有机物燃烧计算常见题型及解题方法

有机物燃烧计算常见题型及解题方法

浙江师范大学附中(321004) 余懿倩

题型1 比较耗氧量大小

此类题可分成两种情况。

1 比较等物质的量有机物燃烧耗氧量大小

方法1 根据分子式CxHyOz 计算24z y x -+大小,2

4z y x -+ 值越大,耗氧量越多。 [例1]1mol 下列有机物充分燃烧耗氧量最小的就是( )

(A)C 3H 4 (B)C 2H 5OH (C)CH 3OH (D)CH 3CH 3

解析 耗氧量分别为 (A)4443=+ (mol) (B) 32

1462=-+ (mol) (C) 5.121441=-+ (mol) (D) 5.34

62=+ (mol) 答案应为(C)

方法2 改写分子式

改写分子式的原则就是:若就是烃则1molC 与4molH 耗氧量相等;若就是烃的衍生物,则观察分子式,瞧就是否可把分子式中的O 、C 、H 写成“CO 2”或“H 2O ”形式,再比较剩余的C 、H 耗氧量即可。

[例2]等物质的量下列物质充分燃烧耗氧量大小顺序为( )

(A)C 2H 2 (B)C 2H 4O (C)C 2H 6 (D)C 2H 4O 2

解析 观察分子式可推知耗氧量

C 2H 6＞C 2H 2 C 2H 4O ＞C 2H 4O 2

∵C 2H 4O 分子式可改写成C 2H 2·H 2O

∴耗氧量C 2H 2与C 2H 4O 相等

∴正确答案为(C)＞(A)=(B)＞(D)

比较以上两种解题方法,[方法2]解题更简捷,更可取。

2 比较等质量烃燃烧耗氧量大小

思路解析 12gC 燃烧耗氧气1mol,12gH 2燃烧耗氧气3mol

即等质量的C 、H 燃烧耗氧:H ＞C

∴比较等质量烃燃烧耗氧量大小只要比较烃分子中H 质量百分数即可,烃的H 质量百分数越大,烃燃烧耗氧量就越大。

因此,该类题型的解题方法为:

把烃分子式改写为CHx 形式,CHx 式中x 值越大,烃的H 质量百分数越大,烃燃烧耗氧量越大。

[例3]下列等质量有机物燃烧耗氧量最大的就是( )

(A)C 6H 6 (B)C 2H 6 (C)C 3H 8 (D)C 7H 12

解析 把各分子式改写成CHx 形式

(A)C 6H 6~~CH (B)C 2H 6~~CH 3

(C)C 3H 8~~CH 8/3 (D)C 7H 12~~CH 12/7

∴耗氧量最大的就是C 2H 6

题型2 求有机物分子式

方法 常用的有最简式法、摩尔计算法、余数法、方程式法、讨论法、差量法、求解不定方程式法等。

[例5]在1、01×105Pa,120℃时,1体积某烃与4体积氧气混合,完全燃烧后恢复到原来温度与压强体积不变,该烃分子式中碳原子数不可能就是( )

(A)1 (B)2 (C)3 (D)4

解析 用方程式法 O H y xCO O y x CxHy 22224+→??? ?

?++ △V 1 4y x + x 2y 14

-y

1 4 0

即014

=-y 解得y=4

∵烃完全燃烧

∴44

≤+y x

解得 x ≤3

∴答案为(D)

题型3 求有机物混合物可能有的成分

方法 此类题要用平均值法、方程式法、讨论法、差量法、求解不定方程式法等方法来求解。往往要假设混合物的平均分子组成,若就是烃混合物,则平均分子组成设为CxHy,若就是含氧衍生物则设为CxHyO

O H y xCO O y x CxHy 22224+→??? ?

