资源简介 (一) 比较燃烧耗氧量大小【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解题思路根据分子式CxHyOz计算大小, 值越大,耗氧量越多(A) (mol) (B) (mol)(C) (mol) (D) (mol)参考答案 (C)【评注】也可用改写分子式法来解此类题。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】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解题思路 比较等质量烃燃烧耗氧量大小,一般思路是: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所以,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。把各分子式改写成CHx形式(A)C6H6~~CH (B)C2H6~~CH3(C)C3H8~~CH8/3 (D)C7H12~~CH12/7参考答案 耗氧量最大的是C2H6【评注】 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。(二) 求有机物分子式的计算【例3】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△V1 x1 4 0即解得y=4∵烃完全燃烧∴解得 x≤3参考答案(D)【评注】一般方法 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。(三) 求有机物混合物可能有的成分【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△V1 xa -2a即解得y=4即混合物平均组成是H为4。参考答案(A)【评注】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CxHyO1 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5】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:解题思路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。参考答案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。【评注】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】 某单烯烃和另一种烃的混合物1mol,完全燃烧,生成4mol二氧化碳和4.4mol水,求混合物的可能组成?解题思路 本题利用烃的燃烧规律解题烃的燃烧反应式: 有如下规律:烷烃:n CO2 烯烃:n CO2 = n H2O炔烃:n CO2 > n H2O由于题中混合烃燃烧后生成的水的物质的量大于二氧化碳,由上燃烧规律可知另一种烃一定为烷烃。另外,单纯的烷烃燃烧有n(烷烃)=n(H2O )-n(CO2 ),此点通过燃烧反应式很容易推出,本题虽为混合烃的燃烧,但单烯烃燃烧有:n CO2 = n H2O,所以烷烃的物质的量为n(烷烃)=n(H2O )-n(CO2 )=4.4-4=0.4mol,烯烃的物质的量为n(单烯烃)=1-0.4=0.6mol.然后再设单烯、烷烃分子式为CnH2n、CaH2a+2, 根据生成的二氧化碳和水的物质的量列方程解出n、a的值。即0.6n+0.4a=4 (碳守恒);0.6×2n+0.4(2a+2)=4.4×2(氢守恒),整理发现这两式一样,都为3n+2a=20,此时只能通过讨论求解了。a 、n都属自然数,且n>2,a>1.(n必须为偶数),讨论结果如下:(1)n=2,a=7(C2H4、C7H16);(2)n=4,a=4(C4H8、C4H10);(3)n=6,a=1(C6H12、CH4)参考答案 (1)C2H4、C7H16;(2)C4H8、C4H10;(3)C6H12、CH4【评注】1、本题看似容易,做起来难。如果按常规方法,设两种烃的分子式和各自的物质的量,再根据燃烧反应式进行计算,此问题就难以解决。而认真审题,利用燃烧规律,才能迅速解题。本题是一条综合度比较大的题目,几乎囊括了有机的所有计算技巧。(2)由有机物燃烧推导有机分子组成一般方法是要抓住题干信息,通过产物各量的关系,讨论有机物中各元素的原子的比例或个数关系,也可以利用有机物的燃烧规律,进行适当的计算和讨论,最后推理得出有机物的分子式。【例7】 A、B都是芳香族化合物,1 molA水解得到1 molB和1mol醋酸。A和B的相对分子质量都不超过200,完全燃烧后只生成二氧化碳和水,且分子中碳和氢元素的总质量分数为62.5%。A溶液具有酸性,不能使FeCl3溶液变色。(1)A、B相对分子量之差为_________;(2)1个B分子中应有______________个氧原子;(3)A的分子式是 _________;__________(4)B可能的三种结构简式是__________解题思路 由题意可知:1 molA水解得到1 molB和1 mol醋酸,可知A有酯的结构,又因A溶液具有酸性,不能使FeCl3溶液变色,所以A的结构中有羧基,进一步可推知B具有芳香醇的结构或酚的结构且含有羧基,由此可知1个B分子中至少有3个氧原子,若按3个氧原子计算,B的相对分子质量为3×16/(1-0.652)=138,若按4个氧原子计算,B的相对分子质量为4×16/(1-0.652):184,又因1 molA水解得到1 molB和1 mol醋酸,所以A与B相对分子量之差为42,当B的相对分子质量为184时,A的相对分子质量为226,又因A和B的相对分子质量都不超过200,所以1个B分子中只含有3个氧原子且相对分子质量为138。进而根据上述可知B有一个-COOH和一个-OH,其结构可能有邻、间、对三种。参考答案(1)42 (2)3 (3)C9H8O4(4)INCLUDEPICTURE "http://www./Article/UploadFiles/200705/20070526110044643.gif" \* MERGEFORMATINETINCLUDEPICTURE 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