有机物完全燃烧中的有关规律例析
- 格式:doc
- 大小:77.50 KB
- 文档页数:4
烃类完全燃烧的计算规律高中有机化学的学习中,经常涉及烃类完全燃烧的计算的题目。
如何解决这一类题目,既是难点,也是重点内容之一。
为了使同学们熟练解题,系统掌握基础知识,现将有关规律总结如下,供大家参考。
一、烃类完全燃烧的通式CxHy + (x+y/4)O2→xCO2 + (y/2)H2O二、烃类完全燃烧前后体积(分子总数)的变化规律1、同温同压下,1体积烃类完全燃烧,当生成的水为气态时(温度高于100℃)△V = V前– V后= 1 + x + y/4 – x – y/2 =1 – y/4当△V ? 0时, V前? V后,则燃烧前后气体的体积减小,此时y ? 4当△V?0时, V前?V后,则燃烧前后气体的体积减小,此时y ?4当△V =0时, V前= V后,则燃烧前后气体的体积减小,此时y = 4可见,当温度高于100℃时,燃烧前后的体积的变化与碳原子数无关,与氢原子数有关。
例如:150℃时,CH4、C2H4完全燃烧前后的体积不变(即分子数不变),而C2H2燃烧前后的体积变小,C2H6等氢原子数大于4的烃燃烧前后的体积变大。
对于混合气体,求氢原子的平均原子数,亦可适用。
练习1:120℃时,下列气体物质(或混合物)各 a mol,在氧气中完全燃烧,燃烧前后体积不变的有(),燃烧前的体积大于燃烧后的体积的有(),燃烧前的体积小于燃烧后的体积的有()。
A、C2H2B、C2H4与C2H2C、C2H2与C3H6(1:1)D、C3H8与CH4(1:1)E、C2H4与C3H4答案:(C、E); (A、B); (D)2、同温同压下,1体积烃类完全燃烧,当生成的水为液态时(温度低于100℃)。
△V = V前– V后= 1 + x + y/4 – x =1 + y/4则必然△V ? 0, V前? V后,则燃烧前后气体的体积一定减小,这取决于氢原子数,氢原子数越多,体积减少的越多。
例如:在50℃时,1mol的C2H6燃烧前后气体体积减少要比1mol的C2H4体积减少的多。
1、1000C以上,烃的燃烧通式为:CxHy + (x+y/4)O2 xCO2+y/2H2O。
当y=4时,反应前后体积不变;当y>4时,燃烧后体积增大;当y<4时,燃烧后体积减小。
2、1000C以上,烃的含氧衍生物燃烧通式:CxHyOz + (x+y/4-z/2) xCO2+y/2H2O。
当y=4-2z 时,燃烧前后体积不变;当y>4-2z时,燃烧前后体积增大;当y<4-2z时,无此含氧衍生物。
二、有机物燃烧耗氧量规律1、等质量的烃(CxHy )完全燃烧时,耗氧量的大小与烃中氢元素质量分数的大小有关,且氢元素的质量分数越大,耗氧量越大,即y/x越大,耗氧量越大。
2、等物质的量的烃(CxHy)完全燃烧时,耗氧量的大小取决于(x+y/4)值,(x+y/4)越大,耗氧量越大。
3、一定质量具有相同最简式的有机物混合物完全燃烧时,其耗氧量为定值而与混合物各组分的含量无关,恒等于同质量的某单一组分完全燃烧时的耗氧量。
三、有机物燃烧后生成CO2和H2O的规律1、在1000C以上时,若有机物完全燃烧生成的CO2和H2O的体积相等(或物质的量相等),有机物分子中所含的氢原子数是碳原子数的2倍。
如CnHn(烯烃或环烷烃)、CnH2nO(醛或酮)、CnH2nO2(羧酸或酯)、葡萄糖和果糖等。
2、在1000C以上时,若有机物完全燃烧生成的CO2和H2O的体积(或物质的量)之比为2:1,有机物分子中的碳原子数必和氢原子数相等。
如C2H2、C6H6、C6H5OH、C8H8等。
3、在1000C以上时,若有机物完全燃烧生成的CO2和H2O的体积(或物质的量)之比为1:2,有机物分子中氢原子数必是碳原子数的4倍。
如CH4、CH3OHCO(NH2)2等。
四、有机混合物燃烧时耗氧量与生成物的量关系规律1、混合物总物质的量一定时:①A、B两种有机物不论以何种比例混合,只要物质的量之和不变,完全燃烧时消耗的O2和生成的CO2的物质的量也不变。
烃的燃烧学案及练习烃燃烧规律及应用例析烃燃烧知识是有机化学的一个重点内容,经常利用烃燃烧实验进行计算推导烃的分子式或烃的混合物中的成分问题。
一、燃烧规律根据烃燃烧的化学方程式C n H m + (n + m/4)O2→nCO2 + m/2 H2O可知有如下规律:①等物质的量的烃完全燃烧时,耗氧量的多少决定于n的值,n的值越大,耗氧量越多。
②等质量的烃完全燃烧时,耗氧量的多少决定于氢的质量分数,即m/n的值,m/n越大,耗氧量越多。
③最简式相同的烃无论以何种比例混合,都有混合物中碳氢元素的质量比和质量分数都不变;一定质量的混合烃完全燃烧时消耗O2的质量不变,生成的CO2和H2O的质量不变。
