有机物燃烧的规律

有机物燃烧的规律

有机物燃烧的规律（一） ——燃烧前后体积的变化规律

对于CxHy的烃，其完全燃烧可表示为：

CxHy+（x+y/4）O2 xCO2+y/2H2O

一、1体积气态烃完全燃烧，当生成水为气态时，

其体积变化：△V=V前-V后=1+（x+y/4）-(x+y/2) =1-y/4

可见：任何一种气态烃完全燃烧，其反应前后气体体积的变化，只与该烃所含的H原子数有关而与C原子数无关。

①当y＜4时，气体体积减少，如C2H2；

②当y＝4时，反应前后体积不变，如CH4，C2H4，C3H4；

③当y＞4时，反应后体积变大，如C2H6，C3H8，C4H8等；

二、1体积气态烃完全燃烧，当生成的水为液态时，

其体积变化：△V=V前-V后=1+（x+y/4）-x =1+y/4

可以看出，无论何气态烃，其燃烧后气体体积都会减少。

典型习题：

1、aml三种气态烃与足量的氧气的混合物点燃爆炸后，恢复到原来的状态（150℃、1.01×105Pa），气体体积仍为aml，则三种烃可能是（ ）

A、CH4、C2H4、C3H4 B、C2H6、C3H6、C4H6

C、CH4、C2H6、C3H8 D、C2H4、C2H2、C4H6

解析:气态烃燃烧后生成水蒸气且气体体积不发生改变，其平均氢原子数y=4，故应选A、D

2、A、B、C三种气态烃组成的混合物共aml，与足量氧气混合点燃完全燃烧后，恢复到原状况（标准状况）气体体积减少了2aml，则三种烃可能是（ ）

A、CH4、C2H4、C3H4 B、CH4、C2H6、C3H8

C、C2H6、C3H6、C4H6 D、C2H4、C2H2、C4H6

解析：气态烃燃烧后生成液态水，其体积变化应为：

△V=1+y/4，则有aml(1+y/4)=2aml y=4 即：三种混合烃的平均H原子数为4，故应选A、D 有机物燃烧规律（二） ——燃烧耗氧量及生成CO2和H2O多少的规律

一、等物质的量的烃（CxHy）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；生成CO2的多少取决于碳原子个数（X的值），其值越大，生成的CO2越多；生成H2O的多少取决于氢原子个数（y的值），其值越大，生成的H2O越多。

二、等质量的烃（CxHy）完全燃烧时，其耗氧量和生成水的多少取决于该烃分子中氢的质量分数（或y/x的值），其值越大，耗氧量及生成的水越多；生成CO2的多少取决于该烃分子中碳的质量分数（或x/y的值），其值越大，生成CO2越多。

由此可得以下推论：

1.等质量的烷烃，碳原子数越多，碳的质量分数越大，耗氧越少，由此可得，CH4耗氧最多。

2.等质量的烯烃，由于碳氢原子数之比为定值，故碳、氢质量分数为定值，即，耗氧量及生成CO2和H2O的量相等。

3、等质量的炔烃，苯及苯的同系物，碳原子数越多，氢的质量分数越大，耗氧越多，生成水越多，生成CO2越少。由此可知，乙炔、苯耗氧量最少生成CO2最多，生成水最少。

4、同碳原子数的烷、烯、炔、苯及苯的同系物，其含氢的质量分数为：烷＞烯＞炔＞苯及苯的同系物。故其耗氧量为：烷＞烯＞炔＞苯及苯的同系物。

三、等物质的量的烃（CxHy）与烃的含氧衍生物在完全燃烧时，①若耗氧相同则该烃的含氧衍生物分子组成符合通式：CxHy（CO2）m（H2O）n,(m、n∈N，下同)如C2H4与C3H6O3；②若耗氧量相同且生成CO2一样多，应具有相同的碳原子数，其分子应符合通式CxHy（H2O）n,如C2H4与C2H6O；③若耗氧量相同且生成水一样多，应具有相同的氢原子数，其分子式应符合通式CxHy（CO2）m，如C2H6与C3H6O2，由此可推，等物质的量的两烃的含氧衍生物充分燃烧后，若耗氧相同，则其在分子组成上相差n个CO2或H2O或CO2和H2O的组合，即式量相差44n，18n，62n等等；如C2H4O与C3H6O4。

