淺談?dòng)袡C(jī)物的燃燒規(guī)律及其應(yīng)用

1、淺談?dòng)袡C(jī)物的燃燒規(guī)律及其應(yīng)用有機(jī)物的燃燒規(guī)律是有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)中的熱點(diǎn)內(nèi)容之一，相關(guān)題型五花八門，也深受命題者青睞。那么，如何快速而又準(zhǔn)確地解答此類題目呢？本文就常見題型及解答方法略作介紹。一、有機(jī)物燃燒規(guī)律有機(jī)物完全燃燒的通式：烴：CxHy + (x+y/4O2xCO2+(y/2H2O烴的衍生物：CxHyOz+(x+y/4z/2O2xCO2 + (y/2H2O依據(jù)燃燒通式，不難發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律：【規(guī)律一】等物質(zhì)的量的有機(jī)物完全燃燒時(shí)，消耗氧氣的量的多少由x+y/4或x+y/4z/2來決定，該值越大，耗氧量越多；【規(guī)律二】等質(zhì)量的有機(jī)物完全燃燒時(shí)，消耗氧氣的量的多少由y/x或氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)來決定，該值

2、越大，耗氧量越多。二、常見題型分析【題型一】有機(jī)物的物質(zhì)的量一定時(shí)耗氧量的判斷解題方法：1、若屬于烴類物質(zhì)，消耗氧氣的量的多少由x+y/4來決定；若屬于烴的含氧衍生物，消耗氧氣的量的多少由x+y/4z/2來決定，也可將含氧衍生物改寫為CxHy(H2On或CxHy(CO2m或CxHy(H2On(CO2m等形式，再按x+y/4值的大小來比較耗氧量；2、若有機(jī)物完全燃燒后生成的CO2或H2O的物質(zhì)的量一定，則有機(jī)物中碳原子或氫原子的個(gè)數(shù)一定；3、若混合物總物質(zhì)的量一定，不論按何種比例混合，完全燃燒后生成的CO2或H2O的量保持不變，則混合物中各組分中碳或氫原子的個(gè)數(shù)相同。例1、常溫常壓下，取等物質(zhì)的

3、量的下列四種烴，分別在足量的氧氣中燃燒，消耗氧氣的量從多到少的順序是 。 A、甲烷 B、乙烯 C、乙炔 D、苯解析：甲烷（CH4）、乙烯（C2H4）、乙炔（C2H2）、苯（C6H6）的（x+y/4值分別為2、3、2.5、7.5，所以消耗氧氣從多到少的順序的是 DBCA 。例2、1molCxHy(烴完全燃燒需要5molO2，則x與y之和可能是（ ）A、x+y=5 B、x+y=7 C、x+y=11 D、x+y=9解析：根據(jù)烴燃燒通式可知，1molCxHy的耗氧量為x+y/4=5，討論易知，當(dāng)x=3,y=8時(shí)合理，答案為C。例3、下列各組有機(jī)物，不管組內(nèi)兩種物質(zhì)以何種比值混合，只要總的物質(zhì)的量一定，

4、則在完全燃燒時(shí)，消耗的氧氣為恒量的是（ ） A、C3H8和C4H6 B、C5H10和C5H12O C、C5H10和C6H6 D、C2H6O和C2H6O2解析：通過x+y/4或x+y/4z/2的計(jì)算，或?qū)⒑跹苌锔膶憺镃xHy(H2On或CxHy(CO2m或CxHy(H2On(CO2m等形式后的判斷，不難發(fā)現(xiàn)正確答案為BC。例4、已知A、B只可能為烴或烴的含氧衍生物,等物質(zhì)的量的A和B完全燃燒時(shí)，消耗氧氣的量相等，則A和B的分子量相差不可能為(n為正整數(shù) ( A、8n B、14n C、18n D、44n解析: A中的一個(gè)碳原子被B中的四個(gè)氫原子代替，A和B的分子量相差8的倍數(shù),即答案A. 如果