④对气态烃完全燃烧时,若温度低于100℃则反应后的气体体积一定减少为(1+m/4),若温度高于100℃时,则存在:m=4时,完全燃烧前后气体的体积不变;m<4时,完全燃烧后气体的体积减少;m>4时,完全燃烧后气体的体积增大。
烃及其含氧衍生物的燃烧通式:烃:CxHy+(x+y/4)O2→xCO2+y/2H2O烃的含氧衍生物:CxHyOz+(x+y/4-z/2)O2 ? xCO2+y/2H2O 规律1:耗氧量大小的比较(1) 等质量的烃(CxHy)完全燃烧时,耗氧量及生成的CO2和H2O 的量均决定于y/x的比值大小。
比值越大,耗氧量越多。
(2) 等质量具有相同最简式的有机物完全燃烧时,其耗氧量相等,燃烧产物相同,比例亦相同。
(3) 等物质的量的烃(CxHy)及其含氧衍生物(CxHyOz)完全燃烧时的耗氧量取决于x+y/4-z/2,其值越大,耗氧量越多。
(4) 等物质的量的不饱和烃与该烃和水加成的产物(如乙烯与乙醇、乙炔与乙醛等)或加成产物的同分异构完全燃烧,耗氧量相等。
即每增加一个氧原子便内耗两个氢原子。
规律2:气态烃(CxHy)在氧气中完全燃烧后(反应前后温度不变且高于100℃):若y=4,V总不变;(有CH4、C2H4、C3H4、C4H4)若y<4,V总减小,压强减小;(只有乙炔)若y>4,V总增大,压强增大。
有机物完全燃烧的规律1.有机物完全燃烧的两个通式烃: C x H y + (4y x +)O 2 → x CO 2 + 2y H 2O 烃的含氧衍生物: C x H y O m + (24m y x -+)O 2 → x CO 2 + 2y H 2O 2.烃完全燃烧时的耗氧规律⑴等物质的量的烃(C x H y )完全燃烧时,耗氧量与4y x +成正比,其值越大,耗氧量越大 ⑵等质量的烃(C x H y )完全燃烧时,耗氧量与xy 成正比,其值越大,耗氧量越大,且生成H 2O 的量越大,而生成CO 2的量越小例:等质量的乙烯(C 2H 4)和环己烷(C 6H 12)分别在足量的氧气中完全燃烧,消耗氧气的质量分别为a g 、b g ,则a 和b 的关系是: A. a = 3b B. 3a = b C. a = b D. a ﹤ b⑶质量一定时,最简式相同的各种烃完全燃烧时其耗氧量、生成的二氧化碳和水的量均相等 ⑷气态烃完全燃烧前后气体体积的变化: O H y xCO O y x CxHy 2222)4(+→++ 后前V V V -=∆ A. T < 100℃ 时,41y V +=∆(体积减小) B. T > 100℃ 时,41y V -=∆ ①若 y = 4 , 燃烧前后体积不变, △V=0②若 y > 4 , 燃烧后体积增大, △V=14-y ③若 y < 4 , 燃烧后体积减少, △V=41y - 例:120℃时,1体积某烃和4体积氧气混合,完全燃烧后恢复到原来的温度和压强,体积不变,该烃分子中所含的碳原子数不可能为: A. 1 B. 2 C. 3 D. 4⑸等物质的量的烃的衍生物(C x H y O m )完全燃烧时,耗氧量与(24m y x -+)成正比,其值越大,耗氧量越大例:等物质的量的A 物质(化学式为C n H 2n O )和B 物质(化学式为C m H 2m+2O 2)分别完全燃烧时,耗氧量相等。
烃燃烧耗氧量规律
一、燃烧反应简介
燃烧是指物质与氧气在一定条件下发生的氧化反应,是化学能转化为
热能的过程。
在有机化学中,燃烧反应是指有机物与氧气发生的氧化
反应,产生二氧化碳和水。
二、烷烃的结构与分类
烷烃是一类只含有碳和氢两种元素的有机化合物,分子中只包含单键。
根据分子中碳原子数目不同,可将其分为甲烷、乙烷、丙烷等不同种类。
三、燃烧规律
1. 燃料与空气混合后才能进行完全燃烧。
2. 燃料中碳和氢的摩尔比例对于理论完全燃烧时所需的空气量具有决
定性作用。
3. 理论完全反应所需空气量可以通过计算得出。
4. 在实际情况下,由于存在不完全反应等因素,实际耗氧量会大于理
论值。
四、燃料含量对耗氧量的影响
1. 含碳量增加会使耗氧量增加。
因为碳原子需要氧气参与反应才能完
全燃烧。
2. 含氢量增加会使耗氧量增加。
因为氢原子需要氧气参与反应才能形
成水。
3. 含硫、氮等元素的存在会影响燃烧反应,使得实际耗氧量大于理论值。
五、实验测定烷烃的耗氧量
在实验中,可以通过将一定质量的烷烃与一定体积的空气混合,点火后测定残留空气中氧气含量的变化来确定其耗氧量。
六、应用
1. 燃料的设计和选用:根据不同用途和要求,选择合适的含碳、含氢量以及其他元素含量的燃料。
2. 能源利用:了解不同种类燃料的理论完全反应所需空气量,可以更好地利用化学能转化为其他形式能源。
3. 环境保护:通过了解不同种类燃料对环境污染情况,可以选择更环保、低污染的能源形式。
