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

改写分子式的原则是：若是烃则1molC 与4molH 耗氧量相等；若是烃的衍生物，则观察分子式，看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体积某烃和4体积氧气混合，完全燃烧后恢复到原

来温度和压强体积不变，该烃分子式中碳原子数不可能是（ ）

（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，若是烃混合物，则平均分子组成设为CxHy ，若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．等物质的量的不同有机物燃烧

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 （可看成CnH2n-2·H 2O ）、CnH2n 与CnH2n+2（CnH2n

·H2O）耗氧量相等。

（2）耗氧量相等且产生H2O的量为定值时需满足的条件是：

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。

[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不论以何种比例混和,只要其物质的量之和不变,完全燃烧时所消耗的氧气和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是 .若A是甲烷,则符合上述条件的化合物B中,分子量最小的是(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不论以何种比例混和,只要其物质的量之和不变,完全燃烧时所消耗的氧气和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是甲烷,则符合上述条件的化合物B中,分子量最小的是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之和为（）

（A）5 （B）7 （C）9 （D）11

2、有两种气态不饱和烃混合物1升，完全燃烧可得同温同压下的3.8升CO2和3.6升H2O，则某烃为（）

（A）C2H4 C4H6 (B)C2H2 C4H8

(C)C3H4 C4H8 (D)C3H6 C3H6

3、10毫升某种气态烃,在50毫升氧气里充分燃烧,得到液态水和体积为35毫升的混和气体(所有气体体积都是在同温同压下测定的)，则该气态烃可能是（）

（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,所得气体体积仍是10 L.下列各组混合烃中不符合此条件的是( )

(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和氢氧化钠溶液，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）