有机物燃烧的规律

2009-06-01李瑞云

学周刊·下旬刊 2009年2期

关键词：有机物化学

李瑞云

摘要：许多学生对有机物的燃烧规律容易产生混淆，因此本文特地对有机物的燃烧规律进行了总结。

关键词：化学；有机物；燃烧规律

有机物燃烧的规律是高考化学中的热点内容,许多学生对这些知识点往往容易产生混淆,现将其归纳总结如下：

有机物完全燃烧的通式：

烃： CxHy+(x+y/4)O₂→xCO₂+(y/2)H₂O

烃的衍生物：CxHyOz+(x+y/4－z/2)O₂→xCO₂+(y/2)H₂O

一、有机物的质量一定时

实质：C+O₂==CO₂

12g 1mol

4H + O₂==2H₂O

4g 1mol

说明：有机物的质量一定时，12gC燃烧时消耗氧气1mol；12gH燃烧时消耗氧气3mol，即等质量的烃类物质(CxHy)完全燃烧时，有机物中H%越大，耗氧量越多。规律：

1．烃类物质(CxHy)完全燃烧的耗氧量与CHm中m 成正比（m=y/x）。

2．有机物完全燃烧时生成的CO₂或H₂O的物质的量一定，则有机

物中含碳或氢的质量分数一定；若混合物总质量一定，不论按何种比例混合，完全燃烧后生成的CO₂或H₂O的物质的量保持不变，则混合物中各组分含碳或氢的质量分数相同。

3．燃烧时耗氧量相同，则两者的关系为：（1）同分异构体（2）最简式相同。

例1．下列各组有机物完全燃烧时耗氧量不相同的是

A．50g乙醇和50g甲醚B．100g乙炔和100g苯

C．200g甲醛和200g乙酸 D．100g甲烷和100g乙烷

解析：A中的乙醇和甲醚互为同分异构体，B、C中两组物质的最简式相同，所以答案为D。

例2．下列各组混合物中，不论二者以什么比例混合，只要总质量一定，完全燃烧时生成CO₂的质量不一定的是

A．甲烷、辛醛B．乙炔、苯乙烯

C．甲醛、甲酸甲酯D．苯、甲苯

解析：混合物总质量一定，不论按什么比例混合，完全燃烧后生成CO₂的质量保持不变，要求混合物中各组分含碳的质量分数相同。B、C中的两组物质的最简式相同，碳的质量分数相同，A中碳的质量分数也相同，Ｄ中二者碳的质量分数不相同，所以答案为D。

例3．分别取等质量的甲烷和A（某饱和一元醇）、B(某饱和一元醛)、C(某稠环芳香烃含氧衍生物),若它们完全燃烧,分别生成了物质的量相同的CO₂。则：

（1） A的分子式为_______；B的分子式为_______；C的分子式为_________（C的分子式有多种可能,只写分子量最小的一种）。

（2）写出符合上述要求时，CH₄和A、B、C的分子组成必须满足的条件是__________（以n表示碳原子数，m表示氧原子数，只写通式）。

解析：A、B、C中的碳的质量分数与甲烷中相同,（1）中A、B的分子式只要结合醇、醛的通式就可以求出答案。稠环芳香烃中最简单的是萘，通过增加氧原子维持含碳的质量分数不变可推出C。（2）的通式推导抓住每少16个氢原子增加一个氧原子即可。

答案：（1）A.C₉H₂₀OB.C8H16OC.C₁₀H₈O₂(2) CnH₄n-16mOm

二、有机物的物质的量一定时

实质：C + O₂== CO₂

1mol1mol

4H+ O₂== 2H₂O

4mol1mol

说明：有机物的物质的量一定时，1molC和4molH燃烧时消耗氧气的量相同。

1．比较判断耗氧量的方法步骤：①若属于烃类物质，根据分子中碳、氢原子个数越多，耗氧量越多直接比较；若碳、氢原子数都不同且一多一少，则可以按1个碳原子与4个氢原子的耗氧量相当转换成碳或氢原子个数相同后再进行比较x+y/4的大小比较即可。②若属于烃的含氧衍生物，先将分子中的氧原子结合氢或碳改写成H₂O或CO₂的形式，即将含氧衍生物改写为CxHy·(H₂O)n或CxHy·(CO₂)m或CxHy·(H₂O)n·(CO₂)m形式,再按①比较CxHy的耗氧量。

2．有机物完全燃烧时生成的CO₂或H₂O的物质的量一定，则有机物分子中碳原子或氢原子的个数一定；若混合物总物质的量一定，不论按何种比例混合，完全燃烧后生成的CO₂或H₂O的量保持不变，则混合物中各组的分子中碳或氢原子的个数相同。

例4．相同物质的量的下列有机物，充分燃烧，消耗氧气量相同的是

A．C₃H₄和C₂H₆B．C₃H₆和C₃H₈O

C．C₃H₆O₂和C₃H₈OD．C₃H₈O和C₄H₆O₂

解析：A中C₃H₄的耗氧量相当于C₂H₈,B、C、D中的C₃H₈O可改写为

C₃H₆·(H₂O),C中的C₃H₆O₂可改为C₃H₂·(H₂O)₂,D中的C₄H₆O₂可改为C₃H₆·(CO₂),显然答案为B、D。