有机物燃烧规律一、烃及其含氧衍生物完全燃烧时耗氧量规律1.有机物的质量一定时:①烃类物质(C x H y)完全燃烧的耗氧量与x/y成比;②燃烧时耗氧量相同,则两者的关系为:⑴互为或⑵相同。
2.有机物的物质的量一定时:①若属于烃类物质,根据分子中碳、氢原子个数越,耗氧量越直接比较;若碳、氢原子数都不同且一多一少,则可以按个碳原子与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②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或的形式,即将含氧衍生物改写为或或形式,再按①比较C x H y的耗氧量二、烃及其含氧衍生物完全燃烧时生成CO2及H2O量规律1.将C x H y转换为CH y/x,相同质量的烃完全燃烧时y/x值越,生成水的量越,而产生的CO2量越。
y/x相同,耗氧量,生成H2O及CO2的量相同。
2.有机物的物质的量一定时,有机物完全燃烧时生成的CO2或H2O的物质的量,则有机物中碳原子或氢原子的个数;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。
3.有机物的质量一定时,有机物完全燃烧时生成的CO2或H2O的物质的量一定,则有机物中含或的质量分数一定;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。
4.一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的物质的量的情况,则烃:C x H y y/4 0;烃的衍生物:C x H y O z(y/4—z/2)0。
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;③生成的CO2的物质的量小于消耗的O2的物质的量的情况:⑴若CO2和O2体积比为4∶3 ,其通式为⑵若CO2和O2体积比为2∶1 ,其通式为。
有机物燃烧耗氧量规律有机物燃烧耗氧量规律是指当有机物燃烧时,所需氧气的量与该有机物中碳、氢、氧元素的数量之间的关系。
这一规律的研究对于理解有机物燃烧过程中的能量转化和化学反应有着重要意义。
本文将从从简到繁的角度,逐步探讨有机物燃烧耗氧量规律,并结合个人观点和理解,为读者全面、深刻和灵活地解读这一主题。
1. 有机物燃烧概述有机物是由碳、氢、氧等元素组成的化合物,在燃烧过程中,会释放出能量和产生二氧化碳、水等产品。
燃烧是一种氧化反应,其反应过程复杂,需要一定的氧气参与。
有机物的燃烧过程并非简单的燃烧,其中涉及着许多复杂的化学反应。
2. 理论耗氧量的计算若给定有机物的化学式,可以根据其组成元素的数量计算出其理论耗氧量。
一般而言,碳元素每个原子需要与两个氧气分子发生氧化反应,生成二氧化碳;氢元素每个原子需要与氧气发生氧化反应,生成水。
据此可以利用化学方程式来计算有机物的理论耗氧量。
3. 实际燃烧中的影响因素在实际的燃烧过程中,考虑到反应的速率、燃烧温度、氧气的利用率等因素,理论耗氧量与实际耗氧量往往会存在一定的差异。
这需要进一步研究实际燃烧过程中各种因素对耗氧量的影响,以便更深入地理解有机物燃烧耗氧量规律。
4. 个人观点和理解有机物燃烧耗氧量规律是一个复杂而又有趣的研究课题。
通过深入了解有机物的化学结构和燃烧过程,我们可以更好地理解化学反应背后所涉及的能量变化和物质转化。
这一规律的研究对于环境保护、能源开发等领域具有重要的理论和实践意义,在未来的研究中,我希望能够进一步探索有机物燃烧耗氧量规律的深层次机制,为这一领域的发展做出更多的贡献。
总结回顾有机物燃烧耗氧量规律是一个涉及到化学、能量转化和环境等多个领域的重要课题。
通过对有机物燃烧过程中的耗氧量规律进行研究和探讨,我们可以更好地理解化学反应的本质和能量转化的规律。
这一规律的深入研究对于推动相关领域的发展具有重要的意义,也为人类社会可持续发展提供了重要的参考和指导。
勤奋!博学!笃志!感恩!专题:有机物燃烧的规律及有关计算一、烃完全燃烧前后气体体积的变化完全燃烧的通式:C x H y +(x+4y )O 2xCO 2+2y H 2O (1) 燃烧后温度高于100℃时,水为气态:14y V V V ∆=-=-后前 ① y =4时,V ∆=0,体积不变;② y>4时,V ∆>0,体积增大;③ y<4时,V ∆<0,体积减小。
(2) 燃烧后温度低于100℃时,水为液态:14y V V V ∆=-=+后前 ※ 无论水为气态还是液态,燃烧前后气体体积的变化都只与烃分子中的氢原子个数有关,而与烃分子中的碳原子数无关。
