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1、 专题十四：有机物燃烧规律及聚合反应应用班级 姓名 学号 【专题目标】1、 掌握常见有机物燃烧规律；2、 掌握聚合反应类型，推断聚合反应产物及有机高分子单体。 【经典题型】一、有机物燃烧规律：有机物燃烧的规律是中学有机化学基础中的常见题型,也是高考化学中的热点内容,许多学生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： C xHy(x+y/4)O 2xCO 2+(y/2)H2O烃的衍生物： C xHyOz(x y/4 z/2)O 2xCO 2(y/2)H 2O题型一：有机物的质量一定时：1、烃类物质(CxHy)完全燃烧的耗氧量与成正比。2、有机物完全燃烧时生成的
2、CO2 或 H2O 的物质的量一定，则有机物中含碳或氢的质量分数一定；若混合物总质量一定，不论按何种比例混合，完全燃烧后生成的 CO2 或 H2O 的物质的量保持不变，则混合物中各组分含碳或氢的质量分数相同。3、燃烧时耗氧量相同，则两者的关系为：同分异构体 或 最简式相同。例 1 下列各组有机物完全燃烧时耗氧量不相同的是 A、50g 乙醇和 50g 甲醚 B、100g 乙炔和 100g 苯C、200g 甲醛和 200g 乙酸 D、100g 甲烷和 100g 乙烷解析：A 中的乙醇和甲醚互为同分异构体，B、C 中两组物质的最简式相同，所以答案为D。例 2 下列各组混合物中，不论二者以什么比例混合
3、，只要总质量一定，完全燃烧时生成CO2 的质量也一定的是A、甲烷、辛醛 B、乙炔、苯乙烯C、甲醛、甲酸甲酯 D、苯、甲苯解析：混合物总质量一定，不论按什么比例混合，完全燃烧后生成 CO2 的质量保持不变，要求混合物中各组分含碳的质量分数相同。B、C 中的两组物质的最简式相同，碳的质量分数相同，A 中碳的质量分数也相同，所以答案为 D。例 3 分别取等质量的甲烷和 A（某饱和一元醇） 、B(某饱和一元醛)、C(某稠环芳香烃含氧衍生物),若它们完全燃烧,分别生成了物质的量相同的 CO2 .则:A 的分子式为_;B 的分子式为_，C 的分子式为_(C 的分子式有多种可能,只写分子量最小的一种)。写出
4、符合上述要求时，CH4 和 A、B、C 的分子组成必须满足的条件是_（以 n 表示碳原子数，m 表示氧原子数，只写通式） 。解析：A、B、C 中的碳的质量分数与甲烷中相同,中 A、B 的分子式只要结合醇、醛的通式就可以求出答案。稠环芳香烃中最简单的是萘，通过增加氧原子维持含碳的质量分数不变可推出 C .的通式推导抓住每少 16 个氢原子增加一个氧原子即可。答案：(1)A、C9H20O B、C8H16O C、C10H8O2 (2)CnH4n-16mOm题型二：有机物的物质的量一定时： 1、比较判断耗氧量的方法步聚：若属于烃类物质，根据分子中碳、氢原子个数越多，耗氧量越多直接比较；若碳、氢原子数都
5、不同且一多一少，则可以按 1 个碳原子与 4 个氢原子的耗氧量相当转换成碳或氢原子个数相同后再进行比较即可。若属于烃的含氧衍生物，先将分子中的氧原子结合氢或碳改写成 H2O 或 CO2 的形式，即将含氧衍生物改写为CxHy(H2O)n 或 CxHy(CO2)m 或 CxHy(H2O)n(CO2)m 形式,再按比较 CxHy 的耗氧量。2、有机物完全燃烧时生成的 CO2 或 H2O 的物质的量一定，则有机物中碳原子或氢原子的个数一定；若混合物总物质的量一定，不论按何种比例混合，完全燃烧后生成的 CO2 或H2O 的量保持不变，则混合物中各组分中碳或氢原子的个数相同。例 4 相同物质的量的下列有机
