高二化学苏教版选修5 专题3 常见的烃 专题优化总结 课件(33张)

烃的燃烧计算
1.烃燃烧的通式 (1) 完 全 燃 烧 时 (O2 充 足 ) ： CxHy ＋ (x ＋ y/4)O2 ― ― → xCO2 ＋ y/2H2O (2)不完全燃烧时(O2 不充足 )： a＋x y 点燃 CxHy＋ ( ＋ )O2― ― →aCO2＋ (x－ a)CO＋ y/2H2O 2 4
点燃
2.不同烃完全燃烧时耗 O2 量的比较 y (1)物质的量相同时： (x＋ )的值愈大，耗 O2 量愈多。 4 (2)质量相同时： y y 将 CxHy 变换为 CH y ，则 值越大 (小 )，耗 O2 量越多 (少 )； 值 x x x 相同，耗 O2 量相同。 最简式相同，耗 O2 量相同。 最简式相同的有： (CH)n—— C2H2 与 C6H6 等； (CH2)n——烯烃与环烷烃。 (3)最简式相同的烃，不论以何种比例混合，只要混合物的总 质量一定，则耗 O2 量一定。
_____________________________________________。
M 72 解析： (1) ＝ ＝ 5… 12，判断烃的分子式为 C5H12，则它可 12 12 能的结构简式是戊烷的三种同分异构体， 其中一溴代物只有一 种的是 CH3C(CH3)3；(2)M＝56，由“商值通式”法可推知， 该链烃的分子式为 C4H8，则它可能的结构简式应是丁烯的 3 种同分异构体。
量最多，B正确；根据烃完全燃烧反应可知C正确；从常见几
种烃完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量大小来看，只有烷 烃燃烧后生成的H2O的物质的量大于CO2的物质的量，D正 确。
2. 在同温、同压下，相同质量的下列各烃，在氧气中完全燃 烧时，耗氧量由多到少的顺序是( A．乙炔、乙烯、甲烷、乙烷 B．乙烯、乙烷、甲烷、乙炔 )
对分子质量也恒为偶数。
2.各类烃含碳(或氢)质量分数 (1)烷烃：CnH2n＋2(n≥1)，w(C)＝[12n/(14n＋2)]×100%，随
着n的增大，烷烃w(C)逐渐增大，但永远小于85.7%。甲烷是
所有烃中含氢质量分数最高的，也是所有烃中含碳质量分数 最低的。
(2) 烯烃 ( 或环烷烃 ) ： CnH2n(n ≥ 2 ，如是环烷烃，则 n ≥ 3) ， w(C)＝(12n/14n)×100%＝85.7%。即烯烃(或环烷烃)的w(C) 是固定不变的。 (3)炔烃：CnH2n－2(n≥2)，w(C)＝[12n/(14n－2)]×100%，随 着 n 的增大，炔烃 w(C) 逐渐减小，但总是比烯烃的含碳量 高 ， 高 于 85.7% 。 乙 炔 是 炔 烃 中 含 碳 量 最 高 的 ， 达 到 了 92.3%。 (4)苯及其同系物：CnH2n－6(n≥6)，w(C)＝[12n/(14n－
末后，粉末变红；通过无水硫酸铜，白色粉末变蓝；再 通过澄清石灰水，石灰水变浑浊；最后剩余的气体能在 空气中点燃，火焰呈淡蓝色，产生的气体经冷却有水滴， 并能使澄清石灰水变浑浊，这种气体是( )
A．石油气
C．裂解气
B．焦炉气
D．水煤气
解析：选B。关键要搞清四种气体的主要成分：
气体 石油气 焦炉气
裂解气 水煤气
加成褪 加成褪 色 色
不反应， 不反应， 萃取褪色 萃取褪色 氧化褪色(
高锰 酸钾 不反应 氧化褪 色 氧化褪 色 不反应
与苯环相
连的碳原 子上至少 连有1个氢 原子)
酸性
溶液
2.苯的同系物与 KMnO4 酸性溶液反应的特点 (1)反应结构特点：与苯环相连的侧链上的碳原子上一定要有
氢原子；
不能被 KMnO4 酸性溶液氧化。
几种重要工业气体的比较 几种重要工业气体的来源、成分和用途的比较 名称 来源 天然 蕴藏在地层内的 气 一种可燃性气体
水蒸气通过灼热
主要成分 主要用途 相对分子质量低的烃 作燃料， 的混合物，主要含 制炭黑 CH4、C2H6等
