论文部分内容阅读
有机物完全燃烧的通式：
烃：CxHy （x y/4）O■→xCO■ （y/2）H■O
烃的衍生物：CxHyOz （x y/4-z/2）O■→xCO■ （y/2）H■O
一、烃及其含氧衍生物完全燃烧时耗氧量规律
1.有机物的质量一定时
烃类物质（CxHy）完全燃烧的耗氧量与x/y成正比。
【推导】设烃的质量为m，含氢的质量分数为ω，由关系式C～O■～CO■及4H～O■～2H■O可知该烃的耗氧量为：
n（O■）=m（1-ω）/12 mω/4
=m/12 mω/6
当m为定值时，ω值越大，耗氧量就越大。
（1）对于等质量的烷烃，碳原子数越多，氢的质量分数越小，耗氧量越小，由此可知CH■的耗氧量最多。
（2）对于等质量的单烯烃，因炭、氧的个数比为定值，氢的质量分数也为定值，即耗氧量相等。
（3）对于等质量的炔烃，碳原子数越多，氢的质量分数越大，耗氧量越多，由此可知C■H■的耗氧量最少。
（4）等质量烷烃、单烯烃、炔烃，因为氢的质量分数关系导致耗氧量的关系如下：“烷烃﹥烯烃﹥炔烃”。
燃烧时耗氧量相同，则两者的关系为同分异构体或最简式相同。
2.有机物的物质的量一定时
（1）燃烧的通式法：即烃按（x y/4）直接比较耗氧量；烃的衍生物按（x y/4-z/2）进行比较即可。
（2）变形法：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H■O或CO■的形式，即将含氧衍生物改写为CxHy·（H■O）n或CxHy·（CO■）m或CxHy·（H■O）n·（CO■）m形式，再按（1）比较CxHy的耗氧量。
二、烃及其含氧衍生物完全燃烧时生成CO■及H■O量规律
1.将CxHy转换为CHy/x，相同质量的烃完全燃烧时y/x值越大，生成水的量越多，而产生的CO■量越少。y/x相同，耗氧量，生成H■O及CO■的量相同。
2.有机物的物质的量一定时，有机物完全燃烧时生成的CO■或H■O的物质的量一定，则有机物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CO■或H■O的量保持不变，则混合物中各组分中碳或氢原子的个数相同。
3.有机物的质量一定时，有机物完全燃烧时生成的CO■或H■O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CO■或H■O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。
4.一定量的有机物完全燃烧，生成的CO■和消耗的O■的物质的量之比一定时：
（1）生成的CO■的物质的量小于消耗的O■的物质的量的情况，则
烃：CxHy，y/4>0；烃的衍生物：CxHyOz（y/4—z/2）>0；
（2）生成的CO■的物质的量等于消耗的O■的物质的量的情况，符合通式Cn·（H■O）m；
（3）生成的CO■的物质的量大于消耗的物质的量的情况：
①若CO■和O■体积比为4∶3，其通式为O■（C■O）n·（H■O）m。
②若CO■和O■体积比为2∶1，其通式为（CO）n·（H■O）m。
5.有机物完全燃烧时生成的CO■和H■O的物质的量之比一定时：
有机物完全燃烧时，若生成的CO■和H■O的物质的量之比为a：b，则该有机物中碳、氢原子的个数比为a：2b，该有机物是否存在氧原子，有几个氧原子，还要结合燃烧时的耗氧量或该物质的摩尔质量等其他条件才能确定。
三、有机物完全燃烧前后气体体积的变化规律
1.气态烃（CxHy）在100℃及其以上温度完全燃烧时气体体积变化规律与氢原子个数有关：
（1）若y=4，燃烧前后体积不变，△V=0；
（2）若y>4，燃烧前后体积增大，△V=y/4-1；
（3）若y<4，燃烧前后体积减小，△V=1-y/4。
2.气态烃（CxHy）完全燃烧后恢复到常温常压时气体体积的变化，燃烧前后体积减小，△V=1 y/4。
3.液态有机物（大多数烃的衍生物及碳原子数大于4的烃）的燃烧，如果燃烧后水为液态，则燃烧前后气体体积的变化为：氢原子的耗氧量减去有机物本身提供的氧原子数的1/2，即：△V=y/4-z/2。
例：取3.40g只含羟基、不含其他官能团的液态饱和多元醇，置于5.00L的氧气中，经点燃，醇完全燃烧.反应后气体体积减小0.560L，将气体经CaO吸收，体积又减少2.8L（所有体积均在标况下测定）。则：3.4g醇中C、H、O的物质的量分别为：C？摇？摇 ？摇？摇；H？摇 ？摇？摇？摇；O？摇？摇 ？摇？摇；该醇中C、H、O的原子个数之比为？摇？摇？摇？摇？摇？摇。
解析：设3.40g醇中含H、O原子的物质的量分别为x和y则：
x 16y=3.40g-2.80L/22.4L·mol■×12g·mol■……方程①
x/4-y/2=0.560L/22.4L·mol■……方程②
（1）（2）联解可得：x=0.300mol；y=0.100mol，进而求得原子个数比。
答案：C.0.125mol，H.0.300mol，O.0.100mol。
