定量的烴燃燒耗氧量巧解法

1、定量的烴燃燒耗氧量巧解法（1 ）等物質(zhì)的量的烴燃燒耗氧量的計(jì)算。例題1:在常溫、常壓下，取下列四種氣態(tài)烴各1 mol，分別在足量的氧氣中燃燒，消耗氧氣最多的是（浙江省重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考題）。A. CH4B . C2H6C. C3H8D . C4H10解析：本題若一一寫出四種烴完全燃燒的化學(xué)方程式，再通過比較確定答案，不僅費(fèi)時(shí)，而且因配平不準(zhǔn)確而導(dǎo)致錯(cuò)選。本題的簡捷解法是：抓住烴完全燃燒生成CO2和H2O，每一個(gè)C原子要消耗一個(gè) O2分子，每4個(gè)H原子要消耗一個(gè) O2分子的事實(shí)，即 C原子數(shù)是消耗 O2多少的決定因素，故只要按分子式中所含 少即可迅速選出答案。選 （D）。）。C原子數(shù)的多評注： 對于1

2、mol烴類CxHy，耗氧氣的物質(zhì)的量為（x+y/4）mol，顯然用寫出燃燒的化學(xué)方程式,用 (x+y/4)值的大小即可快速確定耗氧量。（2）等質(zhì)量的烴燃燒耗氧量的計(jì)算。例題2:等質(zhì)量的下列烴全燃燒時(shí)，消耗O2最多的是（A . CH4B . C2H6C . C3H6解析：燃燒時(shí)，等質(zhì)量的C和H，后者消耗O2多。故等質(zhì)量的不同烴完全燃燒，所需O2與數(shù)）成正比。為了快速判斷 3（ H）的大小，先將題給分子式簡化為 CH X : A. CH4、B . CH3、C. CH2、D . CH , 顯然A 3 （H ）最大，故等質(zhì)量的 CH4燃燒時(shí)耗氧量最多。選（A）。)D. C6H6O （ H）（質(zhì)量分評注

3、：判斷等質(zhì)量不同烴燃燒時(shí)的耗氧量的題型，可先簡化分子式 CH X :用觀察法就可確定 3 （H ）的大?。╔大，氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)就大）,3 （H）大，即（X大，耗氧量就多，從而迅速得解 。例題3:某烴的一種同分異構(gòu)體只能生成一種一氯代物，此種烴的分子式可以是（）。（武漢市調(diào)考題）。解析：試題給出的四種烴的組成均符合通式C n H 2n + 2 ，故均屬鏈狀烷烴。由于CH4分子具有空間對稱性，故每個(gè)氫原子的位置均相同，只有一種一氯取代物。由此推知含35個(gè)碳原子的烷烴中，C5H12亦為本題答案。選（A）、（D）。評注：當(dāng)碳原子數(shù)較多的情況下，應(yīng)用空間結(jié)構(gòu)對稱法，判斷同分異構(gòu)的結(jié)構(gòu)情況比較方便。如分子式

4、符合n H 2n + 2的烷烴，其一鹵代物只有一種的烷烴可以由最簡單的CH4和C2H6 （H位置均相同）推理下去。H-C -HT. CH'嵌怡CHj取代HH HCH CH3I I CFh 取代 H II flH -C-C-H 一CHaC-CH3從理論上講，可以寫出無限種這類烷烴。例題4:氧氣_解析：按系統(tǒng)命名法填寫下列有機(jī)物的名稱及有關(guān)內(nèi)容：CH3一 CH CH 一( CH2)3 CH3； 名稱是1 1C2H5 CH3二甲基一一4 mol。 將C2H5 改寫為CH3一 CH2一，上述物質(zhì)結(jié)構(gòu)簡式寫為:乙基辛烷的結(jié)構(gòu)簡式是,1mol該烷烴完全燃燒需消耗345678CH3 C H C H

5、C H C H C H C H11 2CH3CH2 CH3命名關(guān)鍵是：找對主鏈(8個(gè)碳原子)，支鏈位次最小。(2)先寫出結(jié)構(gòu)簡式；再寫出分子式，最后根據(jù)烷烴(C n H 2n + 2 )燃燒通式知消耗 02物質(zhì)的量3n 1O2答(1) 3, 4 二甲基辛烷。CH3CH2CH3CH3111(2) CH 3 CH CH2CH CH2CH CH2CH318.5例題5:為了測定一種氣態(tài)烴 A的化學(xué)式，取CO和水蒸氣；學(xué)生甲、乙設(shè)計(jì)了兩個(gè)方案，均認(rèn)為根據(jù)自己的方案能求出 下(箭頭表示氣流的方向，實(shí)驗(yàn)前系統(tǒng)內(nèi)的空氣已排盡)：0、總報(bào)>定量的A置于一密閉容器中燃燒， 定性實(shí)驗(yàn)表明產(chǎn)物是 CO2、 的最