【典例分析】a mL 三种气态烃的混合物与足量的氧气混合点燃爆炸后,恢复到原来的状态(常温常压),体积共缩小2a mL 。
则三种烃可能是( A )A 、CH 4、C 2H 4、 C 3H 4B 、C 2H 6、C 3H 6、C 4H 6C 、CH 4、C 2H 6 、C 3H 8D 、C 2H 4、C 2H 2、CH 4【对应练习】.1.01×105 Pa 、150℃时,将1 L C 2H 4、2 L C 2H 6与20 L O 2混合并点燃,完全反应后O 2有剩余。
当反应后的混合气体恢复至原条件时,气体体积为( D )A .15 LB .20 LC .23 LD .24 L二、烃类完全燃烧时所耗氧气量的规律完全燃烧的通式:C x H y +(x+4y )O 2xCO 2+2y H 2O (1) 相同条件下等物质的量的烃完全燃烧时,(x+4y )值越大,则耗氧量越多; (2) 质量相同的有机物,其含氢百分率(或y x 值)越大,则耗氧量越多; (3) 1mol 有机物每增加一个CH 2,耗氧量多1.5mol ;(4) 1mol 含相同碳原子数的烷烃、烯烃、炔烃耗氧量依次减小0.5mol ;(5) 质量相同的C x H y ,x y 值越大,则生成的CO 2越多;若两种烃的x y值相等,质量相同,则完全燃烧耗氧量、生成的CO 2和H 2O 均相等。
高中化学有机燃烧规律教案教学目标:
1. 了解有机物燃烧的基本规律
2. 掌握有机物燃烧的化学反应方程式
3. 能够解释有机物燃烧释放能量的原因
4. 能够应用有机物燃烧规律解决相关问题
教学内容:
1. 有机物的燃烧过程
2. 有机物燃烧的化学方程式
3. 有机物燃烧释放能量的原因
教学准备:
1. 讲解PPT
2. 有机物燃烧实验装置
3. 有机物燃烧实验药品
教学步骤:
一、导入(5分钟)
1. 引出有机物燃烧的背景和重要性
2. 提出学生猜想:有机物燃烧后会释放什么?
二、讲解有机物燃烧规律(15分钟)
1. 讲解有机物燃烧的基本过程
2. 分析有机物燃烧的化学方程式
3. 解释有机物燃烧释放能量的原因
三、实验演示(15分钟)
1. 展示有机物燃烧实验
2. 观察燃烧过程并记录实验数据
3. 分析实验结果并讨论
四、练习与讨论(10分钟)
1. 学生解答相关问题
2. 学生进行有机物燃烧计算练习
3. 学生分组讨论有机物燃烧应用案例
五、总结与评价(5分钟)
1. 总结有机物燃烧规律并梳理重点知识
2. 学生自我评价并提出问题
教学反思:
通过本节课教学,学生应该能够对有机物燃烧的规律有深刻的理解,并能够应用所学知识解决实际问题。
教学过程中要注重实验的展示与讨论,激发学生的学习兴趣,提高学生动手能力和实践能力。
同时,也要引导学生思考有机物燃烧对环境的影响,培养学生的环境保护意识。
烃燃烧规律及应用例析烃燃烧知识是有机化学的一个重点内容,经常利用烃燃烧实验进行计算推导烃的分子式或烃的混合物中的成分问题。
一、燃烧规律根据烃燃烧的化学方程式C n H m + (n + m/4)O2→nCO2 + m/2 H2O可知有如下规律:①等物质的量的烃完全燃烧时,耗氧量的多少决定于n的值,n的值越大,耗氧量越多。
②等质量的烃完全燃烧时,耗氧量的多少决定于氢的质量分数,即m/n的值,m/n越大,耗氧量越多。
③最简式相同的烃无论以何种比例混合,都有混合物中碳氢元素的质量比和质量分数都不变;一定质量的混合烃完全燃烧时消耗O2的质量不变,生成的CO2和H2O的质量不变。
④对气态烃完全燃烧时,若温度低于100℃则反应后的气体体积一定减少为(1+m/4),若温度高于100℃时,则存在:m=4时,完全燃烧前后气体的体积不变;m<4时,完全燃烧后气体的体积减少;m>4时,完全燃烧后气体的体积增大。
二、典题例析:1、判断耗氧量及水或二氧化碳的生成多少问题例1、下列各组物质中各有两组份,两组份各取1摩尔,在足量氧气中燃烧,两者耗氧量不相同的是()A .乙烯和乙醇B .乙炔和乙醛C .乙烷和乙酸甲酯D .乙醇和乙酸解析:本题是烃燃烧规律的灵活运用问题。
CH3CH2OH(乙醇)可改写成C2H4·H2O,故它和C2H4的耗氧量相等;CH3CHO(乙醛)可改写成C2H2·H2O,故它和C2H2的耗氧量相等;CH3COOCH3(乙酸甲酯)可改写成C2H6·CO2,故它和C2H6的耗氧量相等。
CH3COOH (乙酸)可改写成CH4·CO2或C2·2H2O。
答案:D。
2、推断烃的分子式例2.充分燃烧某液态芳香烃X,并收集产生的全部水,恢复到室温时得到水的质量跟原芳香烃X的质量相等。
则X的分子式是()A.C10H14B.C11H16C.C12H18D.C13H20解析:由燃烧通式C n H m + (n + m/4)O2→nCO2 + m/2 H2O 及“得到水的质量跟原芳香烃X的质量相等”可知芳香烃中碳的质量与水中氧的质量与相等,故芳香烃中碳与氢的质量比恰好是水中氧与氢的质量比。
