有机物燃烧计算常见题型及解题方法
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有机物燃烧计算常见题型及解题方法
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计算大小
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)C3H4 (B)C2H5OH (C)CH3OH (D)CH3CH3
解析 耗氧量分别为
(A) (mol) (B) (mol)
(C) (mol) (D) (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"CO2"或"H2O"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)C2H2 (B)C2H4O (C)C2H6 (D)C2H4O2
解析 观察分子式可推知耗氧量
C2H6>C2H2 C2H4O>C2H4O2
∵C2H4O分子式可改写成C2H2·H2O
∴耗氧量C2H2与C2H4O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
12gH2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)C6H6 (B)C2H6 (C)C3H8 (D)C7H12
解析 把各分子式改写成CHx形式
(A)C6H6~~CH (B)C2H6~~CH3
(C)C3H8~~CH8/3 (D)C7H12~~CH12/7
∴耗氧量最大的是C2H6
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
△V
1 x
1 4 0
即
解得y=4
∵烃完全燃烧
∴
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
1 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) CH4 C2H4 C3H4 (B) C2H6 C3H6 C4H6
(C) CH4 C2H6 C3H8 (D) C2H2 C2H4 CH4
解析 设三种烃混合物分子平均组成为CxHy
△V
1 x
a -2a
即
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. 质量的不同有机物燃烧
燃烧情况
产生CO2的量相等
产生H2O的量相等
产生CO2、H2O的量均相等
需满足的条件
不同的物质含C%须相等
不同的物质含H%须相等
不同的物质含C%、H%均相等
第三种情况下的CO2、H2O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
燃烧情况
产生CO2的量相等
产生H2O的量相等
产生CO2、H2O的量均相等
需满足的条件
不同的分子式中含C原子个数须相等
不同分子式中含H原子个数须相等
不同分子式中含C、H原子个数相等
3.有机物混合物总质量一定
不论以何种比例混合燃烧
燃烧情况
产生CO2的量为定值
产生H2O的量为定值
产生CO2、H2O的量为定值
需满足的条件
不同分子中含C%须相等
不同分子含中H%须相等
不同分子中含C%、H%均相等
4.有机物混合物总物质的量一定时不论以何种比例混合燃烧
(1)耗氧量相等且产生CO2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"H2O"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·H2O)、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)