6、物，充分燃烧，消耗氧气量相同的是A、C3H4 和 C2H6 B、C3H6 和 C3H8OC、C3H6O2 和 C3H8O D、C3H8O 和 C4H6O2解析：A 中 C3H4 的耗氧量相当于 C2H8,B、C、D 中的 C3H8O 可改写为 C3H6(H2O),C 中的C3H6O2 可改为 C3H2(H2O)2,D 中的 C4H6O2 可改为 C3H6(CO2),显然答案为 B、D。例 5 1molCxHy(烃)完全燃烧需要 5molO2，则 X 与 Y 之和可能是A、X+Y=5 B、X+Y=7 C、X+Y=11 D、X+Y=9解析：根据烃燃烧通式可知，1molCxHy 的耗氧量为 ，讨论易
7、知，当 x=3,y=8 时合理，答案为 C。例 6 有机物 A、B 只可能烃或烃的含氧衍生物,等物质的量的 A 和 B 完全燃烧时,消耗氧气的量相等,则 A 和 B 的分子量相差不可能为(n 为正整数) ( )A、8n B、14n C、18n D、44n解析: A 中的一个碳原子被 B 中的四个氢原子代替,A 和 B 的分子量相差 8 的倍数,即答案 A. 如果 A 和 B 的分子组成相差若干个 H2O 或 CO2 ,耗氧量也不变，即分别对应答案 C 和 D。题型三：一定量的有机物完全燃烧,生成的 CO2 和消耗的 O2 的物质的量之比一定时：1、生成的 CO2 的物质的量小于消耗的 O2 的
8、物质的量的情况例 7 某有机物的蒸气完全燃烧时，需要三倍于其体积的 O2，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、C2H4 B、C2H5OH C、CH3CHO D、CH3COOH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,即该有机物可以是 A，从耗氧量相当的原则可知 B 也正确。答案为 A、B。2、生成的 CO2 的物质的量等于消耗的 O2 的物质的量的情况符合通式 Cn(H2O)m3、生成的 CO2
9、的物质的量小于消耗的 O2 的物质的量的情况若 CO2 和 O2 体积比为 43 ,其通式为(C2O)n (H2O)m。若 CO2 和 O2 体积比为 21 ，其通式为(CO)n (H2O)m。题型四：有机物完全燃烧时生成的 CO2 和 H2O 的物质的量之比一定时：有机物完全燃烧时,若生成的 CO2 和 H2O 的物质的量之比为 a:b,则该有机物中碳、氢原子的个数比为 a:2b，该有机物是否存在氧原子，有几个氧原子，还要结合燃烧时的耗氧量或该物质的摩尔质量等其他条件才能确定。例 8 某有机物在氧气中充分燃烧，生成的水蒸气和二氧化碳的物质的量之比为 1:1，由此可以得出的结论是A、该有机物分
10、子中 C:H:O 原子个数比为 1:2:1B、分子中 C:H 原子个数比为 1:2C、有机物必定含 OD、无法判断有机物是否含 O答案：B、D题型五：有机物完全燃烧前后气体体积的变化:1、气态烃(CxHy)在 100及其以上温度完全燃烧时气体体积变化规律与氢原子个数有关若 y=4,燃烧前后体积不变,V=0若 y4,燃烧前后体积增大,V0 若 y4,燃烧前后体积减少,V0 2、气态烃(CxHy)完全燃烧后恢复到常温常压时气体体积的变化直接用烃类物质燃烧的通式通过差量法确定即可。例 9 120时,1 体积某烃和 4 体积 O2 混和,完全燃烧后恢复到原来的温度，压强体积不变，该烃分子式中所含的碳原