【高中化学】有机物的燃烧规律及分子式的确定一.教学内容:有机物的燃烧规律及分子式的确定二、教学目标重点:有机物的燃烧规律及有关计算H→h2o,cl→因此,我们可以根据对有机物的分析来判断有机物的组成。
说明:有机物完全燃烧后:若产物只有co2和h2o,则其组成元素可能为c、h或c、h、o。
为了确定有机物是否含氧,首先计算二氧化碳中碳的质量和水中氢的质量,然后将碳和氢的质量之和与原始有机物的质量进行比较。
如果两者相等,则原始有机物的成分不含氧,否则,原始有机物的成分含氧。
生成的co2和h2o的关系有:(1) CO2和H2O的体积比为1:1:如果是碳氢化合物,则属于环烷烃或烯烃;如果是碳氢化合物衍生物,则为醛、酮、羧酸、酯、葡萄糖、果糖等。
(2)生成的co2和h2o的体积比为1∶2的有:甲烷、甲醇和尿素等含一个碳原子和四个氢原子。
(3)生成的co2和h2o的体积比为2∶1的有:分子中碳、氢原子数相同的物质,如:乙炔、苯、苯乙烯、苯酚等。
(4)气态烃CxHy与O2混合燃烧后,恢复到原始状态(温度大于100℃),反应前后气体总体积变化如下:(5)当不同的有机物的物质的量相同时,此时,有机物可以写成CxHy(H2O)n或cxoy(H2O)n的形式。
耗氧量只能由CxHy或cxoy的前部分完成,而后部分在燃烧过程中不消耗氧气。
是组成为cxhy(h2o)n,每摩尔耗氧(xy/4)mol;由cxoy(H2O)n组成的材料每摩尔消耗氧(X-Y/2)mol;特例:组成符合cxhy(h2o)n的物质中ch2o耗氧最少;在成分符合cxoy(H2O)n的物质中,乙二醛消耗的氧气最少。
(二)有机物完全燃烧时耗氧量的计算:假设碳氢化合物和碳氢化合物衍生物的通式分别为CxHy和cxhyoz,根据碳氢化合物和碳氢化合物衍生物的燃烧反应方程,可以计算碳氢化合物或碳氢化合物衍生物完全燃烧时的耗氧量:烃为:(x+y/4);而烃的衍生物为:(x+y/4-z/2)a、 B只要总质量保持不变,无论两种有机物的质量比如何,氧气消耗量与完全燃烧过程中产生的CO2和H2O量之间的关系(四)物质的量之和不变的两种有机物完全燃烧规律:a、 B氧消耗量与完全燃烧过程中产生的CO2和H2O量之间的关系,只要总物质量保持不变,无论混合的两种有机物质的比例如何例1.(1997年全国题)两种气态烃以任意比例混合,在105℃时1l该混合烃与9l氧气混合,充分燃烧后恢复到原状态,所得气体体积仍是10l,下列各组混合烃中不符合此条件的是()a、 ch4c2h4b。
【干货】有机物燃烧规律总结!一、等物质的量的有机物完全燃烧消耗O2,生成H2O与CO2的量的比较等物质的量的烃完全燃烧耗氧量由(x + y/4)值决定,(x + y/4)的值越大,消耗氧气的量就越多,若两种烃的(x + y/4)值相等,耗氧量就相同。
物质的量相等的烃C x H y和完全可拆成形式为C x H y·(CO2)m·(H2O)n的烃的衍生物分别完全燃烧后,它们消耗的O2的量相同。
【例题1】燃烧相同物质的量的下列有机物,消耗氧气最多的是A.乙醛 B.乙醇 C.乙二醇 D.甲酸甲酯解析: 将四个选项作如下变形:A:C2H4O → C2H2·(H2O) B:C2H6O → C2H4·(H2O)C:C2H6O2→ C2H2·(H2O)2 D:C2H4O2→ C2·(H2O)2经变形后“H2O”不再耗氧,耗氧量仅决定于非“H2O”部分,通过比较容易得出出答案B正确。
答案:B点拨:在总物质的量相同的前提下,由符合上述条件的有机物组成的混合物,无论以何种比例混合,消耗氧气的量相同,且等于等物质的量的任一组分的耗O2量(如CH4和CH3COOH以及C2H4和C2H5OH等)。
二、等质量的有机物完全燃烧消耗O2,生成H2O与CO2的量的比较1 mol C(12 g)完全燃烧消耗1 mol O2,4 mol H(4 g)完全燃烧消耗1 mol O2,所以质量相同的烃完全燃烧,w(H)越高,消耗的O2的量越大,生成的H2O的量也就越多。
通常将CxHy变换为CHy/x,y/x值越大,w(H)就越高,消耗O2的量就越多。
按照题目要求有时还将CxHy变换为Cx/yH,x/y值越大,w(C)就越高,生成的CO2的量就越多。
若两种烃的x/y值相等,即具有相同最简式的有机物(或最简式相同的有机物无论以何种比例混合),完全燃烧时,耗O2的量相同,生成的H2O及CO2的量也相同。
第三章单元总结提升一卤代烃同分异构体种类的规律单元总结归纳整合拓展创新类型一有机物的燃烧规律烃或烃的衍生物的燃烧通式:。
