有機物燃燒二十規律

寧夏 王開山

有機物燃燒二十規律

一、與耗氧量有關的規律

二、與氣態烴燃燒前后壓強變化有關的規律

規律4.溫度不變(高于100℃)，氣態烴CxHy完全燃燒，反應前后密閉容器內壓強大小的判斷：

(1)當y<4時，反應后壓強減小；

(2)當y=4時，反應后壓強不變；

(3)當y>4時，反應后壓強增大。

三、根據燃燒后CO2和H2O(g)的體積比確定有機物種類的規律

規律5.同溫同壓下，生成的CO2和H2O(g)的體積比為1∶1時，可能為環烷烴、烯烴、醛、酮、羧酸、酯、葡萄糖、果糖等C、H原子個數比為1∶2的物質。

規律6.同溫同壓下，生成的CO2和H2O(g)的體積比為1∶2時，可能為甲烷、甲醇、尿素等C、H原子個數比為1∶4的物質。

規律7.同溫同壓下，生成的CO2和H2O(g)的體積比為2∶1時，可能為乙炔、苯、苯乙烯、苯酚等C、H原子數相等的物質。

四、與C、H元素含量有關的規律

規律8.當有機物A、B以任意比例混合，若其總質量不變，完全燃燒產生的水或二氧化碳量也不變，則A和B中的所含H的質量分數或C的質量分數均相同。

規律9.當有機物A、B以任意比例混合，若其總物質的量不變，完全燃燒產生的水或二氧化碳量也不變，則相同物質的量的A和B中所含H的物質的量或C的物質的量均相同。

規律10.當有機物A、B以任意比例混合，若其總質量不變，完全燃燒時其耗氧量為定值，則兩者互為同分異構體或兩者的最簡式相同。

五、與確定有機混合物組成有關的規律

規律11.總物質的量為1 mol的烴A和烴B以任意比例混合，燃燒生成CO2和H2O的物質的量分別為m和n，則有機物A、B的分子式可能為以下幾種情況：

(1)C原子數都為m，H原子數一個大于2n一個小于2n。如C2H2和C2H6等。

(2)H原子數都為2n，C原子數一個大于m一個小于m。如CH4和C3H4等。

(3)C原子數一個大于m一個小于m，H原子數一個大于2n一個小于2n。如CH4和C3H8等。

六、與兩種有機物相對分子質量之差有關的規律

規律12.完全燃燒等物質的量的烴或烴的含氧衍生物A和B，當消耗氧氣的量相等時，A和B的分子量相差可能為8n或18n或44n(n為正整數)。

七、與有機物中C、H原子數有關的規律

A、B兩種有機物，相對分子質量不同，不論以何種比例進行混合，只要總物質的量保持一定，則完全燃燒時根據耗氧量與生成的CO2和H2O的量之間的關系可得出以下關于兩種有機物中C、H原子數的規律。

規律13.若生成的CO2的物質的量不變，則兩者中的碳原子數必然相等，如：C2H4與C2H4O、C2H4O2等。

規律14.若生成的H2O的物質的量不變，則兩者中的氫原子數必然相等，如：CH4、CH4O、C2H4O、C2H4O2等。

規律15.若生成的CO2和H2O的量不變，則兩者中的碳、氫原子數都相等，如：CH4、CH4O；C2H4、C2H4O、C2H4O2等。

規律16.若消耗的氧氣和生成的CO2的量保持不變，兩者含碳原子數必相等，分子中必相差n個H2O，如：C2H4與C2H6O等。

規律17.若消耗的氧氣和生成的H2O的量保持不變，則兩者含氫原子數必相等，分子中必相差n個CO2，如：CH4與C2H4O2等。

八、根據耗氧體積與產生CO2體積的相對大小確定有機物分子式一般形式的規律

規律18.燃燒消耗氧氣體積大于生成CO2的體積，其一般形式為(CxHy)m(H2O)n。

規律19.燃燒消耗氧氣體積等于生成CO2的體積，其一般形式為Cx(H2O)n。

規律20.燃燒消耗氧氣體積小于生成CO2的體積，其一般形式為(CxOy)m(H2O)n。

例題賞析

例1相同物質的量的下列有機物，充分燃燒，消耗氧氣量相同的是

( )

A．C3H4和C2H6B．C3H6和C3H8O

C．C3H6O2和C3H8O D．C3H8O和C4H6O2

解析：根據規律1，A中C3H4的耗氧量多于C2H6的耗氧量；根據規律3，B和D中的C3H8O可改寫為C3H6·(H2O),C中的C3H6O2可改為C3H2·(H2O)2，D中的C4H6O2可改為C3H6·(CO2),消耗氧氣量相同的是B和D。

答案：B、D

例2等質量的下列各類烴，分別完全燃燒時，其耗氧量最大的是

( )

A.C6H6B.C7H8

C.C4H10D.C3H8

答案：D

例3兩種氣態烴以任意比例混合,在105℃時1 L該混合烴與9 L氧氣混合,充分燃燒后恢復到原狀態,所得氣體體積仍是10 L。下列各組混合烴中符合此條件的是

( )

A.CH4和C2H4B.CH4和C3H6

C.C2H4和C3H4D.C2H2和C3H6

解析：根據規律4，當反應后溫度高于100℃時，氣態烴氫原子數為4時，反應前后密閉容器內壓強不變，即反應前后氣體體積不變。符合此條件的是A和C。

答案：A、C

例4下列各組烴的混合物，只要總質量一定，無論按什么比例混合，完全燃燒后生成的CO2和H2O都是恒量的是

( )

A．C2H2和C2H4B．C2H4和C4H6

C．C3H8和C3H6D．C6H6和C2H2

解析：根據規律8，混合烴各組分中C和H的質量分數分別相同時，即兩種烴的最簡式是一樣的。D選項符合題意。

答案：D

例5有機物A、B只可能為烴或烴的含氧衍生物，等物質的量的A和B完全燃燒時，消耗氧氣的量相等，則A和B的分子量相差不可能為(n為正整數)

( )

A．8nB．14n

C．18nD．44n

解析：根據規律12，A和B的分子量相差不可能為14n。解答如下：

答案：B

例620 mL由分子中碳原子數相同的兩種氣態烴組成的混合物，與過量的氧氣混合后完全燃燒，當產物通過濃硫酸時，體積減少30 mL，然后通過堿石灰，體積減少40 mL(氣體體積均在同溫同壓下測得)。這種混合物的組成可能為

( )

A．CH4和C2H4B.C2H4和C2H6

C.C2H2和C2H4D.CH4和C2H2

解析：通過濃硫酸體積減少的氣體為烴燃燒生成的水蒸氣，通過堿石灰體積減少的氣體為烴燃燒生成的二氧化碳。20 mL該烴完全燃燒生成二氧化碳40 mL、水蒸氣30 mL，令烴的平均組成為CxHy，則：

根據C原子守恒有：20x=40，故x=2，

根據H原子守恒有：20y=30×2，故y=3，

故該烴的平均組成為C2H3。根據規律11，該烴一定含有C2H2，可能含有C2H4或C2H6。

答案：C

例7某有機物完全燃燒，消耗氧氣體積等于生成CO2的體積，該有機物可能是

( )

A．C3H8O B.C2H4O2

C.C4H8O D.H2C2O4

解析：分別根據規律18、規律20、規律19可知，C3H8O和C4H8O完全燃燒時，消耗氧氣體積大于生成CO2的體積；H2C2O4完全燃燒時，消耗氧氣體積小于生成CO2的體積；C2H4O2完全燃燒時，消耗氧氣體積等于生成CO2的體積。

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