的 炭 层 ， C ＋ CO、H2，还有少量的 作燃料， CO2、N2等 合成NH3 水煤 高温 气 H2O(g) ===== H2 ＋ CO
3. 标准状况下由两种烃组成的混合气体的密度为 0.826 g/L ， 并已知该混合气体能使溴的四氯化碳溶液褪色。下列说法正 确的是( )
A．该混合气体的平均相对分子质量为18.5
B．该混合气体中一定含有乙烯 C．该混合气体中一定含有乙炔
D．若该混合气体中含有乙炔，则乙炔的体积分数为0.50
解析：选A。M＝0.826 g/L×22.4 L/mol＝18.5 g/mol，判断A 项正确，同时也判断该混合气体中一定含有甲烷；根据混合 气体的化学性质判断另一种烃可能是乙烯、丙烯、乙炔、丙 炔等常温下是气体的不饱和烃，所以B、C两项不正确；经过 计算D项错误，乙炔的体积分数为0.25。
D．某烃的混合物，完全燃烧后，生成的CO2的物质的量
小于H2O的物质的量，则可推断，该烃混合物中一定有烷 烃
解析：选A。等物质的量的不同烃，耗氧量的多少取决于(x＋ y/4)，(x＋y/4)值越大，耗氧量越大，A不正确；因等质量的H 比等质量的C耗氧多，故含氢质量分数高者耗氧量大，甲烷 是烃中含氢质量分数最高的烃，等质量时，甲烷消耗氧气的
两种烃的含H质量分数相同，即两种烃的最简式相同，B、C
两项符合题意。
4. 今有相对分子质量为 M 的有机物，燃烧后只生成二氧化碳
和水。
(1)若有机物是 M＝72的烃，且一溴代物只有一种，请写出它 CH3C(CH3)3 的结构简式：__________________________________ 。 (2)若该有机物是链状烃，M＝56，请写出该烃的所有可能的 结构简式：
名称
来源
主要成分 主要为H2、CH4，还有 少量的CO、CO2、C2H4、
主要用途 燃料，化工 原料
焦炉
气
煤的干馏
N2等
高炉 炼铁的余气 CO、CO2、N2、O2，还 煤气 有少量矿尘 裂解 气
可作燃料
C2H4、C3H6、C4H6，还
石油裂解 有CH4、C2H6、H2、H2S 石油化工原料 等
5.某混合气体通过溴水后，溴水褪色；通过热的氧化铜粉
解析：选 B。 4CnHm ＋(4n＋ m)O2― ― →4nCO2＋2mH2O 4 4n＋ m 3272 4n4＋m
点燃
ΔV(减小 )
所以 m＝ 5，即氢原子个数平均值为 5；由于乙烷和丙烯分子 中均含有 6 个氢原子， 所以利用十字交叉法可计算乙炔的体积
分数：
3 ― → ，即乙炔的体积分数为 25% 。 1
6)]×100%，随着n的增大，苯及其同系物的w(C)逐渐减小，
但总是比烯烃的含碳量高，高于85.7%。苯是苯及其同系物 中含碳量最高的，达到了92.3%。
3.有关烃的混合计算的几条规律
(1)若M＜26(烷、炔相混)，则一定有CH4； (2)若M＜28(烷、烯相混)，则一定有CH4；
(3)若平均分子组成中，1＜N(C)＜2，则一定有CH4；
若燃烧后气体的体积增大，则y＞4。用体积增量法来求算具体 是哪一种烃。
(2)t＜100 ℃时(水为液体)
反应后气体的体积较反应前恒减小，用体积减量法确定是哪一 种烃。
1.25 ℃和 101 kPa 时，乙烷、乙炔和丙烯组成的混合烃 32 mL，与过量氧气混合并完全燃烧，除去水蒸气，恢复到原来 的温度和压强，气体总体积缩小了 72 mL，原混合烃中乙炔 的体积分数为( A．12.5% C．50% ) B．25% D．75%
专题3
常见的烃
液溴、溴水、KMnO4酸性溶液与各类烃反应比较
1.三种试剂与各类烃反应比较 烷烃 烯烃 炔烃 苯 一般不反 液 一定条件下， 加成 取代反应 反应 加成反 应 应，加铁 苯的同系物 一般不反应， 加铁粉时发 生取代反应
溴
粉时发生
取代反应
烷烃
烯烃
炔烃
苯
苯的同系物
溴水
不反应， 萃取褪色
x＋ y＝ 10 可得： ，解得： x＝4 mL、y＝6 mL，即原混合气 3x＋ y＝18
体中甲烷与氢气的体积比是 2∶3。
