有机物的燃烧规律和分子式的确定.pdf

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1、精品 有机物的燃烧规律和分子式的确定 一有机物的燃烧规律 1、烃完全燃烧时的耗氧规律：(1)等物质的量的烃(CxHy)完全燃烧时，其耗氧量的大小取决于)4(yx 的值，其值越大，耗氧量越 大 。(2)等质量的烃完全燃烧时，其耗氧量的大小取决于该烃分子中氢的质量分数（y/x)，其值越大，耗氧量越 大 。(3)最简式相同的烃，不论它们以何种比例混合，只要总质量一定，完全燃烧时所消耗的氧气以及燃烧生成的 CO2和 H2O 的量均为 定值 。（4）不同的有机物完全燃烧时，若生成的 CO2和 H2O 的物质的量之比相等，则它们分子中的碳原子和氢原子的原子个数比相等。2、气态烃完全燃烧前后气体体积变化的规

2、律 完全燃烧的通式：CxHy(x+4y)O2xCO22yH2O（1）燃烧后温度高于 100时，水为气态：14yVVV后前 y4 时，V0，体积不变；y4 时，V0，体积增大；y4 时，V0，体积减小。（2）燃烧后温度低于 100时，水为液态：14yVVV 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。例 1：盛有 CH4和空气的混和气的试管，其中 CH4占 1/5 体积。在密闭条件下，用电火花点燃，冷却后倒置在盛满水的水槽中（去掉试管塞）此时试管中 A水面上升到试管的 1/5 体积处；B水面上升到试管的一半以上；C水面无变化；D、

3、水面上升。【练习 1】类别 比较 烷烃 烯烃(分子中只有一个碳碳双键)炔烃(分子中只有一个碳碳叁键)组成通式 CnH2n+2（n1）CnH2n（n2）CnH2n-2（n2）碳的质量分数 75%85.7%85.7%85.7%92.3%燃烧 通式 CxHy+(x+4y)O2点燃xCO2+2yH2O 现象 火焰不明亮 火焰较明亮，带黑烟 火焰明亮，带浓烟 精品 1、等物质的量的下列烃完全燃烧时，消耗 O2最多的是（）生成 CO2最多的是（）生成 H2O最少的是（）A、CH4 B、C2H6 C、C3H6 D、C6H6 2.等质量的下列烃完全燃烧时，消耗 O2最多的是（）A、CH4 B、C2H6 C、C

4、3H6 D、C6H6 3.取一定质量的下列各组物质混合后，无论以何种比例混合，其充分燃烧后一定能得到相同物质的量的二氧化碳和水的是（）AC2H2 C2H6 BCH4 C3H8 CC3H6 C3H8 DC2H4 C4H8 4.等质量的下列有机物耗氧量由大到小的顺序是_。C2H6 C2H4 C3H8 聚乙烯 C4H6 5等物质的量的下列有机物耗氧量由大到小的顺序是 _。C2H6 C3H4 C2H5OH C2H6O2 C3H8O3 6.下列各组混合物，不管以任何比例混合，只要总质量固定，经过燃烧后产生 CO2的量为一恒定值的是（）A醛和甲酸甲酯B乙醇和乙酸C丙烯和丙烷 D乙炔和苯蒸气 7.在 120

5、时，1L 下列各烃在足量的氧气中燃烧，燃烧前后气体的总体积保持不变的是（）A.CH4 B.C2H2 C.C3H6 D.C4H8【延伸】1.某有机物完全燃烧后 若产物只有 CO2和 H2O，则其组成元素可能为 C、H 或 C、H、O。欲判定该有机物中是否含氧元素，首先求出 CO2中碳元素的质量及 H2O 中氢元素的质量，然后将碳、氢元素的质量之和与原来有机物质量相比较。若两者相等，则原有机物的组成中不含氧，否则，原有机物的组成中含氧。2.当不同的有机物的物质的量相同时，此时有机物可写成 CxHy（H2O）n 或 CxOy（H2O）n的形式，耗氧只能由前一部分 CxHy 或 CxOy 完成，后面部

6、分在燃烧过程中不耗氧。则 组精品 成为 CxHy（H2O）n，每摩尔耗氧x+y/4mol，组成为 CxOy（H2O）n 的物质，每摩尔耗氧x-y/2mol。特例，组成符合 CxHy（H2O）n 的物质中 CH2O 耗氧最少，组成符合 CxOy（H2O）n 的物质中乙二醛耗氧最少。例.只含碳、氢、氧的有机物为便于研究其完全燃烧时，生成物与所需氧气的量的关系可用通式（CxHy）m（H2O）n 或（CxOy）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 表示其 m 分别为 1、2、3n 均为 1。等物质的量的

