專題十二有機物燃燒規(guī)律及聚合反應應用

1、專題十二 有機物燃燒規(guī)律及聚合反應應用【經典題型】一、有機物燃燒規(guī)律：有機物燃燒的規(guī)律是中學有機化學基礎中的常見題型,也是高考化學中的熱點內容,許多學生對這些知識點往往容易產生混淆,現將其歸納總結如下：有機物完全燃燒的通式：烴： CxHy(x+y/4)O2xCO2+(y/2)H2O烴的衍生物：  CxHyOz(x y/4  z/2)O2xCO2(y/2)H2O題型一：有機物的質量一定時：1、烴類物質(CxHy)完全燃燒的耗氧量與成正比。2、有機物完全燃燒時生成的CO2或H2O的物質的量一定，則有機物中含碳或氫的質量分數一定；若混合物總質量一定，不論按何種比例混合，完全燃燒后

2、生成的CO2或H2O的物質的量保持不變，則混合物中各組分含碳或氫的質量分數相同。3、燃燒時耗氧量相同，則兩者的關系為：同分異構體 或 最簡式相同。例1 下列各組有機物完全燃燒時耗氧量不相同的是 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中的乙醇和甲醚互為同分異構體，B、C中兩組物質的最簡式相同，所以答案為D。例2 下列各組混合物中，不論二者以什么比例混合，只要總質量一定，完全燃燒時生成CO2的質量也一定的是A、甲烷、辛醛 B、乙炔、苯乙烯C、甲醛、甲酸甲酯 D、苯、甲苯解析：混合物總質量一定，不論按什么比例混合

3、，完全燃燒后生成CO2的質量保持不變，要求混合物中各組分含碳的質量分數相同。B、C中的兩組物質的最簡式相同，碳的質量分數相同，A中碳的質量分數也相同，所以答案為D。例3 分別取等質量的甲烷和A（某飽和一元醇）、B(某飽和一元醛)、C(某稠環(huán)芳香烴含氧衍生物),若它們完全燃燒,分別生成了物質的量相同的CO2 .則:A的分子式為_;B的分子式為_，C的分子式為_(C的分子式有多種可能,只寫分子量最小的一種)。寫出符合上述要求時，CH4和A、B、C的分子組成必須滿足的條件是_（以n表示碳原子數，m表示氧原子數，只寫通式）。解析：A、B、C中的碳的質量分數與甲烷中相同,中A、B的分子式只要結合醇、醛的

4、通式就可以求出答案。稠環(huán)芳香烴中最簡單的是萘，通過增加氧原子維持含碳的質量分數不變可推出C .的通式推導抓住每少16個氫原子增加一個氧原子即可。答案：(1)A、C9H20O B、C8H16O C、C10H8O2 (2)CnH4n-16mOm題型二：有機物的物質的量一定時： 1、比較判斷耗氧量的方法步聚：若屬于烴類物質，根據分子中碳、氫原子個數越多，耗氧量越多直接比較；若碳、氫原子數都不同且一多一少，則可以按1個碳原子與4個氫原子的耗氧量相當轉換成碳或氫原子個數相同后再進行比較即可。若屬于烴的含氧衍生物，先將分子中的氧原子結合氫或碳改寫成H2O或CO2的形式，即將含氧衍生物改寫為CxHy

5、3;(H2O)n或CxHy·(CO2)m或CxHy·(H2O)n·(CO2)m形式,再按比較CxHy的耗氧量。2、有機物完全燃燒時生成的CO2或H2O的物質的量一定，則有機物中碳原子或氫原子的個數一定；若混合物總物質的量一定，不論按何種比例混合，完全燃燒后生成的CO2或H2O的量保持不變，則混合物中各組分中碳或氫原子的個數相同。例4 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C2H6 B、C3H6和C3H8OC、C3H6O2和C3H8O D、C3H8O和C4H6O2解析：A中C3H4的耗氧量相當于C2H8,B、C、D中的C3H8O可改寫為

6、C3H6·(H2O),C中的C3H6O2可改為C3H2·(H2O)2,D中的C4H6O2可改為C3H6·(CO2),顯然答案為B、D。例5 1molCxHy(烴)完全燃燒需要5molO2，則X與Y之和可能是A、X+Y=5 B、X+Y=7 C、X+Y=11 D、X+Y=9解析：根據烴燃燒通式可知，1molCxHy的耗氧量為 ，討論易知，當x=3,y=8時合理，答案為C。例6 有機物A、B只可能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、8n B、14n C、18n D、44n解析: A中的

