有機(jī)物燃燒規(guī)律及其應(yīng)用

1、有機(jī)物燃燒規(guī)律及其應(yīng)用一、有機(jī)物完全燃燒耗氧量的比較有機(jī)物燃燒的實(shí)質(zhì)是C、 H原子結(jié)合O生成 CO2和 H2O的過程，耗于有機(jī)物含有C、 H原子個(gè)數(shù)。1mol C 原子耗 1 mol O 2； 4 molH 原子耗 1mol O 2含 1 mol O原子，相當(dāng)于少2 mol H 原子；含 2 mol O原子，相當(dāng)于少1 mol C 原子。O2 量取決烴及烴的衍生物的燃燒通式：CxHy+(x+)O2xCO2+H2OCxHyOz +(x+)O2xCO2+H2O烴完全燃燒耗氧量的比較1、等物質(zhì)的量的烴完全燃燒耗氧量比較的規(guī)律：對(duì)于等物質(zhì)的量的任意烴(CxHy)，完全燃燒，耗氧量的大小取決于(x+y/

2、4)的值的大小，該值越大，耗氧量越多。練習(xí) 取下列四種氣態(tài)烴各 1mol，分別在足量的氧氣中燃燒，消耗氧氣最多的是（D）A CH4B CH6C CH8D C H102342、等質(zhì)量的烴燃燒耗氧量的計(jì)算由于等質(zhì)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。因此等質(zhì)量的不同烴完全燃燒，烴中H 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，耗氧量越多。判斷等質(zhì)量不同烴燃燒時(shí)的耗氧量題型，可先把分子式化為CHy/x, 然后比較 y/X 值的大小， y/X 值越大， H 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，耗氧量越多。練習(xí) 1. 等質(zhì)量的下列烴完全燃燒時(shí)，消耗氧氣最多的是（A

3、 ）A CH4B C H6C C H8D CH2362. 等質(zhì)量的下列有機(jī)物耗氧量由大到小的順序是_ >> = >。 C2H6 C2H4C3H8聚乙烯 C4H6 烴衍生物完全燃燒耗氧量的比較1、等物質(zhì)的量的烴的衍生物完全燃燒耗氧量比較的規(guī)律：計(jì)算 1mol烴的含氧衍生物完全燃燒的耗氧量時(shí)，可先將其中的氧原子折算為水，再將剩余C、 H 原子按烴的計(jì)算方法計(jì)算，如C2H5OH 可看作C2H4·H2O，因此其耗氧量與等物質(zhì)的量的C2H4 耗氧量相同。根據(jù)情況，也可將氧原子折算為CO2，如 HCOOH可看作H2·CO2，故耗氧量與等物質(zhì)的量的 H2 相同（折算成的

4、H2O和 CO2不消耗氧）練習(xí)等物質(zhì)的量的下列有機(jī)物耗氧量由大到小的順序是_。 C2H6 C3H4 C2 H5OH C2H6O2C3H8O3 C2H6 3.5O2 C3H4 4O2C2H5OH C2H4· H2O 3O2CHOCH·2H O2.5O2CHOCH·3HO3.5O2262222383322所以，等物質(zhì)的量的有機(jī)物耗氧量由大到小順序?yàn)?gt; = > >二、有機(jī)物燃燒時(shí)生成的CO2 和 H 2O 的量的比較1、等物質(zhì)的量的烴燃燒生成CO2和 H2O 的量的比較對(duì)烴 CHy來說， x 越大，生成CO越多， y 越大，生成 H O 越多。x222

5、、等質(zhì)量的烴燃燒生成CO2 和 H 2O 的量的比較等質(zhì)量的兩種烴，如果C 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，則生成CO2的質(zhì)量越多，生成 H20 的質(zhì)量越少。3. 總物質(zhì)的量相等，任意比例混合，耗氧量相等。而且：生成 CO2 的量相等：則分子中含碳原子數(shù)相等，即分子式符合 CxHy(H2O)m ，如乙醇和乙烯。生成 H2O 的量相等：則分子中含氫原子數(shù)相等，即分子式符合 CxHy(CO2) m ，如乙酸和甲烷。4. 總質(zhì)量相等，任意比例混合，完全燃燒，生成CO2 的量相等，即含碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等；生成 H2O 的量相等，即含氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等。同時(shí)：最簡(jiǎn)式相同為特例；不同類的通過等效代換成最簡(jiǎn)式相同。練習(xí) 1.

