应用有机物燃烧的规律判断有机物的组成
时间:2012-03-27 09:16 来源:未知 作者:赵宝 点击:次 所属专题: 有机物燃烧规律 有机物分子式计算
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有机物的燃烧是分析判断有机物组成的基础,有机物燃烧的规律是中学有机化学中的常见题型,也是高考化学中的热点内容,许多同学对这些知识点往往容易产生混淆,现将其归纳总结如下:
有机物完全燃烧的通式:
烃:
烃的衍生物:
一、应用反应产物判断有机物的组成
规律1:反应有机物完全燃烧时生成的CO2的H2O的物质的量之比推测有机物的种类:
设有机物完全燃烧时,生成的CO2和H2O的物质的量之比为a:b,若a:b=1时,为乙烯或乙酸或葡萄糖;a:b<1时,为烷烃或乙醇,时为苯、多糖等。
例1. 已知一定量某烃完全燃烧后生成CO28.8g 和H2O 5.4g,则该烃的化学式为( )
A. C2H6 B. C3H6 C. C3H8 D. C4H6
解析:由题中条件确定:,故该烃为烷烃。设化学式为,则:,解得n=2,故答案为A。
推论1:总质量一定时,无论有机物A、B以何种比例混合,完全燃烧后:
①生成CO2的量一定时,A、B含碳的质量分数相等(特例是最简式相同或同分异构体间);
②生成H2O的量一定时,A、B含氢的质量分数相等(特例是最简式相同或同分异构体间)。
推论2:总物体的量一定时,无论有机物A、B以何种比例混合,完全燃烧后:
①生成CO2的量一定时,A、B分子含碳原子数相等;
②生成H2O的量一定时,A、B分子含氢原子数相等;
例2. 下列各组混合物,无论两组分以何种比例混合,只要混合物的总物质的量一定,完全燃烧时耗O2量不变的是( ),生成水的量一定是( )
A. B. C. D.
解析:总物质的量一定的条件下,耗O2量一定的组合为C;生成水的量一定的组合中两组分含相同的氢原子数,可选BC。故答案为C、BC。
规律2:一定量的有机物完全燃烧:
①生成的CO2的物质的量小于消耗的O2的物质的量时,该有机物的组成符合;
②生成的CO2的物质的量等于消耗的O2的物质的量时,该有机物的组成符合。
例3. 某有机物的蒸气完全燃烧时,需要三倍于其体积的,产生二倍于其体积的CO2,则该有机物可能是(体积在同温同压下测定):( )
A. B. C. D.
解析:产生的CO2与耗氧量的体积比为2:3,设该有机物为1mol,则含2mol的C原子,完全燃烧时只能消耗2mol的氧气,剩余的1mol氧气必须由氢原子消耗,所以氢原子为4mol,即该有机物的组成为,将选项写成此类形式可知,答案为A、B。
规律3:烃燃烧前后气体体积(或总压强)变化规律的应用:
在1.01×105Pa和高于373K下,烃完全燃烧后气体体积变化由y值大小判断:y=4时,体积不变;时,体积减小;时,体积增大。若反应改在恒容条件下进行,则容器内压强变化与上述分析一致。
例4. 120℃时,1体积某烃和4体积O2混合,完全燃烧后恢复到原来的温度和压强,体积不变,该烃分子中的碳原子数不可能是()
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
解析:根据题中条件并运用以上方法可知该烃分子中含4个H。设该烃的化学式为,则1体积该烃完全消耗O2的量为,即(x=3为丙炔(C3H4),同学们将在选修5中接触到这种物质)。答案为D。
二、烃燃烧耗O2量大小比较规律的应用
规律4:①等质量的烃,越大,耗O2量越大;
②等物质的量的烃越大,耗O2量越大。
例5. 在下列烃中,①等质量完全燃烧耗O2量最大的是( );②等物质的量完全燃烧耗O2量最大的是()
A. B. C. D.
解析:根据以上方法,①用的大小比较,答案为D;②用的大小判断,答案为C。
规律5:等质量有机物燃烧耗量相等的规律:
(1)同分异构体
(2)组成的原子个数比相同
例6. 下列各组有机物完全燃烧时耗氧量不相同的是( )
A. 50g丁烷和50g异丁烷
B. 100g乙酸和100g葡萄糖
C. 200g乙烯和200g乙醇
D. 100g甲烷和100g乙烷
解析:A中的丁烷和异丁烷互为同分异构体,B中两组物质的原子个数比相同,所以答案为CD。
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