11、子数不可能是(A)1 (B)2 (C)3 (D)4解析：要使反应前后压强体积不变，只要氢原子个数可以等于 4 并保证能使 1 体积该烃能在 4 体积氧气里完全燃烧即可。答案：D例 10 两种气态烃以任意比例混合,在 105时 1 L 该混合烃与 9 L 氧气混合,充分燃烧后恢复到原状态,所得气体体积仍是 10 L.下列各组混合烃中不符合此条件的是(A)CH4 C2H4 (B)CH4 C3H6 (C)C2H4 C3H4 (D)C2H2 C3H6答案：B、D3、液态有机物(大多数烃的衍生物及碳原子数大于 4 的烃)的燃烧,如果燃烧后水为液态,则燃烧前后气体体积的变化为：氢原子的耗氧量减去有机物本身
12、提供的氧原子数的 。例 11 取 3.40 只含羟基、不含其他官能团的液态饱和多元醇,置于 5.00L 的氧气中,经点燃,醇完全燃烧.反应后气体体积减少 0.560L ,将气体经 CaO 吸收,体积又减少 2.8L(所有体积均在标况下测定)。则：3.4 醇中 C、H、O 的物质的量分别为:C_； H_； O_；该醇中 C、H、O 的原子个数之比为_。解析：设 3.40 醇中含 H、O 原子的物质的量分别为 x 和 y 则:x+16y=3.40-2.80L/22.4Lmol-112mol-1 方程x/4 y/2 =0.560L/22.4Lmol-1 方程、联解可得:x=0.300mol y=0.
13、100mol 进而求得原子个数比。答案：C. 0.125 mol、H. 0.300 mol、O.0.100 mol；该醇中 C、H、O 的原子个数之比为 5124二、聚合反应：1、聚合反应类型：（1） 加成聚合（聚合）反应:不饱和的单体聚合成高分子的反应。 （2）缩合聚合（缩聚）反应:单体间相互反应而生成高分子，同时还生成小分子（如水、氨、氯化氢等）的反应（又叫逐步聚合反应）。2、有机高分子单体的推断：由于单体经过某些化学反应（如加聚、缩聚、开环等）生成高聚物，所以在高分子链中，单体转变为在化学组成上能够重复的最小单位，即链节。判断高聚物的单体，就是根据高分子链，结合单体间可能发生的反应机理，
14、找出高分子链中的链节，然后将其完形便得其单体。结合中学课本，归纳出以下几条判断规津：题型一、由加聚反应生成高聚物的单体的判断：两种（或两种以上）单体可以同时进行聚合，生成含有这两种（或两种以上）结构单位的大分子。烯类及其衍生物常起共聚反应生成高分子化合物。1凡链节的主碳链为两个碳原子，其单体必为一种。将链节的两个半键闭全即为单体。2凡链节中主碳链为 4 个碳原子，无碳碳双键结构，其单体必为两种，从主链中间断开后，再分别将两个半键闭合即得单体。3凡链节中主碳链为 4 个碳原子，含有碳碳双键结构，单体为一种，属二烯烃：4凡链节中主碳链为 6 个碳原子，含有碳碳双键结构，单体为两种（即单烯烃和二烯烃
15、）5凡链节中主碳链为 8 个碳原子，含有一个碳碳双键结构时，其单体可为一种二烯烃，两种单烯烃。含有二个碳碳双键时，其单体可为二烯烃等。例 12 93 年全国高考题 33 题（湖北省用）：工程塑料 ABS 树脂（结构简式如下） 合成时用了三种单体，式中C6H5 是苯基，这三种单体的结构简式分别是：CH2=CHCN，_，_。答案：工程塑料 ABS 的单体为： 题型二、由缩聚反应生成高聚物的单体的判断：许多小分子相互作用，生成高分子化合物，同时释出水、醇、氨、氯化氢等物质。起缩聚反应的化合物必须含有两种或两种以上的官能团，它们可以是两种相同的分子，也可以是两种不同的分子。从酯基中间断开，在羰基上加羟基，在氧原子上加氢原子得到羧酸和醇。如 88 年高考题：已知涤纶树脂的结构简式为简式。HOCH2CH2OH）亚氨基上加氢原子、羰基上加羟基，所得氨基酸为单体。在羰基上加羟基，得到二胺和二酸即为单体。和 HOOC(CH2)mCOOH。9
