高中化学有机物燃烧规律考查11种方式

有机物燃烧通式为：CxHy＋(x＋y/4)O2＝xCO2＋y/2 H2OCxHyOz＋(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、C2H4              B、C2H2              C、C3H6             D、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CO2 4.0mol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。       四、考查等物质的量的不同有机物完全燃烧，消耗O2及生成CO2和H2O相等CO2或H2O相等，分子式中碳原子或氢原子个数相等；消耗O2相等，燃烧通式中O2系数相等，或将分子式变形，提出 (CO2)m ( H2O)n后剩余部分相等。[例4]燃烧等物质的量的有机物A和乙醇用去等量的O2，此时乙醇反应后生成的水量是A的1.5倍，A反应后生成的CO2 是乙醇的1.5倍，A是    （     ）A、CH3CHO     B、C2H5COOH     C、CH2=CHCOOH     D、CH3-CH(CH3)-OH解析：由乙醇分子中C、H的个数，可确定A的分子式为C3H4Ox，再由消耗O2相等，可确定A中氧原子为2，选C。     五、考查总质量一定的两种有机物以任意比混合，完全燃烧消耗O2及生成CO2和H2O为定值CO2或H2O为定值，两种有机物满足C或H的质量分数相等，包括实验式相同的情况；消耗O2不变，满足实验式相同。[例5]某种含三个碳原子以上的饱和一元醛A和某种一元醇B，无论以何种比例混合，只要总质量一定，完全燃烧生成CO2和H2O的质量不变。（1）醇B应符合的组成通式？（2）醇B的分子结构满足的条件？解析：饱和一元醛的通式为CnH2nO，与醇混合燃烧符合题干条件，二者实验式应相同，由此推出二者通式也相同；与饱和一元醇的通式相比，此醇分子中应含有一个碳碳双键或一个碳环。        六、考查总物质的量一定的不同有机物以任意比混合1、消耗O2和生成水为定值：两分子式满足H相等，相差n个C，同时相差2n个O。2、消耗O2和生成CO2为定值：两分子式满足C相等，相差n个O，同时相差2n个H。[例6]有机物A、B分子式不同，它们只可能含C、H、O中的两种或三种。如果将A、B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和生成的水的物质的量也不变。  （1）A、B组成必须满足的条件？（2）若A是CH4，则符合上述条件的化合物B中相对分子质量最小的是？并写出含有－CH3的B的两种同分异构体？解析：B比CH4多一个C，两个O，分子式为C2H4O2，结构为：CH3COOH和HCOOCH3。[例7]有机物A和B只由C、H、O中2种或3种元素组成,当A和B的物质的量之和一定时,无论A、B以何种比例混合,完全燃烧时消耗O2的量不变,则A、B的式量的差值(其中n为正整数)不可能为(  )A.8n     B.14n    C.18n     D.44n解 析: 由规律二可知:总物质的量一定时,两种有机物无论以何种比例混合,完全燃烧后耗O2量不变,则两有机物应符合化学通式: CaHb(CO2)x(H2O)y(a、b为常数,x、y均可变) , 故A、B的式量的差值(其中n为正整数) 可为18n或44n;若两有机物均为烃时,一种为CxHy,则另一种为C(x-n)H(y+4n) ,故A、B的式量的差值(其中n为正整数) 可为8n；因此本题答案为B。规律总结出如下：A、B两有机物的混合物总质量一定总物质的量一定完全燃烧产生CO2量一定A、B两有机物含碳的质量分数相等A、B两有机物的化学中碳原子个数相同完全燃烧产生H2O量一定A、B两有机物含氢的质量分数相等A、B两有机物的化学中氢原子个数相同完全燃烧耗O2量一定A、B两有机物的最简式相同A、B两有机物应符合化学通式CaHb(CO2)x(H2O)y若A、B均为烃时：A为CxHy,则B为Cx-nHy+4n七、考查不论总质量一定还是总物质的量一定时,不同有机物以任意比混合1.生成CO2的量不变,则两有机物含C的质量分数(C%)一定相等,且两有机物的化学式中C原子个数相同。    2.