燃烧反应的有关问题,可抓住以下规律1、同温同压下烃完全燃烧前后气体体积变化规律a、若燃烧后生成液态水,根据:【规律之一】燃烧前后气体体积一定减小,且减小值只与烃分子中的氢原子数有关,与碳原子数无关。
b、若燃烧后生成气态水:则烃分子中氢原子数【规律之二】燃烧后生成气态水时,总体积只与氢原子数有关,可能增大,不变或减小。
2、有机物燃烧的耗氧量规律C ~O2~CO24H ~O2 ~2H2O质量12g 32g 44g 4g 32g 36g物质的量1mol 1mol 1mol 4mol 1mol 2mol即有机物中每mol碳原子消耗1mol氧气,每4mol氢原子消耗1mol氧气,若有机物本身含有氧原子,则应从碳氢耗氧中减去。
【规律之三】相同质量的烃燃烧时,含氢量越高,耗氧越多。
等质量的所有烃中CH4耗氧量最大。
【例1】某烃的每个分子中含有偶数个碳原子,2mol 该烃燃烧时消耗12mol 氧气,则此烃分子中的原子总数为A .6B .12C .14D .26【答案】B【解析】依题意可知每mol 该烃完全燃烧耗氧6mol 。
设该烃的分子式为C 2x H y ,则根据碳氢耗氧规律可列式:2x+y=6,化简可得y=24-8x 。
讨论:当x=1时,y=16,没有这种烃(舍去);当x=2时,y=8,该烃为C 4H 8,当x=3时,y=0(舍去)。
即该烃只能使C 4H 8,烃分子中的原子总数为12。
【变式题】有CH 4、C 2H 6、C 2H 4、C 3H 8、C 2H 2五种气态烃(1)若取相同质量的上述各烃完全燃烧,消耗氧气最多的是 生成CO 2体积(相同状况)最大的是 ;(2)若取相同体积(相同状况)的上述各烃完全燃烧,消耗O 2最多的是 ,生成H 2O 最少的是 。
【答案】(1)CH 4 C 2H 2 (2) C 3H 8 C 2H 2【解析】(1)根据上述规律,等质量的各烃,含氢量最大的耗氧最多,即甲烷;含碳量多大的生成的二氧化碳最多,即C 2H 2。
高考有机物燃烧规律知识点有机物燃烧通式为:CxHy+(x+y/4)O2=xCO2+y/2 H2O CxHyOz+(x+y/4-z/2)O2=xCO2+y/2 H2O一、考查气态烃燃烧体积的变化若水为液体,燃烧后体积缩小,减小值只与烃中氢原子数目有关;若水为气体,总体积变化也只与氢原子数目有关:H=4,V前=V后;H>4,V前<V后;H<4,V前>V后。
[例1]体积为10mL的某气态烃,在50mL足量O2里完全燃烧,生成液态水和体积为35 mL气体(气体体积均在同温同压下测定),此烃的分子式是()A、C2H4B、C2H2C、C3H6D、C3H8解析:因为水为液体,由燃烧通式得出体积差为(1+y/4),由差量法求得y=6,选D。
二、考查烃的物质的量与燃烧产物中CO2和H2O的物质的量的关系n(烷烃)=n(H2O)-n(CO2);烯烃:n(H2O)=n(CO2);n(炔烃)=n(CO2)-n(H2O)。
[例2]由两种烃组成的混合物,已知其中之一为烯烃。
燃烧1mol该混合物,测得产生CO24.0mol及H2O 4.4mol,试求混合烃的组成情况?解析:烯烃:n(H2O)=n(CO2),所以得出n(烷烃)=n(H2O)-n(CO2)=0.4mol、n(烯烃)=0.6mol,设烷烃为CmH2m+2、烯烃为CnH2n,得出0.4m+0.6n=4 mol,讨论有3组符合题意,即:m=7和n=2;m=4和n=4;m=1和n=6。
三、考查等质量的不同烃完全燃烧消耗O2及生成CO2和H2O 的情况C/H个数比越大,生成CO2越多;H/C值越大,生成水越多,消耗O2也越多;实验式相同的不同烃,上述三者对应都相等。
[例3]完全燃烧某混合气体,所产生的CO2的质量一定大于燃烧相同质量丙烯所产生CO2的质量,该混合气体是()A、乙炔、乙烯B、乙炔、丙烷C、乙烷、环丙烷D、丙烷、丁烯解析:烯烃和环烷烃C/H=1/2;烷烃C/H<1/2;炔烃C/H>1/2,所以炔烃与炔烃或炔烃与烯烃的组合,C的质量分数大于烯烃,选A。
烷烃完全燃烧的公式烷烃是一类由碳和氢组成的碳氢化合物,具有单键结构。
在空气中,烷烃能够发生完全燃烧反应,产生二氧化碳和水。
烷烃完全燃烧的反应方程式可以表示为:烷烃 + 氧气→ 二氧化碳 + 水 + 能量。
烷烃是一类非常常见的有机化合物,其中最简单的一种是甲烷(CH4)。
甲烷是天然气的主要成分,也是一种重要的燃料。
当甲烷与氧气发生完全燃烧时,反应方程式为:CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O + 能量。
这个方程式告诉我们,每一个甲烷分子与两个氧气分子反应,产生一个二氧化碳分子、两个水分子,并释放出能量。
除了甲烷,其他的烷烃分子也可以发生完全燃烧反应。