6、下列各組混合物， 不管以任何比例混合， 只要總質(zhì)量固定， 經(jīng)過燃燒后產(chǎn)生 CO2的量為一恒定值的是（）A醛和甲酸甲酯B 乙醇和乙酸C丙烯和丙烷D 乙炔和苯蒸氣解析：根據(jù)題意總質(zhì)量固定，若以任何比例混合，燃燒后產(chǎn)生 CO2 的量為一恒定值，則說明兩物質(zhì)的含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同。若兩物質(zhì)的最簡(jiǎn)式相同則含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同。甲醛和甲酸甲酯最簡(jiǎn)式為 CH2O，乙塊和苯蒸氣最簡(jiǎn)式為CH。 答案為： A、 D2. 下列各組化合物中，不論二者以什么比例混合，只要總質(zhì)量一定，則完全燃燒時(shí)消耗O2 的質(zhì)量和生成 H2O 的質(zhì)量不變的是（C ）A CH 4 C2H6B C2H6 C3H6C C2H4 C3H6D C2H4

7、C3H43. 燃燒某混合氣體， 所產(chǎn)生的 CO2 的質(zhì)量一定大于燃燒相同質(zhì)量丙烯所產(chǎn)生的 CO2 的質(zhì)量，該混合氣體是（B ）。A丁烯丙烷B乙炔乙烯C乙炔丙烷D 乙烷 環(huán)丙烷三、烴 CxH y 燃燒前后 n、 P、 V 的變化規(guī)律1、物質(zhì)的量（ n）的變化如果反應(yīng)前后n 不變：則 y=4如果反應(yīng)前后n 增大：則 y>4如果反應(yīng)前后n 減小：則 y<4由此可得出如下規(guī)律：（ 1） 當(dāng) y = 4時(shí)，完全燃燒反應(yīng)前后n 相等。（ 2） 當(dāng) y > 4時(shí)，完全燃燒反應(yīng)前后n 增加。（ 3） 當(dāng) y < 4時(shí)，完全燃燒反應(yīng)前后n 減少。2、壓強(qiáng)（ P）的變化（等T 、 V 下）

8、當(dāng) y= 4 時(shí)，反應(yīng)前后 P 不變。當(dāng) y> 4 時(shí)，反應(yīng)前后 P 增大。當(dāng) y< 4 時(shí)，反應(yīng)前后 P 減小。3、體積（ V ）的變化（等T 、P 下）當(dāng) y= 4 時(shí)，反應(yīng)前后 V 不變。當(dāng) y> 4 時(shí)，反應(yīng)前后 V 增大。當(dāng) y< 4 時(shí)，反應(yīng)前后 V 減小。練習(xí) 1. 在 1.01 ×105Pa， 1500C 條件下，某有機(jī)物完全燃燒，反應(yīng)前后壓強(qiáng)不發(fā)生變化，該有機(jī)物可能為（A C）A CH4B C H6C C H4D C H22222. CH ,CH ,CH,CH,CH,CH6完全燃燒，反應(yīng)后溫度為120 ，則反4222426343應(yīng)后，體積不變

9、的是哪種氣體？體積減小的是哪種氣體？體積增大的是哪種氣體？解：根據(jù)y=4y>4y<4時(shí)，時(shí) , 時(shí)，V=0V>0V<0體積不變的是CH4 ，C2H4 ， C3H4體積減小的是C2H2體積增大的是C2H6 ， C3H6四 .有機(jī)物分子式確定1通過有機(jī)物燃燒產(chǎn)物確定分子式有機(jī)物燃燒產(chǎn)物通常是CO2和 H2O，由 CO2 和 H2O的量可確定C、 H 原子的物質(zhì)的量，再根據(jù)質(zhì)量守恒或相對(duì)分子質(zhì)量確定是否含有氧元素及含氧原子的物質(zhì)的量。當(dāng)求出有機(jī)物中各原子的物質(zhì)的量后，即確定了有機(jī)物的分子式。例 1 某有機(jī)物8.80g ，完全燃燒后得到CO2 22.0g 、 H2O 10.8g

