《2020高考化学一轮复习 专题59 有机物的燃烧规律学案（无答案）苏教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020高考化学一轮复习 专题59 有机物的燃烧规律学案（无答案）苏教版（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、有机物的燃烧规律知识串联一、有机物燃烧规律1烃的燃烧规律用CxHy表示烃的通式，则烃的燃烧反应方程式：反应前后气体体积的变化(V)：如果反应前后的温度和压强相同且温度高于100，水以气体存在，则当V=O时，时，y=4，即满足CxH4通式的烃在燃烧前后体积不变，如CH4、C2H4、C3H4等。当V0时，即氢原子数少于4个的烃，完全燃烧后体积减少(只有C2H2)当V0时，即氢原子数多于4个的烃，完全燃烧后体积增大，如C2H6、C3H6、C3H8；等。 如果反应在100以下进行，水以液体存在，水的体积可以忽略不计，则即完全燃烧后减小的体积为 上述结论仅与氢原子有关，而与碳原子的多少无关。相同质量的不
2、同烃，完全燃烧时，所需氧气量的多少与氢原子所占质量分数成正比。因为相同质量的碳和氢完全燃烧时，氢所需氧气的量是碳的3倍。如比较质量相同的下列四种烃C4H6、C6H6、C2H6、C3H6完全燃烧时所需氧气量的多少，只需将它们变换为CH3/2、CH、CH3和CH2形式，即可得出C2H6；完全燃烧时所需氧气的量最多。 具有相同最简式的有机物，只要总质量一定，不论它们以何种比例混合，完全燃烧时所需氧气的量相等。如烯烃的最简式是CH2，质量相同的几种烯烃完全燃烧，所需氧气的量一定相等。nmol的烃，完全燃烧时所需氧气的量等于n(X+Y/4）mol 2烃的含氧衍生物的燃烧规律 用CXHYOZ来表示烃的含氧
3、衍生物的通式，则燃烧的化学反应方程式为：若即参加反应的氧气的物质的量(或同温同压下的气体体积)与反应生成的二氧化碳的物质的量相等时，则该烃的含氧衍生物组成中氢氧两元素的原子个数之比一定是2：1，它的分子组成可表示为Cm(H2O)n若(x+Y/4-x/2)x，y2z，即参加反应的氧气的物质的量(或同温同压下的气体体积)大于反应生成的二氧化碳的物质的量，则该烃的含氧衍生物组成中氢氧两元素的原子个数之比大于2：1，说明部分氢原子转化成水分子时的氧原子需要氧气提供，则它的分子组成可表示为(CxHy)m(H2O)n若即参加反应的氧气的物质的量(或同温同压下的气体体积)小于反应生成的二氧化碳的物质的量。则
4、该烃的含氧衍生物组成中氢氧两元素的原子个数之比小于2：l，可以认为其组成中的氧原子在结合氢原子转化成水分子后仍有剩余，则它的分子组成可表示为(CxOy)m(H2O)n。例如：有只含碳、氢、氧的有机物，为便于研究其完全燃烧时反应物、生成物与所需氧气量的关系，可用通式(CxHy)m(H2O)n或(CxOy)m(H2O)n表示它们(x、y、m、n均为正整数)。3烃及烃的含氧衍生物完全燃烧耗氧量规律 若烃的分子组成为CxHy，而烃的含氧衍生物的分子组成可以改写成CxHy(H2O)m或CxHy(CO2)m形式，则等物质的量的烃及烃的含氧衍生物完全燃烧所需氧气的量相等；或在物质的量不变的情况下，满足上述各
5、种组成的烃或烃的含氧衍生物无论按何种比例混合，完全燃烧时所需氧气的量相等。二、有机物分子组成中氢原子数的确定规律 通过比较各类有机物的分子组成，在碳原子数相同的条件下，跟烷烃中的氢原子数比较，有以下规律： 分子结构中有一个双键(无论是碳碳双键还是其他双键)，应减少两个氢原子，余类推。 分子结构中有一个环，应减少两个氢原子，余类推。 分子结构中有一个叁键，应减少四个氢原子，余类推。 分子结构中有一个卤原子(x)，应减去一个氢原子，余类推。 分子结构中有氧原子或硫原子(非双键氧或硫原子)，不加不减氢原子。 分子结构中有一个氮原子(非双键、叁键氮原子)，则加上一个氢原子，余类推。 例如：苯的分子中有