7、它们燃烧时所需的氧气和生成的CO2的体积比均为 32。【练习 2】1、现有一类只含 C、H、O 的有机物它们燃烧时所消耗的氧气和生成的CO2的体积比为 54相同状况下，按照上述要求，该化合物的通式可表示为_（最简化的通式）。写出这类化合物相对分子质量最小的物质的结构简式_。2.若某一有机物可用通式（CxHy）m（H2O）n 表示则在相同条件下该类化合 物完全燃烧时消耗的氧气体积为 V1 和生成的 CO2的体积为 V2则 V1V2 必须满足的条件是_ 二、有机物燃烧通式及规律的应用 解该类题目的依据是烃及烃的衍生物的燃烧通式 CxHy+(x+y4)O2 xCO2+y2 H2O CxHyOz+(x

8、+y4-z2)O2 xCO2+y2 H2O 1通过有机物燃烧产物确定分子式 有机物燃烧产物通常是 CO2 和 H2O，由 CO2 和 H2O 的量可确定 C、H 原子的物质的量，再根据质量守恒或分子量确定是否含有氧元素及含氧原子的物质的量的多少。当求出有机物中各原子的物质的量后，即确定了有机物的分子式。精品 例 1某有机物 8.80g，完全燃烧后得到 CO2 22.0g、H2O 10.8g。该有机物的蒸气密度是相同状况下 H2密度的 44 倍，则该有机物的分子式为（）AC5H6O BC5H12 CC5H12O2 DC5H12O 2根据反应前后气体体积差确定分子式 例 2在同温同压下，10ml

9、某种气态烃在 50ml O2中完全燃烧，得到液态水和35ml 的混合气体，则该烃的分子式为（）AC4H6BC2H6 CC3H8DC3H6 例 3燃烧 1mol CxHy 时，消耗 O2 5mol，则 x 和 y 之和是 A5 B7 C9 D11 3利用中间值（平均值）确定有机物的分子式 例 4完全燃烧标准状况下某烷烃和气态烯烃的混合物 2.24L，生成 CO2 6.6g，水的质量为 4.05g。求（1）混合气体的平均摩尔质量（2）混合气体的成分和体积分数 【练习 3】1在常温条件下，只含 C、H、O 的某些有机物在足量 O2中充分燃烧，恢复到室温后，其燃烧所消耗 O2的物质的量与燃烧后所产生气

10、体的物质的量相等 写出符合上述条件的有机物的通式_。在符合条件的有机物中，若其分子中含一个碳 原子，则该物质的结 构简式为：_；若其分子中含两个碳 原 子，写出对应的两种物质的结 构 简 式：_。精品 2含 C、H、O 三种元素的有机物，完全燃烧时消耗 O2和生成 CO2的体积比是 14，则(CxOy)m(H2O)n(m、n 均为正整数)中 xy=_。其中式量最小的有机物的化学式为_。3A、B 两种有机物组成的混合物，当混合物的总质量相等时，无论 A、B 以何种比例混合，完全燃烧后生成的 CO2的质量都相等，符合这一条件的有机物的组合是（）AHCHO CH3COOH BC6H6 C6H5OHC

11、CH3OH HOCH2CH2OH DCH4 C10H8O2 4.A、B 是相对分子质量不相等的两种有机物无论以何种比例混合只要总质量不变 完全燃烧后产生 H2O 的质量也不变。（1）试写出两组符合上述情况的有机物的分子式_（2）并回答应满足的条件是_。三有机物分子式的确定方法 1 定性分析确定有机物的组成元素 燃烧法：有机物完全燃烧，各元素分别转化为以下物质 CCO2 HH2O NN2 ClHCl 2 定量计算确定有机物的分子式 李比希法：利用 CuO 在高温下氧化有机物，生成水和二氧化碳 HH2O 高氯酸镁吸收；CCO2碱石棉吸收，确定 C、H 的量。3.有机物分子式的确定常用的方法(1)实

12、验式法 由各元素的质量分数求各元素的原子个数之比(实验式)相对分子质量求分子式。例 1 3.26g 样品燃烧后，得到 4.74gCO2和 1.92gH2O，实验测得其相对分子质量为 60，求该样品的实验式和分子式。(1)求各元素的质量分数 （2）求样品分子中各元素原子的数目（N）之比（3）求分子式 精品 (2)物质的量关系法 由密度或其他条件求摩尔质量求 1mol 分子中所含各元素原子的物质的量求分子式。（标况下 M=dg/cm310322.4L/mol）例 2 实验测得某烃 A 中含碳 85.7%，含氢 14.3%。在标准状况下 11.2L 此化合物气体的质量为 14g。求此烃的分子式。(3

13、)化学方程式法 利用化学方程式求分子式。例 3 6.0g 某饱和一元醇跟足量的金属钠反应，让生成的氢气通过 5g 灼热的氧化铜，氧化铜固体的质量变成 4.36g。这时氢气的利用率是 80%。求该一元醇的分子式。(4)燃烧通式法 利用通式和相对分子质量求分子式。由于 x、y、z 相对独立，借助通式进行计算，解出 x、y、z，最后求出分子式。精品 例 4 有机物 A 是烃的含氧衍生物，在同温同压下，A 蒸气与乙醇蒸气的相对密度是 2。1.38gA 完全燃烧后，若将燃烧的产物通过碱石灰，碱石灰的质量会增加 3.06g；若将燃烧产物通过浓硫酸，浓硫酸的质量会增加 1.08g；取 4.6gA 与足量的金