烃分子式(结构简式)的确定方法 1.烃分子中含氢原子数恒为偶数，其相对分子质量恒为偶数 原因：由烃的通式CnH2n＋2、CnH2n、CnH2n－2、CnH2n－6知， 氢原子数均为2的整数倍，所以在烃中氢原子数恒为偶数，相
3.烃完全燃烧时， 烃分子中 H 原子数与反应前后气体的物质的 量 (或压强或体积)的关系 (1)t≥ 100 ℃时 (水为气体 ) CxHy(g)＋ (x＋ y/4)O2― ― →xCO2＋ y/2H2O(g) 1 (x＋ y/4) V 前 ＝ 1＋ x＋ y/4 V 后 ＝ x＋ y/2 所以 V 前 － V 后 ＝ 1－ y/4 当 V 前 ＝ V 后 时， y＝4； 当 V 前 ＞ V 后 时， y＜4； 当 V 前 ＜ V 后 时， y＞4； x y/2
本部分内容讲解结束
按ESC键退出全屏播放
点燃
由此可见，烃CxHy完全燃烧前后气体体积的变化只与烃分子中
的H原子数有关，而与C原子数无关(因此，在计算烃完全燃烧 时，要验算耗O2量)。
规律：
若 燃 烧 前 后 气 体 的 体 积 不 变 ， 则 y ＝ 4 。 具 体 的 烃 有 CH4 、 C2H4、C3H4及其混合物。
若燃烧后气体的体积减小，则y＜4。只有C2H2符合这一情况。
主要成分 C4以下的烷烃 H2、CH4、C2H4、CO C2H4、CH3CH===CH2、CH2===CH— CH===CH2 CO、H2
6.工业上合成氨的原料气是 N2 和 H2，下列气体用于获取合成 氨原料气的是( )
A．天然气
C．裂解气
B．水煤气
D．石油气
1.下列有关说法不正确的是(
)
A．等物质的量的不同烃，完全燃烧，甲烷消耗氧气最多 B．等质量的不同烃，完全燃烧，甲烷消耗氧气最多 C．在120 ℃、 1个大气压下，测得CxHy(气态)完全燃烧后 前后体积不变，则可推知y＝4

2. 在 1.01×105 Pa 和 120 ℃ 时 ， 甲 烷 与 氢 气 的 混 合 气 体 10
mL ，完全燃烧并恢复到起始条件下，生成的混合气体为 18 mL，则原混合气体中甲烷与氢气的体积比是( A．1∶4 C．2∶3 B．2∶1 D．1∶5 )
解析：选 C。依题意设混合气体中含甲烷 x mL、氢气 y mL， 则有 120 ℃时： 1 mL CH4～3 mL (CO2＋H2O)， 即 x mL 甲烷完全燃烧生成 3x mL 气体。 1 mL H2～ 1 mL H2O，即 y mL H2 完全燃烧生成 y mL 气体。
(4)若平均分子组成中，2＜N(H)＜4，则一定有C2H2； (5)两种烃组成的混合气体，若其平均分子组成为N(C)＝2， 且其中一种分子含两个碳原子，则另一种气体分子一定也含 两个碳原子。 4.由分子式确定结构简式时要结合烃的性质
3. 下列各组物质中，总质量一定时，不论以何种比例混合， 完全燃烧生成水的质量为一恒量的是(双选)( BC ) A．甲烷和乙烯 B．乙炔和苯 C．丁烷和2甲基丙烷 D．苯和甲苯 解析：总质量一定时，若生成H2O的质量为一定量，则要求
(2)反应产物特点： 有 m 个与苯环相连的侧链上的含氢碳原子， 就能 被氧化成含 m 个 —COOH 的 芳香族化合物 。例如：
能使高锰酸钾酸性溶液褪色而不能与溴水反应使其褪 色的烃是 ( )
[解析]
A、B两项中的烃均能与溴水反应，也能使高锰酸钾
酸性溶液褪色；D项中的烃既不能与溴水反应也不能被 KMnO4酸性溶液氧化。 [答案] C
C．甲烷、乙炔、乙烯、乙烷
D．甲烷、乙烷、乙烯、乙炔
解析：选 D。设烃的分子式为 CxHy。烃在氧气中完全燃烧生 成 CO2 和 H2O。由 C～ O2、4H～O2 可知，氢元素的质量分数 越大，耗氧量越多。因此，在质量相等的前提下，将 CxHy 转 y y 化为 CH y ，即质量相等的烃，耗氧量大小取决于 ， 越大， x x x 耗氧量越大。 将 CH4(CH4)、 C2H6(CH3)、 C2H4(CH2)、 C2H2(CH) 比较，可得答案为 D。