7、一個碳原子被B中的四個氫原子代替,A和B的分子量相差8的倍數,即答案A. 如果A和B的分子組成相差若干個H2O或CO2 ,耗氧量也不變，即分別對應答案C和D。題型三：一定量的有機物完全燃燒,生成的CO2和消耗的O2的物質的量之比一定時：1、生成的CO2的物質的量小于消耗的O2的物質的量的情況例7 某有機物的蒸氣完全燃燒時，需要三倍于其體積的O2，產生二倍于其體積的CO2，則該有機物可能是(體積在同溫同壓下測定)A、C2H4 B、C2H5OH C、CH3CHO D、CH3COOH解析：產生的CO2與耗氧量的體積比為2：3，設該有機物為1mol,則含2mol的C原子，完全燃燒時只能消耗2mol的氧

8、氣，剩余的1mol氧氣必須由氫原子消耗，所以氫原子為4mol,即該有機物可以是A，從耗氧量相當的原則可知B也正確。答案為A、B。2、生成的CO2的物質的量等于消耗的O2的物質的量的情況符合通式Cn·(H2O)m3、生成的CO2的物質的量小于消耗的O2的物質的量的情況若CO2和O2體積比為43 ,其通式為(C2O)n ·(H2O)m。若CO2和O2體積比為21 ，其通式為(CO)n ·(H2O)m。題型四：有機物完全燃燒時生成的CO2和H2O的物質的量之比一定時：有機物完全燃燒時,若生成的CO2和H2O的物質的量之比為a:b,則該有機物中碳、氫原子的個數比為a:2b

9、，該有機物是否存在氧原子，有幾個氧原子，還要結合燃燒時的耗氧量或該物質的摩爾質量等其他條件才能確定。例8 某有機物在氧氣中充分燃燒，生成的水蒸氣和二氧化碳的物質的量之比為1:1，由此可以得出的結論是A、該有機物分子中C:H:O原子個數比為1:2:1B、分子中C:H原子個數比為1:2C、有機物必定含O D、無法判斷有機物是否含O答案：B、D題型五：有機物完全燃燒前后氣體體積的變化:1、氣態(tài)烴(CxHy)在100及其以上溫度完全燃燒時氣體體積變化規(guī)律與氫原子個數有關若y=4,燃燒前后體積不變,V=0若y>4,燃燒前后體積增大,V>0 若y<4,燃燒前后體積減少,V<0 2、

10、氣態(tài)烴(CxHy)完全燃燒后恢復到常溫常壓時氣體體積的變化直接用烴類物質燃燒的通式通過差量法確定即可。例9 120時,1體積某烴和4體積O2混和,完全燃燒后恢復到原來的溫度，壓強體積不變，該烴分子式中所含的碳原子數不可能是(A)1 (B)2 (C)3 (D)4解析：要使反應前后壓強體積不變，只要氫原子個數可以等于4并保證能使1體積該烴能在4體積氧氣里完全燃燒即可。答案：D例10 兩種氣態(tài)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(tài),所得氣體體積仍是10 L.下列各組混合烴中不符合此條件的是(A)CH4 C2H4 (B)CH4 C3H6 (C)C2H4 C3

11、H4 (D)C2H2 C3H6答案：B、D3、液態(tài)有機物(大多數烴的衍生物及碳原子數大于4的烴)的燃燒,如果燃燒后水為液態(tài),則燃燒前后氣體體積的變化為：氫原子的耗氧量減去有機物本身提供的氧原子數的 。例11 取3.40只含羥基、不含其他官能團的液態(tài)飽和多元醇,置于5.00L的氧氣中,經點燃,醇完全燃燒.反應后氣體體積減少0.560L ,將氣體經CaO吸收,體積又減少2.8L(所有體積均在標況下測定)。則：3.4醇中C、H、O的物質的量分別為:C_； H_； O_；該醇中C、H、O的原子個數之比為_。解析：設3.40醇中含H、O原子的物質的量分別為x和y 則:x+16y=3.40-2.80L/2

12、2.4L·mol-1×12·mol-1 方程x/4 y/2 =0.560L/22.4L·mol-1 方程、聯解可得:x=0.300mol y=0.100mol 進而求得原子個數比。答案：C. 0.125 mol、H. 0.300 mol、O.0.100 mol； 該醇中C、H、O的原子個數之比為 5124二、聚合反應：1、聚合反應類型：（1） 加成聚合（聚合）反應:不飽和的單體聚合成高分子的反應。 （2）縮合聚合（縮聚）反應:單體間相互反應而生成高分子，同時還生成小分子（如水、氨、氯化氫等）的反應（又叫逐步聚合反應）。 2、有機高分子單體的推斷：由于單體