烃：CxHy （x y/4）O■→xCO■ （y/2）H■O
烃的衍生物：CxHyOz （x y/4-z/2）O■→xCO■ （y/2）H■O
一、烃及其含氧衍生物完全燃烧时耗氧量规律
1.有机物的质量一定时
烃类物质（CxHy）完全燃烧的耗氧量与x/y成正比。
【推导】设烃的质量为m，含氢的质量分数为ω，由关系式C～O■～CO■及4H～O■～2H■O可知该烃的耗氧量为：
n（O■）=m（1-ω）/12 mω/4
=m/12 mω/6
当m为定值时，ω值越大，耗氧量就越大。
（1）对于等质量的烷烃，碳原子数越多，氢的质量分数越小，耗氧量越小，由此可知CH■的耗氧量最多。
（2）对于等质量的单烯烃，因炭、氧的个数比为定值，氢的质量分数也为定值，即耗氧量相等。
（3）对于等质量的炔烃，碳原子数越多，氢的质量分数越大，耗氧量越多，由此可知C■H■的耗氧量最少。
（4）等质量烷烃、单烯烃、炔烃，因为氢的质量分数关系导致耗氧量的关系如下：“烷烃﹥烯烃﹥炔烃”。
燃烧时耗氧量相同，则两者的关系为同分异构体或最简式相同。
2.有机物的物质的量一定时
（1）燃烧的通式法：即烃按（x y/4）直接比较耗氧量；烃的衍生物按（x y/4-z/2）进行比较即可。
（2）变形法：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H■O或CO■的形式，即将含氧衍生物改写为CxHy·（H■O）n或CxHy·（CO■）m或CxHy·（H■O）n·（CO■）m形式，再按（1）比较CxHy的耗氧量。
二、烃及其含氧衍生物完全燃烧时生成CO■及H■O量规律
1.将CxHy转换为CHy/x，相同质量的烃完全燃烧时y/x值越大，生成水的量越多，而产生的CO■量越少。y/x相同，耗氧量，生成H■O及CO■的量相同。
2.有机物的物质的量一定时，有机物完全燃烧时生成的CO■或H■O的物质的量一定，则有机物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CO■或H■O的量保持不变，则混合物中各组分中碳或氢原子的个数相同。
3.有机物的质量一定时，有机物完全燃烧时生成的CO■或H■O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CO■或H■O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。
4.一定量的有机物完全燃烧，生成的CO■和消耗的O■的物质的量之比一定时：
（1）生成的CO■的物质的量小于消耗的O■的物质的量的情况，则
烃：CxHy，y/4>0；烃的衍生物：CxHyOz（y/4—z/2）>0；
（2）生成的CO■的物质的量等于消耗的O■的物质的量的情况，符合通式Cn·（H■O）m；
（3）生成的CO■的物质的量大于消耗的物质的量的情况：
①若CO■和O■体积比为4∶3，其通式为O■（C■O）n·（H■O）m。
②若CO■和O■体积比为2∶1，其通式为（CO）n·（H■O）m。
5.有机物完全燃烧时生成的CO■和H■O的物质的量之比一定时：
有机物完全燃烧时，若生成的CO■和H■O的物质的量之比为a：b，则该有机物中碳、氢原子的个数比为a：2b，该有机物是否存在氧原子，有几个氧原子，还要结合燃烧时的耗氧量或该物质的摩尔质量等其他条件才能确定。
三、有机物完全燃烧前后气体体积的变化规律
1.气态烃（CxHy）在100℃及其以上温度完全燃烧时气体体积变化规律与氢原子个数有关：
（1）若y=4，燃烧前后体积不变，△V=0；
（2）若y>4，燃烧前后体积增大，△V=y/4-1；
（3）若y<4，燃烧前后体积减小，△V=1-y/4。
2.气态烃（CxHy）完全燃烧后恢复到常温常压时气体体积的变化，燃烧前后体积减小，△V=1 y/4。
3.液态有机物（大多数烃的衍生物及碳原子数大于4的烃）的燃烧，如果燃烧后水为液态，则燃烧前后气体体积的变化为：氢原子的耗氧量减去有机物本身提供的氧原子数的1/2，即：△V=y/4-z/2。
例：取3.40g只含羟基、不含其他官能团的液态饱和多元醇，置于5.00L的氧气中，经点燃，醇完全燃烧.反应后气体体积减小0.560L，将气体经CaO吸收，体积又减少2.8L（所有体积均在标况下测定）。则：3.4g醇中C、H、O的物质的量分别为：C？摇？摇 ？摇？摇；H？摇 ？摇？摇？摇；O？摇？摇 ？摇？摇；该醇中C、H、O的原子个数之比为？摇？摇？摇？摇？摇？摇。
解析：设3.40g醇中含H、O原子的物质的量分别为x和y则：
x 16y=3.40g-2.80L/22.4L·mol■×12g·mol■……方程①
x/4-y/2=0.560L/22.4L·mol■……方程②
（1）（2）联解可得：x=0.300mol；y=0.100mol，进而求得原子个数比。
答案：C.0.125mol，H.0.300mol，O.0.100mol。