?++ 1 4

y x + x

(1)反应温度大于100℃时,体积变化△V=y/4-1

例反应前后体积不变,则y=4,即要求分子平均组成中H 为4。

(2)反应温度小于100℃时,体积变化△V=-(y/4+1)

[例4]a 毫升三种气态烃混合物与足量氧气混合点燃爆炸后,恢复到原来的状态(常温常压)体积缩小2a 毫升,则三种烃可能就是( )

(A) CH 4 C 2H 4 C 3H 4 (B) C 2H 6 C 3H 6 C 4H 6

(C) CH 4 C 2H 6 C 3H 8 (D) C 2H 2 C 2H 4 CH 4

解析 设三种烃混合物分子平均组成为CxHy

O H y xCO O y x CxHy 22224+→??? ?

?++ △V 1 4y x + x

??

? ??+-14y a -2a 即214-=??

? ??+-y 解得y=4

即混合物平均组成就是H 为4。

答案应选(A)

题型4 简答题中要求回答燃烧产物为一定量时分子组成需满足的条件

1

第三种情况下的CO 2、H 2O 的量均相等时,对烃来说即要求不同物质的最简式相同。

2.

3.

4.(1)耗氧量相等且产生CO 2的量为定值时需满足的条件就是:

①不同分子中含C 原子个数相等;

②分子组成上相差1个或若干个“H 2O ”基团。

例如 含C 数相同时,等物质的量的CnH2n-2与CnH2nO(可瞧成CnH2n-2·H 2O)、CnH2n 与CnH2n+2(CnH2n ·H 2O)耗氧量相等。

(2)耗氧量相等且产生H 2O 的量为定值时需满足的条件就是:

①不同分子中含H 原子个数相等;

②分子组成上相差1个或若干个“CO 2”基团。

[例6]有机化合物A 、B 分子式不同,它们只可能含碳、氢、氧元素中的两种或三种、

如果将A、B不论以何种比例混与,只要其物质的量之与不变,完全燃烧时所消耗的氧气与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就是、若A就是甲烷,则符合上述条件的化合物B中,分子量最小的就是(写出分子式) ,并写出分子量最小的含有甲基的B的2种同分异构体结构简式:

解析:A、B不论以何种比例混与,只要其物质的量之与不变,完全燃烧时所消耗的氧气与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就是:①不同分子中含H原子个数相等;②分子组成上相差1个或若干个“CO2”基团。

A就是甲烷,则符合上述条件的化合物B中,分子量最小的就是CH4·CO2即C2H4O2,其含有甲基的B的2种同分异构体结构简式:CH3COOH、HCOOCH3。

巩固练习

1、1mol某气态氢化物CxHy完全燃烧需要O25mol,则x+y之与为( )

(A)5 (B)7 (C)9 (D)11

2、有两种气态不饱与烃混合物1升,完全燃烧可得同温同压下的

3、8升CO2与3、6升H2O,则某烃为( )

(A)C2H4C4H6(B)C2H2C4H8

(C)C3H4 C4H8(D)C3H6C3H6

3、10毫升某种气态烃,在50毫升氧气里充分燃烧,得到液态水与体积为35毫升的混与气体(所有气体体积都就是在同温同压下测定的),则该气态烃可能就是( )

(A)甲烷 (B)乙烷 (C)丙烷 (D)丙烯

4、两种气态烃以任意比例混合,在105℃时1 L该混合烃与9 L氧气混合,充分燃烧后恢复到原状态,所得气体体积仍就是10 L、下列各组混合烃中不符合此条件的就是( )

(A)CH4 C2H4(B)CH4 C3H6(C)C2H4 C3H4(D)C2H2 C3H6

5、某烃5、6克,在纯氧中燃烧,燃烧后产生的气体依次通过浓硫酸与氢氧化钠溶液,已知浓硫酸溶液增重7、2克,氢氧化钠溶液增重17、6克,若该有机物蒸气对H2的相对密度为28,求该有机物的分子式。

6、某C、H、O化合物0、05moL在0、2molO2中燃烧。氧反应完后此有机物已全部变成气态无机化合物(110℃)生成的气态混合物平均分子量为27,将气体混合物通过盛碱石灰的干燥管时,干燥管增重8克,若改将气体通过足量澄清石灰水,则产生沉淀10克。求此有机物分子式。

答案:1(D)2(C)3(BD)4(BD)5(C4H8)6(C4H8O2)