有機(jī)物的燃燒規(guī)律

1、有機(jī)物的燃燒規(guī)律石河子市民族中學(xué) 艾買提江一、烴的燃燒規(guī)律用CxHy表示烴的通式，則烴的燃燒反應(yīng)方程式為：1、反應(yīng)前后氣體體積的變化（V）：如果反應(yīng)前后溫度和壓強(qiáng)相同且溫度高于100，水以氣體存在，則當(dāng)V=0，時(shí)，y=4，即滿足CxHy通式的烴在燃燒前后體積不變，如CH4，C2H4，C3H4等。當(dāng)V>0，時(shí)，且y<4，即氫原子數(shù)少于4個(gè)的烴，完全燃燒后體積減少（只有C2H2）。當(dāng)V<0，時(shí)，且y>4，即氫原子數(shù)多于4個(gè)的烴，完全燃燒后體積增大，如C2H6，C3H6，C3H8等。如果反應(yīng)在100以下進(jìn)行，水以液體存在，水的體積可以忽略不計(jì)，則。即完全燃燒后減少的體積為（）

2、。例1 在120時(shí)，1L某烴在aLO2中完全燃燒，得到相同條件條件下的體積（1.5+a）L，則該烴可能是 。解析 由題所給條件，該烴在120時(shí)完全燃燒體積增大，且體積差是0.5L，滿足上述規(guī)律，設(shè)該烴的分子式為CxHy，即，所以y=6，只要氧氣的量滿足條件，該烴可以是C2H6，C3H6或C4H6等。例2 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，10ml某氣態(tài)烴在80ml氧氣中充分燃燒后，恢復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)狀況，所得氣體的體積為60ml，該烴可能是（ ）。A、乙烷 B、丙烷 C、丙烯 D、丁烯解析 本題生成的水是液態(tài)，應(yīng)滿足體積差的關(guān)系式，代入數(shù)據(jù)： y=8。正確答案是：B、D2、等物質(zhì)的量的烴完全燃燒時(shí)，消耗氧氣的量決定于“”

3、的值，此值越大，耗氧量越多。3、等質(zhì)量的烴完全燃燒時(shí)，耗氧量的大小與烴分子中氫元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的大小有關(guān)，且氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，耗氧量越多。4、若烴分子的組成中碳?xì)湓觽€(gè)數(shù)比為1:2，則完全燃燒后生成的二氧化碳和水的物質(zhì)的量相等。5、等質(zhì)量的且最簡式相同的各種烴完全燃燒時(shí)，其耗氧量、生成的二氧化碳和水的量均相等。6、由兩種氣態(tài)烴組成的混合物充分燃燒后，若生成的CO2氣體體積小于原混合烴體積的2倍，則混合烴中必有CH4；若生成水的物質(zhì)的量小于原混合烴物質(zhì)的量的2倍，則混合烴中必有C2H2。7、混合烴的化學(xué)式（平均）為CxHy時(shí)，若x<2，則混合烴中必有CH4；當(dāng)混合烴的平均相對(duì)分子質(zhì)量小于2

4、6時(shí)，則混合烴中必有CH4；當(dāng)y<4時(shí)，混合烴中必有C2H2。二、烴的含氧衍生物的燃燒規(guī)律用CxHyOz來表示烴的含氧衍生物的通式，則燃燒的化學(xué)反應(yīng)方程式為：1、若，y=2z，即參加反應(yīng)的氧氣的物質(zhì)的量（或同溫同壓下的氣體體積）與反應(yīng)生成的二氧化碳的物質(zhì)的量相等時(shí)，則該烴的含氧衍生物組成中氫氧兩元素的原子個(gè)數(shù)之比一定是2:1，它的分子組成可表示為Cm(H2O)n。例3 某有機(jī)物CnHxOy完全燃燒時(shí)需O2的物質(zhì)的量是該有機(jī)物的n倍，生成CO2和H2O的物質(zhì)的量之比是1:1，則該有機(jī)物中的n、x、y的關(guān)系是（ ）。A、n=x=2y B、n=2x=y C、 D、x=2n=y解析 根據(jù)上述規(guī)律

5、得知，此有機(jī)物組成中氫氧兩元素的原子個(gè)數(shù)之比為2:1，即x=2y或。據(jù)題意又知道該有機(jī)物組成中碳?xì)鋬稍氐脑觽€(gè)數(shù)之比為1:2，即x=2n或，正確答案為C。2、若，y>2z，即參加反應(yīng)的氧氣的物質(zhì)的量（或同溫同壓下的氣體體積）大于反應(yīng)生成的二氧化碳的物質(zhì)的量，則該烴的含氧衍生物組成中氫氧兩元素的原子個(gè)數(shù)之比大于2:1，說明部分氫原子轉(zhuǎn)化成水分子時(shí)的氧原子需要氧氣提供，則它的分子組成可表示為(CxHy)m(H2O)n。例4 現(xiàn)有一類僅含C、H、O的有機(jī)物，它們完全燃燒所消耗氧氣和生成CO2體積比為3:2（同溫同壓下測(cè)得），這類化合物可表示為 。其中式量最小的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式為 。解析 ，符合

