高中化学 第二章 烃和卤代烃本章重难点专题突破2

2 烃类燃烧规律集锦

有机物的燃烧规律是中学有机化学基础考查中的常见题型，也是高考化学中的热点内容，许多同学对这些知识点易产生混淆，现将其总结如下： 1．烃完全燃烧前后气体体积变化规律

烃完全燃烧的通式：C x H y ＋(x ＋y 4)O 2――→点燃x CO 2＋y 2

H 2O

(1)燃烧后温度高于100 ℃，即水为气态 ΔV ＝V 后－V 前＝y

4

－1

①y ＝4时，ΔV ＝0，体积不变 ②y >4时，ΔV >0，体积增大 ③y <4时，ΔV <0，体积减小

(2)燃烧后温度低于100 ℃时，即水为液态 ΔV ＝V 前－V 后＝1＋y

4

，总体积减小

[特别提示] 烃完全燃烧时，无论水是气态还是液态，燃烧前后气体体积变化都只与烃分子中的氢原子数有关，而与烃分子中碳原子数无关。

典例3 a mL 三种气态烃的混合物与足量氧气混合点燃充分反应后，恢复到原来的状况(常温、常压下)，体积共缩小2a mL 。则这三种烃可能是( ) 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 4、C 3H 4、C 3H 6

解析 如果分别写出各选项中烃对应的燃烧反应的化学方程式，我们会发现只要烃分子中的氢原子数为4，a mL 该烃完全燃烧后恢复至常温常压就一定缩小2a mL 体积，实际上就是常温下水为液态，是水蒸气占有的体积，所以A 项为正确选项。 答案 A

2．烃完全燃烧时耗氧量规律

(1)等物质的量的烃(C x H y )完全燃烧时，其耗氧量的大小取决于(x ＋y

4)的值，其值越大，耗氧

量越多。

(2)等质量的烃完全燃烧，其耗氧量大小取决于该烃分子中氢的质量分数，其值越大，耗氧量越多。

(3)最简式相同的烃，不论它们以何种比例混合，只要总质量一定，完全燃烧时所消耗的氧气为定值。

(4)脂肪烃完全燃烧耗氧量比较

类别 通式 消耗氧气的量 规律 烷烃 C n H 2n ＋2 (3n ＋1)/2 消耗氧气的量成等差数列

烯烃、环烷烃 C n H 2n 3n /2 炔烃、二烯烃

C n H 2n －2

(3n －1)/2

典例4 完全燃烧质量相同的：①甲烷 ②丙烷 ③乙烯

④乙炔 ⑤苯 ⑥间二甲苯时，耗氧量由多到少的顺序是 (用序号表示)。 解析 先将各烃转化成CH y /x 的形式，①CH 4；②CH 8/3；③CH 2；④CH；⑤CH；⑥CH 5/4，因为等质量的烃燃烧时耗氧量取决于y /x 的大小，y /x 越大，耗氧量越多，所以耗氧量由多到少的顺序为①＞②＞③＞⑥＞④＝⑤。 答案 ①＞②＞③＞⑥＞④＝⑤ 3．烃完全燃烧产物规律

n (CO 2)∶n (H 2O)

通式 类别 1∶1 C n H 2n 烯烃、环烷烃

＞1∶1 C n H 2n －x 炔烃、二烯烃、苯及其同系物

＜1∶1

C n H 2n ＋2

烷烃

(1)2(2)碳的质量分数相同的烃，只要总质量一定，以任意比混合，完全燃烧后，产生的CO 2的量总是一个定值。

4．燃烧时火焰亮度与含碳量的关系比较规律

(1)含碳量越高，燃烧现象越明显，表现为火焰越明亮，黑烟越浓。如C 2H 2、

等燃烧时火焰明亮，并伴有大量浓烟；而含碳量越低，燃烧现象越不明显，无黑烟，如甲烷；对于C 2H 4及单烯烃的燃烧则是火焰较明亮，并伴有少量黑烟。

(2)含碳原子较少的各类烃，燃烧时的现象是不同的，烷烃无黑烟产生，烯烃有少量黑烟产生，炔烃及芳香烃有浓黑烟产生。应用燃烧来鉴别简单的烷烃、烯烃和炔烃是一种简单而有效的方法。

典例5 400 K 、101.3 kPa 时，1.5 L 某烃蒸气能在a L 氧气中完全燃烧，体积增大至(a ＋3) L(相同条件下)。请回答下列问题：

(1)该烃在组成上必须满足的基本条件是 。

(2)当a ＝10 L 时，该烃可能的分子式为 。 (3)当该烃的分子式为C 7H 8时，a 的取值范围为 。 解析 (1)根据烃完全燃烧的通式和差量法可以求解，即：

C x H y ＋(x ＋y 4)O 2――→点燃x CO 2＋y 2H 2O(g) ΔV ＝(y

4

－1) L

1 L (y

4－1) L

1．5 L [a ＋3－(a ＋1.5)] L 根据正比关系解得y ＝8。

(2)由于该烃在O 2中完全燃烧，故O 2足量，即1.5(x ＋y

4

)≤10，且y ＝8，解得x ≤14/3，且

x 为整数，结合该烃中的氢原子数为8，可知该烃可能为C 4H 8或C 3H 8。

(3)当烃的分子式为C 7H 8时，烃完全燃烧，即：a ≥1.5(x ＋y

4)，且y ＝8，求得a ≥13.5。

答案 (1)该烃分子中氢原子数为8 (2)C 4H 8、C 3H 8 (3)a ≥13.5