14、属钠反应，生成的气体在标准状况下的体积为 1.68L；A 不与纯碱反应。通过计算确定 A 的分子式和结构简式。说明：由上述几种计算方法，可得出确定有机物分子式的基本途径：【练习 4】某有机物在氧气中充分燃烧，生成等物质的量的二氧化碳和水。则该有机物的组成必须满足的条件是（）A分子中 C、H、O 的个数比为 1:2:3 B分子中 C、H 的个数比为 1:2 C该有机物的相对分子质量为 14 D该分子中肯定不含氧 设计实验方案区分己烷、溴乙烷、乙醇三种液态有机物。某同学为测定维生素 C 中碳、氢的质量分数，取维生素 C 样品研碎，称取该试样 0.352g，置于铂舟并放入燃烧管中，不断通入氧气流。用

15、酒精喷灯持续加热样品，将生成物先后通过无水硫酸铜和碱石灰，两者分别增重 0144 g 和 0528 g，生成物完全被吸收。试回答以下问题：（1）维生素 C 中碳的质量分数是 ，氢的质量分数是 。（2）维生素 C 中是否含有氧元素?。为什么?。（3）如果需要你确定维生素 C 的分子式，你还需要哪些信息?。某烃含氢元素的质量分数为 17.2%，求此烃的实验式。又测得该烃的相对分子质量是 58，求该烃的分子式。精品 室温时某气态烃 10 mL 与过量氧气混合，点燃爆炸后恢复至室温，气体体积比点燃前减少了 25 mL。再把这些气体通过苛性钠溶液，气体体积又减少了 30 mL。试确定该烃的分子式。6.有

16、两种气态烃的混合物，已知它们都能使溴水褪色，且分子中碳原子数均小于 5，1 体积该混合气体完全燃烧后，可得到 3.6 体积二氧化碳和 3 体积水蒸气（气体体积均是在同温同压下测定）分析判断两种烃各是哪一类。通过计算和推理，确定这两种烃的分子式以及它们在混合物中的体积比。7有机物 A 由碳、氢、氧三种元素组成。现取 3g A 与 4.48L 氧气（标准状况）在密闭容器中燃烧，燃烧后生成二氧化碳、一氧化碳和水蒸气（假设反应物没有剩余）。将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰，浓硫酸增重 3.6g，碱石灰增重 4.4g。回答下列问题：（1）3gA 中所含氢原子、碳原子的物质的量各是多少?（2）通过计

17、算确定该有机物的分子式。8燃烧某有机物 A 1.50g，生成 1.12L（标准状况）CO2和 0.05molH2O。该有机物的蒸气对空气的相对密度是 1.04，求该有机物的分子式。（根据燃烧产物求）9为了测定一种气态烃 A 的化学式，取一定量的 A 置于一密闭容器中燃烧，定性实验表明产物是 CO2、CO 和水蒸气。学生甲、乙设计了两个方案，均认为根据自己的方案能求出 A 的最简式。他们测得的有关数据如下（箭头表示气流的方向，实验前系统内的空气已排尽）：g76.1COg30.1g52.22生成增重增重甲：燃烧产物点燃碱石灰浓硫酸 g4g64.0g60.5CuO增重增重增重乙：燃烧产物石灰水灼热碱

18、石灰 试回答：（1）根据两方案，你认为能否求出 A 的最简式?（2）请根据你选择的方案，通过计算求出 A 的最简式。（3）若要确定 A 的分子式，是否需要测定其他数据?说明其原因。精品 100.60g 某饱和一元醇 A，与足量的金属钠反应,生成氢气 112mL(标准状况)。求该一元醇的分子式。将该一元醇进行1H 核磁共振分析，其1HNMR 谱图如下，写出 A 的结构式。11图 1 和图 2 是 A、B 两种物质的核磁共振氢谱。已知 A、B 两种物质都是烃类，都含有 6 个氢原子。请根据图 1 和图 2 两种物质的核磁共振氢谱谱图选择出可能属于图 1 和图 2 的两种物质是 （）AA 是 C3H

19、6；B 是 C6H6 BA 是 C2H6；B 是 C3H6 CA 是 C2H6；B 是 C6H6 DA 是 C3H6；B 是 C2H6 12未知物 A 的实验式和分子式都是 C2H6O。A 的红外光谱图如图(a)，未知物 A 的核磁共振氢谱有三个峰图（b），峰面积之比是 1:2:3，未知物 A 的结构简式为 。13某有机物的蒸气密度是相同状况下甲烷密度的 3625 倍。把 116g 该有机物在氧气中充分燃烧，将生成的气体混合物通过足量碱石灰，碱石灰增重 372g，又知生成 H2O 和 CO2的物质的量比为 1：1，试求此有机物的分子式。红外光谱和核磁共振氢谱显示该分子中含有碳碳双键和羟基（结构不稳定），试确定它的结构简式。