13、經過某些化學反應（如加聚、縮聚、開環(huán)等）生成高聚物，所以在高分子鏈中，單體轉變?yōu)樵诨瘜W組成上能夠重復的最小單位，即鏈節(jié)。判斷高聚物的單體，就是根據高分子鏈，結合單體間可能發(fā)生的反應機理，找出高分子鏈中的鏈節(jié)，然后將其完形便得其單體。結合中學課本，歸納出以下幾條判斷規(guī)津：題型一、由加聚反應生成高聚物的單體的判斷：兩種（或兩種以上）單體可以同時進行聚合，生成含有這兩種（或兩種以上）結構單位的大分子。烯類及其衍生物常起共聚反應生成高分子化合物。1凡鏈節(jié)的主碳鏈為兩個碳原子，其單體必為一種。將鏈節(jié)的兩個半鍵閉全即為單體。2凡鏈節(jié)中主碳鏈為4個碳原子，無碳碳雙鍵結構，其單體必為兩種，從主鏈中間斷開后，再

14、分別將兩個半鍵閉合即得單體。3凡鏈節(jié)中主碳鏈為4個碳原子，含有碳碳雙鍵結構，單體為一種，屬二烯烴：4凡鏈節(jié)中主碳鏈為6個碳原子，含有碳碳雙鍵結構，單體為兩種（即單烯烴和二烯烴）5凡鏈節(jié)中主碳鏈為8個碳原子，含有一個碳碳雙鍵結構時，其單體可為一種二烯烴，兩種單烯烴。含有二個碳碳雙鍵時，其單體可為二烯烴等。例12 93年全國高考題33題（湖北省用）：工程塑料ABS樹脂（結構簡式如下） 合成時用了三種單體，式中C6H5是苯基，這三種單體的結構簡式分別是：CH2=CHCN，_，_。答案：工程塑料ABS的單體為： 題型二、由縮聚反應生成高聚物的單體的判斷：許多小分子相互作用，生成高分子化合物，同時釋出水

15、、醇、氨、氯化氫等物質。起縮聚反應的化合物必須含有兩種或兩種以上的官能團，它們可以是兩種相同的分子，也可以是兩種不同的分子。從酯基中間斷開，在羰基上加羥基，在氧原子上加氫原子得到羧酸和醇。如88年高考題：已知滌綸樹脂的結構簡式為簡式。HOCH2CH2OH）亞氨基上加氫原子、羰基上加羥基，所得氨基酸為單體。在羰基上加羥基，得到二胺和二酸即為單體。和HOOC(CH2)mCOOH。9凡鏈節(jié)中主碳鏈含有苯環(huán)并連接CH2基團的，其CH2基團必來自甲醛，單體有兩種即酚和甲醛。題型三、開環(huán)聚合物的單體的判斷：環(huán)狀單體在一定條件下可以開環(huán)形成聚合物。聚合時常加成一個小分子形成端基。10開環(huán)形成的聚合物的組成與

16、其單體相同（端基不計算在內）。   【隨堂作業(yè)】一、選擇題1、兩種氣態(tài)烴以任意比例混合，在105時，1L該混合烴與9LO2混合，充分燃燒后恢復到原狀態(tài)，所得氣體體積仍是10L。下列各組混合烴不符合此條件的是：（ ）A、CH4，C2H4 B、CH4，C3H6 C、C2H4，C3H4 D、C2H2，C3H62、某烴完全燃燒后，生成二氧化碳和水的物質的量之比為n:(n-1)，此烴可能是A、烷烴 B、單烯烴 C、炔烴 D、苯的同系物3、在下列烴中，等質量完全燃燒耗O2量最大的是（ ）；等物質的量完全燃燒耗O2量最大的是（ ）A、C3H8 B、C4H6 C、C2H2 D、C2H64、

