有机物燃烧专题复习
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有机物燃烧专题复习. 英德中学 张泽松. [ 例题 1] : 120 0 C 时, 1 体积某烃和 4 体积 O 2 混合,完全燃烧后恢复到原来的温度和压强,体积不变,该烃分子式中所含碳原子数不可能是( ) A.1 B.2 C.3 D.4. [ 例题 2] : 两种气态烃以任意比例混合,在 105 0 C 时 1L 该混合烃与 9L 氧气混合, 完全燃烧后恢复到原来状态,所得气体体积仍为 10L ,下列各组混合烃中不符合此条件的是( )

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有机物燃烧专题复习

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Presentation Transcript


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有机物燃烧专题复习

英德中学 张泽松


1 120 0 c 1 4 o 2 a 1 b 2 c 3 d 4

[例题1]:1200C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,该烃分子式中所含碳原子数不可能是( )A.1 B.2 C.3 D.4

[例题2]:两种气态烃以任意比例混合,在1050C时1L该混合烃与9L氧气混合,完全燃烧后恢复到原来状态,所得气体体积仍为10L,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


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有机物燃烧规律

一.烃(CXHY)燃烧耗氧量规律

1.质量相同的烃燃烧时,耗氧量(或生成水)的多少,与烃中H的质量分数成正比;

2.物质的量相同的烃完全燃烧时,耗氧量与烃的(x+y/4)成正比。

二.烃(CXHY)完全燃烧生成气态水,前后体积变化规律: 1.y=4,烃完全燃烧前后体积不变;

2.y<4,烃完全燃烧后气体体积减少;

3.y>4,烃完全燃烧后气体体积增大;


H 2 o co 2

三.物质的量相同的有机物完全燃烧后,耗氧量(或H2O,或CO2)也相同的有机物之间的关系

例题1:等物质的量的下列有机物完全燃烧耗氧量相同的有( )

A.C2H4和C3H6O3 B.CH4和C2H4O

C.C6H6和C5H10 D.C3H6和C4H8O2

例题2:下列有机物不管它们以任何物质的量的比混合,只要混合物的物质的量一定,则完全燃烧时,消耗氧气的量恒定不变的是( )

A.C2H4O和C2H6O2 B.C4H6和C3H8

C.C5H10和C6H6 D.C3H6和C3H8O


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规律:⑴对于烃CxHy,只要X+Y/4相等; ⑵若是烃CxHy和烃的含氧衍生物采用组合法,将含氧衍生物写成CxHy•n(CO2) • m(H2O)。我们可以得到当两有机物分子量不相等时,二者分子中的C原子数相等,则相差n个O原子,就必相差2n个H原子。如果二者分子中H原子数相等,相差n个C原子,必相差2n个O原子。

解析: C2H4和C3H6O3,其中C3H6O3可以组合成C2H4•H2O •CO2,而C6H6和C5H10 ,x+y/4相等。故它们在等物质的量时完全燃烧耗氧量相同。

对于混合物也是如此。


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四.质量相同的有机物完全燃烧后,生成CO2的量(或水的量、或耗氧量)也相同的有机物之间的关系

例题1:质量相同的下列各组有机物完全燃烧后,产生的CO2也相同的是( )

A.CH4和C9H20O B.C2H4和C3H8

C.甲醛和乙酸 D.C2H4和乙醇


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例题2:A,B是式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。符合上述情况的两组有机化合物的化学式是_________和__________,_______和 ________;A,B满足的条件是 ___________。


A b a b co 2 a b

解析:A,B两种有机物式量不相等,无论A,B以何种比例混合,只要混合物的总质量不变,完全燃烧后产生的CO2的质量也不变。可推知A,B中含碳元素的质量分数相等,凡能满足这个条件的每一组化合物都是本题的答案。


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  • (1)烃类:据(CH)n,写出C2H2和C6H6;据(CH2)n写出C2H4和C3H6等。

  • (2)烃的含氧衍生物类:据(CH2O)n写出CH2O和C2H4O2,CH2O和C3H6O3等。

  • (3)糖类:当(CH2O)n中的n=6时,写出CH2O和C6H12O6(葡萄糖)也是一组。


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以上多组化学式均属同一类型——最简式相同。还应有一类,虽最简式不同,但符合含碳元素质量分数相等的组合.

如:CH4中含C75%,将其式量扩大10倍,则含C原子数为10,含C仍为75%,其余(160-120)=40应由H,O补充,故可以得到C10H8O2,由此得出CH4和C10H8O2为一组。若要写出CH4与C9的组合,据C占75%,可知其余部分占25%,25%为75%的1/3,C9为12×9=108,108/3=36,这36应由H、O补齐,推知H为20,O 为16,即得到C9H20O(饱和一元醇)。


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规律:⑴对于烃来说只要碳的质量分数相同,则氢的质量分数也相同,因此最简式也相同。等质量的这些烃或它们的混合物完全燃烧后,耗氧量、生成CO2的量、生成H2O的量相同。 ⑵A、B两种有机物不论以任何比例混合,只要混合物的总质量不变,完全燃烧时生成H2O的量也不变,则A、B必满足的条件是二者含H的质量分数必相等。 ⑶A、B两种有机物不论以任何比例混合,只要混合物的总质量不变,完全燃烧时生成CO2的量也不变,则A、B必满足的条件是二者含C的质量分数必相等。注意:如何判断C、H的质量分数相同的方法。