6、簡式。他們測得的有關(guān)數(shù)據(jù)如甲：燃燒產(chǎn)物乙：燃燒產(chǎn)物增重2. 52g增重5. 60g增重1 .增重0.30g64g生成 C021 . 76g增重4g根據(jù)兩方案，你認(rèn)為能否求出請根據(jù)你選擇的方案，通過計(jì)算求出 若要確定A的分子式，是否需要測定其他數(shù)據(jù)的最簡式？A的最簡式。?說明其原因。試回答：(1)(2)(3)解析：(1)很明顯乙方案先將產(chǎn)物通過堿石灰，增重的5. 60g是生成CO2和H20的質(zhì)量之和，而無法求出CO2和H2O各多少。甲方案能夠分別求得A燃燒后的產(chǎn)物CO2、CO和水蒸氣各是多少，進(jìn)一步可求出A中C和H的原子個(gè)數(shù)比，甲方案能夠求得A的最簡式。(2)生成2. 52g水，其中含“H的質(zhì)量

7、為0. 28g，生成CO?的總質(zhì)量為(1.30+1.76)g，其中 “C的質(zhì)量為 0.8345g , C 與 H 質(zhì)量的最簡比為： 0.8345 g / 12 g/mol : 0.28g / 1g/mol 1 : 4,A的最簡式為CH4o (3)不需要，因?yàn)樽詈喪街?，H的含量已經(jīng)達(dá)到最大，實(shí)際上最簡式就是A的分子式。評注：本題通過對兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方案的評價(jià)考查了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰}6:2 甲基丁烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，可能得到的一氯代物有幾種 ？寫出取代反應(yīng)的化學(xué)方程式。若某烷烴的蒸氣密度是3. 214 g/L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，它進(jìn)行取代反應(yīng)后得到的一鹵代物只有一種，試推出其結(jié)構(gòu)簡式。 解析：CH3一 CH

8、 一 CH2 CH3,由此結(jié)構(gòu)簡式可以得知，其中的氫原子的位置有四種情況ICH3中和的位置相同)，它們分別被氯原子一一取代，可得四種一氯代物。根據(jù)烷烴的蒸氣密度，可求出烷烴的相對分子質(zhì)量，并進(jìn)而求出該烷烴的分子式。3. 214 g/LX22. 4 L / mol = 72 g/mol ,即C n H2n+2的相對分子質(zhì)量 M= 72，解之得n = 5，為戊烷。因?yàn)槲焱榈囊宦热〈镏挥幸环N，也就是說，每個(gè)氯原子取代出來的氫原子位置都相同，故該烴只能是 2, 2二甲基丙烷，結(jié)構(gòu)簡式為：CHj評注：書寫有機(jī)物的取代產(chǎn)物的同分異構(gòu)體時(shí)，應(yīng)按照先給不同位置的氫原子編號，再有系統(tǒng)地計(jì)算異構(gòu)體,當(dāng)同分異構(gòu)體

9、數(shù)目較多時(shí)，尤應(yīng)如此。例題7:不變。溫度為409. 5K時(shí)，反應(yīng)后氣體的體積為 解析：將反應(yīng)后Vo/To=V 1/ T1,設(shè)烷烴分子式為在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將1L由CO和某種氣態(tài)烷烴組成的混合氣體與9LO2混合點(diǎn)燃，充分燃燒后，壓強(qiáng)15L。試求該烷烴的化學(xué)式及該烷烴在原混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)。 15L氣體(此時(shí)生成的水在 1000C以上為氣體)換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積。壓強(qiáng)一定時(shí)， V0= (T0 /T1) XV1= 273 / 409 . 5) X15=10 ( L)。表明反應(yīng)前后氣體總體積不變。體積為C n H 2n + 2，X L ,貝U CO 體積為(1 X) L 。占燃J、/ V'、2

10、CO2O212CO22(1 X) L V (減少)11 X L2C n H 2n + 23n+ O2>23n 12n CO2+ (n +1) H2O (g) V (增加)n 12n 1 ?X L2n 1 ?X2當(dāng)1X =-n(式中X<1)n = 1時(shí)，X =1,不合理;n = 2時(shí)，X =1，合理;2n = 3時(shí)，X =1，合理;當(dāng)當(dāng)討論得：評注:例題8:moL1當(dāng)n = 4時(shí)，X =,合理；4C2H6 :50%;C3H8: 33.3%;C4H10:25%。n >5時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的烷烴已不是氣體，故上述討論時(shí)，只討論到乙烷與某烴的混合氣體n=4為止。1.344L(SPT),與

11、足量 02混合點(diǎn)燃，完全燃燒后所得氣體通入300mL0.41NaOH溶液中被全部吸收，然后將吸收液低溫蒸干，得固體7.6g,根據(jù)計(jì)算推斷混合氣體中除C2H6外,還有一種烴是什么？其物質(zhì)的量是多少？解析:1假設(shè)300mL0.4 moL NaOH溶液完全轉(zhuǎn)化為 Na2CO3則：2 NaOHC02Na2CO3+ H202 moL0.3 L 0.4 moL 1106 g6.36 g假設(shè) 300mL0.4 moL 1NaOH溶液完全轉(zhuǎn)化為NaHCO3則： NaOHCO21 moLNaHCO384g0.3 L由于：6.36 g < 7.6g <10.08 g0.4 moL 1，故以上兩個(gè)反應(yīng)都發(fā)生。10.08 g則：2 NaOHCO2Na2CO3+ H2O2 moL2X1 moLX1 moLX假設(shè) 300mL0.4 moL 1NaOH溶液完全轉(zhuǎn)化為NaHCO3則： NaOHCO21 moLY1 moLY1NaHCO31 moLY2X+Y = 0.3 L 0.4 moL106 X + 84 Y = 7.6g解得：X = 0.04 moL ; Y =0.04 moL又因?yàn)椋?.06 mo