10、 。該有機(jī)物的蒸氣密度是相同狀況下H2 密度的 44 倍，則該有機(jī)物的分子式為（）A C5H6OBC5H12CC5H12 O2DC5H12O解析：確定有機(jī)物的分子式即求出1mol 有機(jī)物中含有C 原子、 H 原子及其它原子的物質(zhì)的量有機(jī)物相對(duì)分子質(zhì)量為2× 44 88其物質(zhì)的量為0.1moln(H 2O)=0.6moln(CO2)=0.5mol判斷是否含有氧原子：8.80-12 × 0.5-2 × 0.6=1.6(g)含氧原子n(O)=0.1mol有機(jī)物 C H O 0.1mol 0.5mol 1.2mol 0.1mol 1mol 5mol 12mol 1mol所

11、以，有機(jī)物分子式為C5H12O正確答案為：D2根據(jù)反應(yīng)前后氣體體積差確定分子式例 2 在同溫同壓下，10ml 某種氣態(tài)烴在水和 35ml 的混合氣體，則該烴的分子式為（A C4H6B C2H6C C3H8解析： 設(shè)該烴的分子式為CxHy50ml O 2 中完全燃燒，得到液態(tài)）D C3H6CxHy+(x+)O2xCO2+H2O(液 ) V1(x+）x(1+)105060-35=25y=6同時(shí)，根據(jù)10ml 烴在 50mlO2 中完全燃燒，所以O(shè)2 是適量或過量的。故有：10(x+) 50將 y=6 帶入即得 x 3.5 。所以該烴是 C2H6 或 C3H6。例 3燃燒 1mol C H 時(shí)，消耗

12、 O 5mol ，則 x 和 y 之和是（）x y2A 5B 7C 9D 11解析：本題是考查烴燃燒耗氧量計(jì)算問題。可以寫出烴完全燃燒的方程式：CxHy+(x+)O2xCO2+H2O依題意： x+=5討論：當(dāng) x=1 時(shí)， y=16，不合理當(dāng) x=2 時(shí)， y=12，不合理當(dāng) x=3 時(shí)， y=8，合理，為 C3H8，則：x 和 y 之和為 11，本題正確答案為（D）。3利用中間值（平均值）確定有機(jī)物的分子式例 4完全燃燒標(biāo)準(zhǔn)狀況下某烷烴和氣態(tài)烯烴的混合物2.24L ，生成CO2 6.6g ，水的質(zhì)量為4.05g 。求（ 1）混合氣體的平均摩爾質(zhì)量；（2）混合氣體的成分和體積分?jǐn)?shù)解析：氣體混合

13、物共0.1mol ，CO2 為 0.15mol ，H2O為 0.225mol ，平均分子組成為 C1.5 H4.5 所以平均摩爾質(zhì)量為12× 1.5+1 × 4.5=22.5g/mol?；旌衔镏袃蓺怏w摩爾質(zhì)量一個(gè)大于22.5 ，另一個(gè)小于22.5 ，小于 22.5 的只有 CH4，則烯烴為 C3H6、C4H8，不會(huì)是 C2H4，因?yàn)榛旌衔锲骄琀 原子數(shù)是 4.5 ，CH4 中H原子數(shù)小于4.5 ，所以另一氣態(tài)烯烴含H原子數(shù)大于4.5 ，則為 C3H6 或 C4H8，所以混合氣體可能是與對(duì)這兩組進(jìn)行檢驗(yàn)。分別由平均含C原子數(shù)和 H 原子數(shù)計(jì)算兩種烴的體積比。若為由平均C 原

14、子數(shù)計(jì)算若為不合題意，舍去。所以混合氣體為CH4 和 C3H6。具體體積分?jǐn)?shù)分別為 (CH4)× 10075(C 3H6) 為25例 5.標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.68 L 無色可燃?xì)怏w在足量氧氣中完全燃燒。若將產(chǎn)物通入足量澄清石灰水，得到的白色沉淀質(zhì)量為15.0 g；若用足量堿石灰吸收燃燒產(chǎn)物，增重9.3 g 。（ 1）計(jì)算燃燒產(chǎn)物中水的質(zhì)量。（ 2）若原氣體是單一氣體，通過計(jì)算推斷它的分子式。（ 3）若原氣體是兩種等物質(zhì)的量的氣體的混合物， 其中只有一種是烴， 請(qǐng)寫出它們的分子式（只要求寫出一組）。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所以該氣體的分子式是C2H4（ 3）C4H6 和 H2（或 C3H8 和 CO， C3H6 和 CH2O等）解題思路：因?yàn)閱我粴怏w為 C2H4，現(xiàn)為等物質(zhì)的量的兩種氣體之混合物， 所以在 2 mol 混合氣體中，應(yīng)含有 4 mol C 原子， 8 mol H原子，這兩種氣體可能