A b h 2 o co 2 o 2 a b

规律:⑷A、B两种有机物不论以任何比例混合,只要混合物的总质量不变,完全燃烧时生成H2O和CO2的量也不变,那么消耗O2的量也必保持不变,则A、B必满足的条件是若二者式量相同,则互为同分异构体,若二者的式量不相同,则二者具有相同的最简式。


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练习

[练习1]:(96高考)有机物A、B分子式不同,它们只可能含碳、氢、氧元素的两种或三种。如果将A、B不论以何种比例混合,只要其物质的量之和不变,完全燃烧时所消耗的O2和生成的水的物质的量也不变。那么A、B组成必须满足的条件是——————————————————————。

若A是甲烷,则符合上述条件的化合物B中,分子量最小的是(写分子式)————————,并写出分子量最小的含甲基的B的两种同分异构体的结构简式——————————————————————————。


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练习

[练习1]:(96高考)有机物A、B分子式不同,它们只可能含碳、氢、氧元素的两种或三种。如果将A、B不论以何种比例混合,只要其物质的量之和不变,完全燃烧时所消耗的O2和生成的水的物质的量也不变。那么A、B组成必须满足的条件是A、B分子中必含有相等的氢原子,且相差n个C原子,同时相差2n个H原子。

若A是甲烷,则符合上述条件的化合物B中,分子量最小的是(写分子式)C2H402,并写出分子量最小的含甲基的B的两种同分异构体的结构简式CH3COOH、HCOOCH3。


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[练习2]:A、B是分子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,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分子式,并回答A、B应满足什么条件———————————————————————————————。


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[练习2]:A、B是分子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,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分子式,C2H2和C6H10O4、C2H4和C3H6 ,并回答A、B应满足什么条件A、B两种有机物的含氢的质量分数一定相等。


Co 2 h 2 0

五.有机物完全燃烧,消耗氧的量与生成CO2(或H20)的量的比与有机物组成之间关系

[例题]:只含C、H、O的有机物,为了便于表示完全燃烧时,反应物、生成物与所需O2的量间关系,可用通式(CXHY)m(H2O)n表示它们(m、n、x、y均为正整数)。例如:CH3OH、C2H5OH、C3H7OH等物质可用通式(CH2) m (H2O)n表示,它们的m分别为1,2,3,n均为1,它们所需O2和生成CO2体积比均为3:2。

⑴现有一类只含C、H、O的有机物,它们燃烧时,消耗的O2和生成CO2体积比均为5:4,按上述要求该类化合物的通式可表示为 (写最简化通式)。


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⑵这类化合物相对分子质量最小的物质的结构简式是。

⑶写出这类化合物中生成的CO2与H2O之比为1:1且能发生水解的物质的分子式。该物质能发生水解的同分异构体有种。

⑷若某一类有机物可用通式(CXOY)m(H2O)n表示,则在相同条件下,该有机物完全燃烧时,消耗O2的体积V1和生成CO2的体积V2必须满足的条件是。

⑸现有一种有机物,它完全燃烧时消耗O2的体积和生成CO2的体积之比为3:4,它具有两个羧基,其余的C原子结合的原子或原子团都相同。取0.2625g该化合物恰好能与25.00mL0.100mol/L的NaOH溶液完全中和,由此得知该化合物的分子式是。


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解析:

这类题的解题一般均可分为两个过程。

①抽象分析、归纳规律:观察分子式可发现由(H2O)n → n(H2O)不需消耗O2 。而由(CO)m + m/2O2→ m(CO2),每生成2体积CO2则需消耗1体积O2 。即消耗O2 和生成CO2的体积比只与CxOy的组成有关,而与m、n值无关。

②运用规律、演绎推理:当消耗O2 与生成CO2的体积比改变为3︰4时,有机物分子式变为(CXOY)m(H2O)n。由CXOY→x CO2 ,每生成x体积CO2同时消耗O2(2x-y)/2体积,则V(O2)/V(CO2)=(2x-y)/2x =3/4,解得x︰y=2︰1。所以,该有机物分子式为(C2O)m(H2O)n。


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扩展:

若题中给出燃烧耗O2和生成H2O的物质的量关系,我们可以将通式写成(HxOy)n(CO2)m等。


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规律:

1.当有机物可用Cm(H2O)n通式表示时,该类有机物完全燃烧时,消耗的O2体积与生成CO2的体积之比为1:1。

2.当有机物可用(CxHy)m(H2O)n通式表示时,该类有机物完全燃烧时,消耗的O2体积与生成CO2的体积之比大于1:1。

3.当有机物可用(CxOy)m(H2O)n通式表示时,该类有机物完全燃烧时,消耗的O2体积与生成CO2的体积之比小于1:1。

根据不同的体积比关系写出对应的通式。


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谢谢大家!


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