17、維通橡膠是一種耐腐蝕、耐油、耐高溫、耐寒性能都特別好的氟橡膠。它的結構簡式見右圖：合成它的單體為A 氟乙烯和全氟異丙烯 B 1,1二氟乙烯和全氟丙烯C 1三氟甲基1,3丁二烯 D 全氟異戊二烯5、有機物CH2CHCH2CH（OH）COOH在不同條件下可能發(fā)生有機反應類型有：加成；取代；消去；氧化；酯化；加聚；縮聚。其中因分子結構中含OH而可能發(fā)生的反應有（ ）A、 B、 C、 D、全部6、L-多巴是一種有機物，它可用于帕金森綜合癥的治療，其結構簡式如下：這種藥物的研制是基于獲得2000年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎和獲得2001年諾貝爾化學獎的研究成果。下列關于L多巴酸堿性的敘述正確的是（）。A.既沒

18、有酸性，又沒有堿性B.既具有酸性，又具有堿性C.只有酸性，沒有堿性D.只有堿性，沒有酸性二、填空題：1、某有機物6.2g完全燃燒后生成8.8g二氧化碳和0.3mol水，該有機物對氫氣的相對密度為31。試求該有機物的分子式 。2、有機化合物A、B分子式不同，它們只可能含C、H、O元素中的兩種或三種。如果將A、B不論以何種比混合，只要混合物的物質的量之和不變，完全燃燒時所耗O2和生成的水的物質的量也不變。那么，A、B必須滿足的條件是_ _。若A是甲烷，則符合上述條件的化合物B中，分子量最小的是_，并寫出分子量最小的含有甲基的B的兩種同分異構體的結構簡式_、_。3、A、B是兩種式量不相等的有機化合物

19、，無論A、B以何種比例混合，只要混合物的總質量不變，完全燃燒后，產生的水的質量也不變。試寫出兩組符合上述規(guī)律的有機化合物的化學式_、_，并回答A、B應滿足的條件_。4、化合物A是天然蛋白質的最終水解產物，化合物B是一種含有醛基的硝酸酯，A、B兩物質的分子式都可用CaHbOcNd（且a+c=b，a-c=d）表示。試回答：（1）A、B兩物質的分子式是 。（2）光譜測定顯示A的分子結構中不存在甲基（-CH3），則A的結構簡式是 ；光譜測定顯示為B的烴基部分不存在支鏈，則B的結構簡式是 。5、自20世紀90年代以來，芳炔類大環(huán)化合物的研究發(fā)展十分迅速，具有不同分子結構和幾何形狀的這一類物質在高科技領域

20、有著十分廣泛的應用前景。合成芳炔類大環(huán)的一種方法是以苯乙炔（CHC）為基本原料，經過反應得到一系列的芳炔類大環(huán)化合物，其結構為：（1）上述系列中第1種物質的分子式為 。（2）已知上述系列第1至第4種物質的分子直徑在1100nm之間，分別將它們溶解于有機溶刑中，形成的分散系為 。（3）以苯乙炔為基本原料，經過一定反應而得到最終產物。假設反應過程中原料無損失，理論上消耗苯乙炔與所得芳炔類大環(huán)化合物的質量比為 。（4）在實驗中，制備上述系列化合物的原料苯乙炔可用苯乙烯（CH2CH）為起始物質，通過加成、消去反應制得。寫出由苯乙烯制取苯乙炔的化學方程式（所需的無機試劑自選）6、為擴大現有資源的使用效率

21、，在一些油品中加入降凝劑J，以降低其凝固點，擴大燃料油品的使用范圍。J是一種高分子聚合物，它的合成路線可以設計如下，其中A的氧化產物不發(fā)生銀鏡反應：試寫出：（l）反應類型；a 、b 、P （2）結構簡式；F 、H （3）化學方程式：DE EKJ 7、請寫出六種有機化合物的結構簡式。這些化合物燃燒產生的CO2和H2O（氣）的體積比符合如下比值（各寫三種）：VCO2/VH2O（g）=2的有：_、_、_。VCO2/VH2O（g）=0.5的有：_、_、_。8、化合物C和E都是醫(yī)用功能高分子材料，且有相同的元素百分組成，均可由化合物A（C4H8O3）制得，如下圖所示，B和D互為同分異構體。DC4H6O2五原子環(huán)化合物 BC4H6O2可使溴水褪色E（C4H6O2）nC（C4H6O2）nAC4H8O3具有酸性 濃H2SO4 一定條件下 濃H2SO4 一定條件下 試寫出：化學方程式AD ， BC ，反應類型AB ，BC AE ，A的結構簡式的同分異構體（同類別且有支鏈）的結構簡式： 及 9、為某種需要，一些只含C、H、O的有機物，其分子式可用通式（CxHy）m(H2O)n(m，n，x，y均為正整數）表示?，F有一類只含C、H、O的有機物，它們完全燃燒時