以乙烷(C2H6)为例,乙烷与氧气发生完全燃烧时的反应方程式为:C2H6 + 7/2O2 → 2CO2 + 3H2O + 能量。
在这个方程式中,每一个乙烷分子与7/2个氧气分子反应,产生2个二氧化碳分子、3个水分子,并释放出能量。
类似地,丙烷(C3H8)与氧气发生完全燃烧时的反应方程式为:C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O + 能量。
丁烷(C4H10)与氧气发生完全燃烧时的反应方程式为:C4H10 + 13/2O2 → 4CO2 + 5H2O + 能量。
通过这些反应方程式,我们可以看到,无论烷烃的分子式是什么,其完全燃烧的反应方程式都遵循一定的规律:烷烃的碳原子数目乘以2再加上2,就是所需的氧气分子数目。
同时,燃烧产物中的二氧化碳和水的分子数目与烷烃的碳原子数目成正比。
烷烃的完全燃烧是一种放热反应,也就是说,在这个反应过程中,能量被释放出来。
这是因为烷烃分子中的碳和氢与氧气结合形成了更稳定的二氧化碳和水分子,同时释放出能量。
完全燃烧是指燃料与足够的氧气发生反应,产生最终的燃烧产物。
在实际应用中,我们需要控制燃料和氧气的比例,以确保完全燃烧反应的进行。
如果燃料中的氧气不足,就会产生不完全燃烧,生成一些有害物质,如一氧化碳。
因此,完全燃烧是燃料利用效率高、环境友好的重要条件之一。
有机物完全燃烧中的有关规律例析
一、等物质的量的有机物完全燃烧消耗O2,生成H2O与CO2的量的比较
等物质的量的烃完全燃烧耗氧量由(x + y/4)值决定,(x + y/4)的值越大,消耗氧气的量就越多,若两种烃的(x + y/4)值相等,耗氧量就相同。
物质的量相等的烃C x H y和完全可拆成形式为C x H y·(CO2)m·(H2O)n的烃的衍生物分别完全燃烧后,它们消耗的O2的量相同。
【例题1】燃烧相同物质的量的下列有机物,消耗氧气最多的是
A.乙醛 B.乙醇 C.乙二醇 D.甲酸甲酯
解析: 将四个选项作如下变形:
A:C2H4O → C2H2·(H2O) B:C2H6O → C2H4·(H2O)
C:C2H6O2→ C2H2·(H2O)2 D:C2H4O2→ C2·(H2O)2
经变形后“H2O”不再耗氧,耗氧量仅决定于非“H2O”部分,通过比较容易得出出答案B正确。
答案:B
点拨:在总物质的量相同的前提下,由符合上述条件的有机物组成的混合物,无论以何种比例混合,消耗氧气的量相同,且等于等物质的量的任一组分的耗O2量(如CH4和CH3COOH 以及C2H4和C2H5OH等)。
二、等质量的有机物完全燃烧消耗O2,生成H2O与CO2的量的比较
1 mol C(1
2 g)完全燃烧消耗1 mol O2,4 mol H(4 g)完全燃烧消耗1 mol O2,所以质量相同的烃完全燃烧,w(H)越高,消耗的O2的量越大,生成的H2O的量也就越多。
通常将CxHy变换为CHy/x,y/x值越大,w(H)就越高,消耗O2的量就越多。
按照题目要求有时还将CxHy变换为Cx/yH,x/y值越大,w(C)就越高,生成的CO2的量就越多。
若两种烃的x/y值相等,即具有相同最简式的有机物(或最简式相同的有机物无论以何种比例混合),完全燃烧时,耗O2的量相同,生成的H2O及CO2的量也相同。
【例题2】完全燃烧相同质量的下列烃:A.CH3-CH3B.CH2=CH2C.CH≡CH D.CH4E.C6H6 F.C8H10
(1)消耗O2的量由多到少的顺序是_____________。
(2)生成CO2的量由多到少的顺序是_____________。
(3)生成H2O的量由多到少的顺序是_____________。
解析: CH3-CH3的最简式为CH3,CH2=CH2的最简式为CH2,CH≡CH的最简式为CH,CH4的最简式CH4,C6H6的最简式为CH,C8H10的最简式为CH1.25。
答案:(1)D>A>B>F>C=E
(2)E=C>F>B>A>D
(3)D>A>B>F>C=E
点拨:质量相等时,无论最简式是否相同,只要w(H)相同(如C12H8和C8H8O3,C12H8和C2H4O3)完全燃烧时,生成的H2O的量就相同。
同理只要w(C)相同(如CH4和C10H8O2)完全燃烧时,生成的CO2的量就相同。
但耗O2量就不一定相同。
三、利用有机物完全燃烧生成H2O与CO2的物质的量之比来判断有机物的可能结构
【例题3】下列各组有机物均以等物质的量组成混合物,在氧气中完全燃烧后,生成n(CO n(H2O) = 1 : 1的是:
2) :
A.CH4 C2H4
B.C2H4 C3H6
C.C2H4 C2H2
D.C2H6 C4H6
E.C2H6 C3H8
F.CH3COOH CH3CHO
解析: 由n(CO 2) : n(H2O) = 1 : 1,推出有机物的化学式可表示为CnH2nOx。