6、6个碳原子，其结构中有一个环，还有相当于双键三个，在烷烃氢原子的基础上共应减去8个氢原子，故分子式为C6H6。 又如苯分子中的一个碳原子被氮原子代替，只有五个碳原子，在烷烃的基础上，氢原子数应是4个，由于多出1个氮原子应再加上1个氢原子，故其分子式是C5H5N 重点探究：一、根据燃烧产物判断有机分子组成例1 A、B是相对分子质量不相等的两种有机物，无论A、B以何种比例混合，只要混合物的总质量不变，完全燃烧后，所产生的水的质量也不变。试写出两组符合上述情况的有机化合物的化学式，并回答A、B应满足什么条件。解析：两种有机物相对分子质量不相等，但只要混合物总质量不变，无论以何种比例混合，完全燃烧产生
7、的水的质量也不变，亦即混合物中氢元素的总质量不变，故可推知两种有机化合物的化学式中，含氢的质量分数必须相等。可从两个角度进行分析：从最简式相同的角度，为C2H2与C6H6，CH2O与CH3COOH.从不同类的等效代换的角度分析，4个碳原子的质量=3个氧原子的质量，即分子式中4个碳原子与3个氧原子互换不影响含氢的质量分数，故还有一组答案：C12H8和C2H4O3答案：C2H2与C6H6 CH2O与CH8COOHC12H8和C2H4O3 氢的质量分数必须相等例2 A、B是相对分子质量不相等的两种有机物，无论A、B以何种比例混合，只要混合物的总质量不变，完全燃烧后，所产生的二氧化碳的质量也不变。符合
8、上述情况的三组有机化合物的化学式是_和_、和_、_和_；A、B满足的条件是_ 。解析：根据题意，可推知A、B中含碳元素的质量分数相等，可从最简式相同的角度去分析：(1)烃类：据(CH)n，可写出C2H2和C4H4，据(CH2)n，可写出C2H4和C3H6 (2)烃的含氧衍生物类：据(CH2O)n，可写出CH2O和C2H4O2或CH2O和C3H6O3(3)糖类：据(CH2O)n，设n=6时，写出CH2O和C6H12O6(葡萄糖)注意：A、B两种有机物相对分子质量不相等。答案：C2H4和C3H6 CH2O和C3H6O3 CH2O和C6H12O6 碳的质量分数相等例3 某酯C5H10O2水解得2.4
9、 g某羧酸，将其蒸气与标准状况下3.36 L O2混合点燃，产物通入足量的Na2O2中逸出气体4.8 g，则水解得到的醇能否发生催化氧化?若能，其氧化产物是什么?解析：从题给信息可知，由于Na2O2是足量的，所以溢出的只能是O2，4.8 g的氧气的体积为3.36(L)，说明该羧酸蒸气反应后全部进入Na2O2中，按例题3的分析，该羧酸n(C)：n(O)=1：1，只能是乙酸。该醇为C3H7OH，可以发生催化氧化，产物为丙醛式丙酮。答案：见解析。二、有关有机物燃烧耗氧量的计算例4 相同质量的烃完全燃烧，消耗02量最多的是( )。 A丙烷 B丁烯 C己炔 D苯【解析】一般情况下，烃(CxHy)均可转化
10、为“CH2的形式。的比值越大，耗氧量越大。【答案】A例5 (2020年济南市部分重点中学联考)在常温常压下，只含C、H、O的某些有机物在足量的氧气中充分燃烧，恢复到室温后，其燃烧所消耗氧气的物质的量与燃烧后所产生的气体的物质的量相等。(1)写出符合上速条件的有机物通式_ 。(2)在符合条件的有机物中，若其分子中含有1个碳原子，则该物质的结构简式为_ ；若分子中含有2个碳原子，写出对应的两种物质的结构简式_(3)若符合条件的物质为酚类化各物，已知该物质的一卤代物只有一种(卤原子直接取代苯环上的氢原子)，则该酚类化合物的结构简式为_【解析】本题以有机物燃烧规律为载体，考查学生对有机物知识的掌握情况
