.6(g)含氧原子n(O)=0.1mol有机物 C H O 0.1mol 0.5mol 1.2mol 0.1mol 1mol 5mol 12mol 1mol所

11、以，有机物分子式为C5H12O正确答案为：D2根据反应前后气体体积差确定分子式例 2 在同温同压下，10ml 某种气态烃在水和 35ml 的混合气体，则该烃的分子式为（A C4H6B C2H6C C3H8解析： 设该烃的分子式为CxHy50ml O 2 中完全燃烧，得到液态）D C3H6CxHy+(x+)O2xCO2+H2O(液 ) V1(x+）x(1+)105060-35=25y=6同时，根据10ml 烃在 50mlO2 中完全燃烧，所以O2 是适量或过量的。故有：10(x+) 50将 y=6 带入即得 x 3.5 。所以该烃是 C2H6 或 C3H6。例 3燃烧 1mol C H 时，消耗

12、 O 5mol ，则 x 和 y 之和是（）x y2A 5B 7C 9D 11解析：本题是考查烃燃烧耗氧量计算问题。可以写出烃完全燃烧的方程式：CxHy+(x+)O2xCO2+H2O依题意： x+=5讨论：当 x=1 时， y=16，不合理当 x=2 时， y=12，不合理当 x=3 时， y=8，合理，为 C3H8，则：x 和 y 之和为 11，本题正确答案为（D）。3利用中间值（平均值）确定有机物的分子式例 4完全燃烧标准状况下某烷烃和气态烯烃的混合物2.24L ，生成CO2 6.6g ，水的质量为4.05g 。求（ 1）混合气体的平均摩尔质量；（2）混合气体的成分和体积分数解析：气体混合

13、物共0.1mol ，CO2 为 0.15mol ，H2O为 0.225mol ，平均分子组成为 C1.5 H4.5 所以平均摩尔质量为12× 1.5+1 × 4.5=22.5g/mol。混合物中两气体摩尔质量一个大于22.5 ，另一个小于22.5 ，小于 22.5 的只有 CH4，则烯烃为 C3H6、C4H8，不会是 C2H4，因为混合物平均含H 原子数是 4.5 ，CH4 中H原子数小于4.5 ，所以另一气态烯烃含H原子数大于4.5 ，则为 C3H6 或 C4H8，所以混合气体可能是与对这两组进行检验。分别由平均含C原子数和 H 原子数计算两种烃的体积比。若为由平均C 原

14、子数计算若为不合题意，舍去。所以混合气体为CH4 和 C3H6。具体体积分数分别为 (CH4)× 10075(C 3H6) 为25例 5.标准状况下1.68 L 无色可燃气体在足量氧气中完全燃烧。若将产物通入足量澄清石灰水，得到的白色沉淀质量为15.0 g；若用足量碱石灰吸收燃烧产物，增重9.3 g 。（ 1）计算燃烧产物中水的质量。（ 2）若原气体是单一气体，通过计算推断它的分子式。（ 3）若原气体是两种等物质的量的气体的混合物， 其中只有一种是烃， 请写出它们的分子式（只要求写出一组）。答案： （ 1）m（ CO2+H2O） = 9.3 gm（ H2O） = 9.3 g 6.6 g = 2.7 g（ 2）分子中 CH=1 2所以该气体的分子式是C2H4（ 3）C4H6 和 H2（或 C3H8 和 CO， C3H6 和 CH2O等）解题思路：因为单一气体为 C2H4，现为等物质的量的两种气体之混合物， 所以在 2 mol 混合气体中，应含有 4 mol C 原子， 8 mol H原子，这两种气体可能