又因是混合物,应求平均化学式。
A为C1.5H4,B为C2.5H5,C为C2H3,D为C3H6,E为C2.5H7,F为C2H4O1.5。
答案:B、D、F
点拨:由于1 mol C可以产生1 mol CO2,2 mol H可以产生1 mol H2O。
因此可以从CO2和H2O的物质的量之比可推知有机物中C、H个数之比,至于O可能有,也可能无。
因此当n(CO 2) : n(H2O) = 1 : 1时,有机物的化学式可表示为:CnH2nOx。
当x=0时,化学式为C n H2n:有机物可能为烯烃;烯烃混合物;烷烃和炔烃的混合物;烷烃、烯烃和炔烃的混合物,且烷烃的物质的量等于炔烃的物质的量。
当x=1时,化学式为C n H2n O:有机物可能为饱和一元醛;酮或烯醇(n≥3)或它们组成的混合物。
当x=2时,化学式为C n H2n O2:有机物可能为羟基醛;饱和一元羧酸;烃基是烷基酯或它们组成的混合物。
【练习1】A、B两种有机物不论以何种比例混合,只要混合物总质量不变,完全燃烧时生成H2O的量也不变。
则A、B的组合不可能是
A. C10H8和C6H8O3
B. C2H2和C6H6
C. C2H4和C3H6
D. CH4和C2H4
解析:由混合物总质量不变,完全燃烧时生成H2O的量也不变,可知A、B两种有机物含氢的质量分数相等,B、C选项中混合物的最简式相同,所以含氢的质量分数相同,故符合题意要求;A选项中C10H8和C6H8O3的相对分子质量相等,且氢原子个数又相等,故该选项也符合题意要求;D选项中,CH4和C2H4的氢原子个数相等,但相对分子质量不等,所以氢的质量分数也就不等,因此D选项不符合题意。
答案:D
【练习2】有机物A、B只由C、H、O三种元素中的两种或三种组成,相等的物质的量的A和B分别燃烧时,消耗相等物质的量的氧气。
则A、B的相对分子质量的差值不可能是
A. 44n
B. 18n
C. 14n
D. 0
解析:若二者为同分异构体,则差值为0;若相差n个C原子,则组成上相差2n个O原
子,相对分子质量相差44n,若相差2个H原子,则组成上相差n个O原子,相对分子质量相差18n.
答案:C
【练习3】下列各组混合物无论两组分以何种比例混合,只要混合物的总质量一定,完全燃烧时耗氧量不变和生成水的量一定的是:
A. CH3COOH和HCHO
B. C2H6和C3H6
C. C7H8和C3H8O
D. C4H10和C4H8
解析:混合物的各组分中只要各元素的百分组成一定,即最简式相同就满足题意。
答案:A
【练习4】乙醇和乙烯的混合气体V L,完全燃烧生CO2和H2O,消耗同状态下的氧气3V L,则混合气体中乙烯和乙醇的体积比一定为
A. 1 : 1
B. 2 : 1
C. 1 : 2
D. 任意比
解析:将乙醇的分子式改写成C2H4·H2O显然乙醇和乙烯的物质的量相同,耗氧量相同。
且1体积气体都消耗3体积的氧气,故混合气体中乙烯和乙醇的体积比为任意比。
答案:D
【练习5】已知A为烃,B为烃的含氧衍生物。
由等物质量的A和B组成的混合物1 mol 在2.5 mol O2中完全燃烧,生成2 mol CO2和2 mol H2O。
(1)该混合物的平均分子式为_______,一个B分子中含有______个O原子。
(2)若改变混合物中A、B物质的量之比,但A、B物质的量之和为定值,则生成CO2和H2O的物质的量分别为定值,则A的结构式为_______,B的结构式为_______。
解析:有题给数据可知:1 mol 混合物 + 2.5 mol O2→ 2 mol CO2 + 2 mol H2O则混合物的平均分子式为C2H4O,由于A为烃,B为烃的含氧衍生物,则B中必含2个O原子。
要满足(2)中条件,A、B分子式中必含C、H原子个数相等,则A为C2H4,B为C2H4O2。
答案:(1)C2H4O 2 (2)CH2=CH2 CH3COOH
【练习6】现有A.甲醇、B.乙醇、C.乙二醇、D.丙三醇,请用字母代号填空:
(1)取等物质的量的上述各醇分别在足量O2中完全燃烧,消耗O2的量由多到少的顺序是________________。
(2)取等质量的上述各醇分别在足量O2中完全燃烧,生成CO2的量由多到少的顺序是________________。
解析:(1)烃的含氧衍生物(C x H y O z)完全燃烧消耗氧气的多少,关键是看(x + y/4 -z/2)的大小,等物质的量的各醇,该数值越大,消耗的氧气越多,所以D>B>C>A。
(2)等质量的上述各醇完全燃烧后生成CO2量的多少,关键是看各醇中碳的质量分数的大小,碳的含量越大,则完全燃烧产生的CO2就越多,所以B>D>C>A。
答案:(1)D>B>C>A(2)B>D>C>A。