生成H2O的量不变,则两有机物含H的质量分数(H%)一定相等,且两有机物的化学式中H原子个数相同。    3.耗O2量不变,则两有机物化学式一定相同(即两有机物互为同分异构体。[例 8]A、B两种有机物,已知A是苯的同系物,B是烃的含氧衍生物,各取1molA、B完全燃烧生成CO2分别为7mol和3mol, A、B不论以何种比例混合,只要混合物总物质的量一定或总质量一定,完全燃烧时生成的H2O的量不变。(1) A、B应满足的条件是______________________,(2) A、B的结构简式为___________,_______________。解析：因1molA、B完全燃烧生成CO2分别为7mol和3mol,可知A的化学式中有7个碳原子，B的化学式中有3个碳原子；由于A是苯的同系物,故A的化学式为C7H8。因A、B不论以何种比例混合,只要混合物总物质的量一定或总质量一定,完全燃烧时生成的H2O的量不变，由规律三可知：A、B两有机物含H的质量分数(H%)一定相等,且两有机物的化学式中H原子个数相同，故B的化学式为C3H8On，且8/(3x12+1x8+16n)=8/(7x12+1x8),得n=3，B的化学式为C3H8O3。本题答案为：(1) A、B应满足的条件是: A、B两有机物含H的质量分数(H%)一定相等,且两有机物的化学式中H原子个数相同。        八、考查根据有机物完全燃烧消耗O2与CO2的物质的量之比，推导有机物可能的通式将CaHbOc提出若干个水后，有三种情况：V(O2)/V(CO2) ＝1，通式为Ca(H2O)n；V(O2)/V(CO2) ＞1，通式为(CaHx)m (H2O)n；V(O2)/V(CO2) ＜1，通式为(C aOx)m (H2O)n[例9]现有一类只含C、H、O的有机物，燃烧时所消耗O2和生成的CO2的体积比为5∶4(相同状况),按照上述要求,该化合物的通式可表示为？(最简化的通式)并写出这类化合物相对分子质量最小的物质的结构简式？解析：因为V(O2)/V(CO2) ＝5∶4＞1，所以通式为(CaHx)m (H2O)n的形式，再由C和H消耗O2的关系可得出：通式为(CH)m(H2O)n；CH3CHO。       九、考查根据有机物完全燃烧生成水与CO2的量或比例，推导分子式或通式    根据CO2与H2O的物质的量多少或比值，可以知道C、H原子个数比，结合有无其他原子，可以写出有机物的分子式或通式。[例10]某有机物在O2中充分燃烧,生成物n(H2O) ∶n(CO2) ＝1∶1,由此可以得出的结论是(  )A、该有机物分子中C∶H∶O原子个数比为1∶2∶1    B、分子中C∶H原子个数比为1∶2C、有机物必定含O                               D、无法判断有机物是否含O解析：由H2O和CO2的物质的量比可以确定通式为：CnH2nOx，无法确定氧，选B、D。     十、考查有机物燃烧产物与Na2O2反应的规律   分子式能改写为(CO)mH2n形式的物质，完全燃烧后的产物与过量Na2O2反应，固体增加的质量与原物质的质量相等。[例11]某温度下mg仅含三种元素的有机物在足量O2 充分燃烧。其燃烧产物立即与过量Na2O2反应，固体质量增加了mg。  （1）下列物质中不能满足上述结果的是     （    ）A、C2H6O2       B、C6H12O6         C、C12H22O11        D、(C6H10O5)n  （2）A是符合上述条件且相对分子质量最小的有机物，则A的结构简式为？解析：（1）C D    （2）HCHO       十一、考查不完全燃烧问题   有机物不完全燃烧产物中会有CO生成，而CO不能被碱石灰等干燥剂吸收。[例 12]1L丙烷与XLO2混合点燃，丙烷完全反应后，生成混合气体为aL(在120℃，1.01×105Pa时测定)。将aL混合气体通过足量碱石灰后， 测得剩余气体体积为bL。若a－b=6，则X的值为(    )                                                                  A、4            B、4.5            C、5.5         D、6解析：假设1L丙烷完全燃烧，应产生3 L CO2和4 L水蒸气，通过足量碱石灰后全被吸收，因此 a－b=7，由此断定为不完全燃烧，再经原子守恒可确定X=4.5。