6、上述規(guī)律，通式為(CxHy)m(H2O)n，則，因此通式為(CxHy)m(H2O)n（m，n為正整數(shù)）。當(dāng)m=1，n=1時(shí)，其式量最小，即 CH3OH。3、若，y<2z,即參加反應(yīng)的氧氣的物質(zhì)的量（或同溫同壓下的氣體體積）小于反應(yīng)生成的二氧化碳的物質(zhì)的量。則該烴的含氧衍生物組成中氫氧兩元素的原子個(gè)數(shù)之比小于2:1，可以認(rèn)為其組成中的氧原子在結(jié)合氫原子轉(zhuǎn)化成水分子后仍有剩余，則它的分子組成可表示為(CxOy)m(H2O)n 。例5 兩種僅含C、H、O 3種元素的化合物A、B以任意物質(zhì)的量比混合，完全燃燒后生成的CO2體積和消耗的O2體積比是4:3。A、B式量分別為a、b且a>b。若A

7、、B分子中碳原子數(shù)相同，A、B式量差值是 整數(shù)倍。試寫出符合此條件，式量最小的化合物B的化學(xué)式。解析 耗氧量小于生成的CO2的量，符合上述規(guī)律，通式為(CxOy)m(H2O)n，則，即(C2O)m(H2O)n 。碳原子數(shù)相等即m相等，a、b相差M(H2O)的式量倍數(shù)。當(dāng)m=1，n=1時(shí)，其式量最小，即C2H2O2 。故答案為18；C2H2O2（OHCCHO，乙二醛）。三、烴與烴的含氧衍生物的混合物完全燃燒時(shí)的規(guī)律1、當(dāng)混合物的總質(zhì)量一定時(shí)：若使生成的CO2為一恒量，則要求各組成分有機(jī)物中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等（不論其最簡式是否相同）；若使生成的H2O為一恒量，則要求各組分有機(jī)物中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

8、相等（不論其最簡式是否相同）；若使耗氧量為一恒量，則要求各組分有機(jī)物的最簡式相同。2、當(dāng)混合物的總物質(zhì)的量一定時(shí)：要使生成的CO2為一恒量，則要求各組分有機(jī)物中所含碳原子數(shù)相等；要使生成的H2O為一恒量，則要求各組分有機(jī)物中所含氫原子數(shù)相等；要使耗氧量為一恒量，則要求各組分每摩有機(jī)物耗氧量相同，如： ， ， 例6 下列各組里的物質(zhì)，無論以何種比例混合，只要當(dāng)混合物的質(zhì)量一定時(shí)，混合物完全燃燒后生成CO2的量不變的是（ ）。A、甲烷和乙烷 B、乙烯和丁烯 C、苯和乙炔 D、乙烷和乙烯解析 根據(jù)碳原子在反應(yīng)前后的守恒，如果反應(yīng)物（即混合物）中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是一個(gè)定值，只要總質(zhì)量一定，無論以何種比

9、例混合燃燒后生成CO2的量就不變。因此，各組里的物質(zhì)的碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同是關(guān)鍵。如果兩物質(zhì)的最簡式相同，那么兩物質(zhì)中各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定相同，因而只要它們的總質(zhì)量一定，生成CO2的量為定值。從選項(xiàng)看，乙烯和丁烯的最簡式相同，苯和乙炔的最簡式也相同，符合題意，故選B、C。例7 下列各組有機(jī)物不管它們以任何物質(zhì)的量比混合，只要混合物的物質(zhì)的量一定，則在完全燃燒時(shí)，消耗氧氣的物質(zhì)的量恒定不變的是（ ）。A、C3H6和C3H8 B、C4H6和C3H8 C、C5H10和C6H6 D、C3H6和C3H8O解析 如果各組里每摩物質(zhì)的耗氧量相同，只要混合物的物質(zhì)的量一定，無論以何種比例混合，消耗氧氣的物質(zhì)量為一恒量。從選項(xiàng)看，A組中物質(zhì)的量相同的C3H6和C3H8的耗氧量不相同，即C3H8的耗氧量大，因此不符合題意。B組中物質(zhì)的量相同的C4H6和C3H8的耗氧量不相同，也不符合題意。C組中物質(zhì)的量相同的C5H10和C6H6的耗氧量相同，即C6H6的分子組成中雖比C5H10多1個(gè)C原子，但是少4個(gè)H原子，每摩C原子耗1