11、。要求学生能根据有机物燃烧规律推导出符合题意的有机物通式，然后通过这个通式的变化，回答其他的有机物有关性质的问题。(1)根据题意，恢复到室温后，其燃烧所消耗氧气的物质的量与燃烧后所产生的气体的物质的量相等，由于室温时，水为液态，所以，说明耗氧量只与生成的二氧化碳有关，与生成的水无关，化学式可改为(CxHy)(H2O)m，得：4x+y=4xy=O化学式可写为Cx(H2O)m或Cn(H2O)m(2)根据题意，若其分子中含有1个碳原子，则n=1，当m=1时，为CH2O ，m2时，不合题意。若分子中含有2个碳原子，则n=2。若m=1，不合题意。m=2时，分子式为C2H4O2，对应的两种物质的结构简式为
12、HCOOCH3和CH3COOH。(3)若符合条件的物质为酚类化合物，则n=6，已知该物质的一卤代物只有一种，故m=3，分子式为C6H6O3，结构简式为【答案】 (1)Cn(H2O)m(n，m均为正整数)(2)HCHO CH3COOH HCOOCH3三、混合物总量一定时的计算例6 充分燃烧等物质的量的下列有机物，在相同条件下，需要氧气最多的是( )。A乙酸乙酯 B异丁烷C乙醇 D葡萄糖【解析】如题目复杂，可将含氧衍生物中的氧转化为CO2或H2O，因为CO2或H2O的部分不耗氧，然后再来比较其余部分耗氧量。此题目简单，可直接通过关系式分析：AC4H8O25O2 BC4H106.5O2 CC2H6O
13、3O2 DC6H12O66O2【答案】B例7 将H2、甲醚、O2混合蒸气通入Na2O2密闭容器中，用电火花引燃，反应完全后，体系内的压强为零帕斯卡，则气体的混合比可能为( )。A3：4：2 B3：1：2C7：2：1 D9：3：4解析：按例3的分析，题中H2的量无须考虑，甲醚的分子式为C2H6O，分别算出各选项中的碳、氧原子数之比。An(C)：n(O)=8：(4+4)=1：1Bn(C)：n(O)=2：(1+4)=2：5Cn(C)：n(O)=4：(2+2)=1：1Dn(C)：n(O)=6：(3+8)=6：ll答案：A、C四、有机物燃烧和碱金属知识相结合例8.将含CH4和O2的混合气体通人有23 g
14、 Na2O2的密闭容器中，用电火花点燃，反应结束后，容器内150时压强为零帕斯卡，将残留物溶于水无气体逸出，下列叙述正确的是( )。A混合气体中CH4：O2体积比1：2BV(CH4)：V(O2)=2：1C残留物中只含Na2CO3D残留物中含Na2CO3、NaOH【考查目的】这是一个有机物燃烧和碱金属知识相结合的学科内综合的题型，有一定的难度，要求学生对整个反应的过程有比较清楚的了解，并能熟练、合理地运用数学方法去处理。【例题详解】 由题给信息可知，最后无气体剩余，说明两点： (1)整个燃烧过程的终产物是CO2和H2O； (2)CO2和H2O与过氧化钠反应产生的氧气全部重新参与了燃烧反应，因此体系中发生的反应是循环式的。解法一：根据化学方程式进行计算，由题意可知，整个反应过程由以下三个反应组成，由题意知，最后无气体剩余，所以，整个反应可用一个总反应方程式来说明。故选B、D。解法二：我们也可以通过借鉴CO、H2和Na2O2反应的角度进行讨论。根据反应：从两式可知，对于CO和H2的混合气体，无论二者以任意比例混合，通入足量的Na2O2，在密闭体系中反应完全后，无气体剩余，过氧化钠的增重的质量即原CO气体(或H2气体)的质量。同理，有机物只要符合(CO)m(H2)n(和含氢多少无关)就有上述结论，即有机物混合