5、A和B的分子組成相差若干個(gè)H2O或CO2 ,耗氧量也不變，即分別對(duì)應(yīng)答案C和D。所以，應(yīng)選擇B。例5、下列各組有機(jī)物，不論以何種比值混合，只要二者物質(zhì)的量之和不變，完全燃燒時(shí)所消耗的氧氣的物質(zhì)的量和生成的水的物質(zhì)的量分別相等的是 A、甲烷和甲酸甲酯 B、乙烷和乙醇 C、苯和苯甲酸 D、乙炔和苯解析：選AC。氫同則生成的水同。A中，CH4、C2H4O2通過計(jì)算或?qū)2H4O2改寫為CH4(CO2，容易判斷耗氧量相同；C中，C6H6、C7H6O2，后者二氧減一碳，可達(dá)到碳同氫同，耗氧量同?！绢}型二】有機(jī)物的質(zhì)量一定時(shí)耗氧量的判斷解題方法：1、當(dāng)有機(jī)物的質(zhì)量相同時(shí)，根據(jù)烴分子中碳元素或氫元素的質(zhì)量百

6、分含量，碳元素百分含量越小或氫元素的百分含量越大，則消耗氧氣越多。2、等質(zhì)量的有機(jī)物完全燃燒后生成的CO2的量一定，則有機(jī)物中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同；若燃燒后生成H2O的物質(zhì)的量一定，則有機(jī)物中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同；若等質(zhì)量的有機(jī)物完全燃燒后生成的CO2和H2O的量都為定值，則其關(guān)系為同分異構(gòu)體或最簡式相同。例1、等質(zhì)量的C6H6、CH4、C2H6、C3H8分別完全燃燒時(shí)，耗氧量由大到小的排列順序是： 。解析：C6H6 、CH4、C2H6、C3H8的y/x值分別為1、4、3、8/3，所以消耗氧氣從多到少的順序的是 CH4 C2H6 C3H8 C6H6 。例2、下列各組混合物中，不論二者以什么比例混合，只

7、要總質(zhì)量一定，完全燃燒后生成CO2的質(zhì)量不相等的是（ ）A、甲烷、辛醛 B、乙炔、苯乙烯 C、甲醛、甲酸甲酯 D、苯、甲苯解析：混合物總質(zhì)量一定，不論按什么比例混合，完全燃燒后生成CO2的質(zhì)量保持不變，要求混合物中各組分含碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同。A中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同，B、C中的兩組物質(zhì)的最簡式相同，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也相同，所以答案為D。【題型三】關(guān)于有機(jī)物完全燃燒前后氣體體積的變化解題方法：1、氣態(tài)烴(CxHy在100及其以上溫度完全燃燒時(shí)氣體體積變化規(guī)律與氫原子個(gè)數(shù)有關(guān)：若y=4,燃燒前后體積不變，V=0；若y4，燃燒后體積增大，V0；若y4，燃燒后體積減少，V4.5,則只能為丙烷或丁烷。據(jù)十字交*法

8、，即可算出體積比或某一組分的體積百分含量。因此，答案為：(1C3H8，75%；(2C4H10，42.9%2利用十字交*法解平均分子組成的計(jì)算。例2、常溫下為氣態(tài)的兩種烴組成的混和物20mL，在過量氧氣中完全燃燒，得到CO240mL，水蒸氣30mL，求該混和烴中各種成份及體積。思路點(diǎn)撥：由題意，據(jù)燃燒前后碳原子和氫原子守恒，可得平均組成為C2H3，氫原子比3小的只有乙炔，再由平均組成中碳原子數(shù)和乙炔中碳原子相等可知，另一氣態(tài)烴的碳原子數(shù)必須為2，只能為乙烯或乙烷；至于體積可先依據(jù)十字交*法求算體積比，再結(jié)合總體積為20mL求得各組分的體積。答案：(1C2H2 和C2H4 各為10mL； (2C2H2 15 mL，C2H6 5 mL。3利用差量法（差量法有質(zhì)量差量或體積差量等，有機(jī)化學(xué)中大多為關(guān)于體積差量的計(jì)算。）例3、常溫下為氣態(tài)的烯烴和炔烴，在一個(gè)大氣壓和107 時(shí)，取1L混合氣體與12L氧氣（過量，能確保混合烴的完全燃燒）混和后點(diǎn)燃，將所得氣體恢復(fù)至1個(gè)大氣壓和107 時(shí)體積為13.5L，求此混合氣體的可能組合及體積比。（此混合氣體為兩組分）思路點(diǎn)撥：設(shè)其平均組成為CxHy，注意在107 時(shí)水為氣態(tài)，根據(jù)通式有CxHy + (x+y/4O2xCO2+(y/2H2O V 1 x+y/4 x y/2 y/41