四、实验式（最简式）相同的烃或烃的含氧衍生物，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O2及燃烧后生成的CO2和H2O的量均为定值，如C2H2和C6H6，甲醛和葡萄糖等。

典型习题：

1、燃烧某混合气体，所生成的CO2质量一定大于燃烧相同质量的丙烯所产生的CO2的质量，该混合气体是（ ）

A、丁烯、丙烷 B、乙炔、乙烯 C、乙炔、丙烷 D、乙烷、丙烷

2、总质量一定，不论以何种比例混合，完全燃烧后耗O2为常量的是（ ）

①乙炔与苯 ②烯的同系物 ③甲烷与乙④甲醛与乙醇 ⑤甲醛与乙酸 ⑥甲醛与甲酸甲酯⑦乙酸与葡萄糖A、①②⑤⑥⑦ B、①②③ C、①②④ D、①②④⑤⑥

3、有机化合物A、B分子式不同，它们只可能含有碳、氢、氧元素中的两种或三种。如果将A、B不论以何种的比例混合，只要物质的量之和不变，完全燃烧时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中相对分子质量最小的是（写分子式）( )，并写出相对分子质量最小的含有（-CH3）的B的两种同分异构体的结构简式 ( )。

答：1、B 2、A 3、A、B的分子式中氢原子数相同，且相差n个碳原子，同时相差2n个氧原子（n为正整数）。C2H4O2 CH3COOH HCOOCH3

有机物燃烧规律（三）——“残基法”求有机物分子式

“残基法”是根据烃或烃的含氧衍生物燃烧耗氧量和生成CO2的体积比，求其分子式的一种方法。具体做法是：1、根据烃或烃的含氧衍生物燃烧耗氧和生成CO2的体积比设其分子式

的一般形式，我们可把其分为三类：

（I）燃烧消耗氧气体积大于生成CO2的体积，其一般形式为：（CxHy）m（H2O）n（x、y、m、n∈N）

（II）燃烧消耗氧气体积等于生成CO2的体积，其一般形式为：Cx(H2O)n (x、n∈N)

（III）燃烧消耗氧气体积，小于生成CO2的体积，其一般形式为:（CxOy）m（H2O）n（x、y、m、n∈N）

2、根据消耗O2和生成CO2的比值，我们只用上述一般式中的前半部分（称之“残基”），由质量守恒求得x与y的最简比，可得此 类有机物的通式。

3、再根据其它性质和条件，确定该有机物的分子式和结构简式。

例如：某有机物在O2中完全燃烧时，其蒸汽与消耗O2及生成CO2的体积在同温同压下比为1：4：3，该有机物不可能是（ ）

A、C3H4 B、C3H8O2 C、C2H5CHO D、C2H5COOH

解析：据V（耗O2）＞V（生成CO2），设其一般形式为：（CxHy）m（H2O）n; 椐质量守恒 CxHy+4O2 →3CO2+y/2H2O

可得 x=3, y=4;

故此类有机物通式为（C3H4）m（H2O）n

又该 机物燃烧生成3倍体积的CO2，分子中应有三个碳原子，可进一步确定其通式为C3H4（H2O）n（n∈N）故应选D。

典型习题：

化合物CO、HCOOH和OHC—COOH（乙醛酸）分别燃烧时，消耗O2和生成CO2的体积积比都是1：2，后两者可看成是 （CO）H2O和（CO）2（H2O），也就是说：只要分子式符合 （CO）n（H2O）m（m、n∈N）的各有机物，它们燃烧时消耗O2和成CO2的体积比总是1：2。

现有一些只含有C、H、O三种元素的有机物，它们燃烧时消耗O2和生成的CO2的体积比是3：4。

（1）这些有机物中，相对分子质量最小的化合物的分子是 ( )。

（2）某两种碳原子数相同的上述有机物，若它们的相对分子质量分别为a和b（a＜b），则（b-a）必定是( )（填入一个数字）的整数倍。

（3）、在这些有机物中有一种化合物，它含有两个羧基。取0.2625g该化合物恰好能与25ml0.100mol/L的NaOH溶液完全中和，据此，结合必要的计算和推导，试给出该有机物的相对分子质量和分子式。

答案：提示：利用“残基”法求得该类有机物的通式是（C2O）m（H2O）n

（1）C2H2O2 （2）、18 （3）、210、

C6H10O8