专题十二有机物燃烧规律及聚合反应应用.docx

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【经典题型】
一、有机物燃烧规律：
有机物燃烧的规律是中学有机化学基础中的常见题型，也是高考化学中的热点内容，许多学
生对这些知识点往往容易产生混淆，现将其归纳总结如下：
有机物完全燃烧的通式：
烃：CxH + （x+y/4）02TxCO+（y/2）H 2O
烃的衍生物： CxHVQ + （x + y/4— z/2）0 2八xCO + （y/2）H2O
题型一：有机物的质量一定时：
1、烃类物质（CxHy ）完全燃烧的耗氧量与成正比。
2、有机物完全燃烧时生成的C02或H20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C02或H20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。
3、燃烧时耗氧量相同，则两者的关系为：⑴同分异构体或⑵最简式相同。
例1下列各组有机物完全燃烧时耗氧量不相同的是
A 50g乙醇和50g甲醚B、1g乙炔和1g苯
例2下列各组混合物中,
的质量也一定的是
A、甲烷、辛醛
C甲醛、甲酸甲酯
C 2g甲醛和2g乙酸D、1g甲烷和1g乙烷
不论二者以什么比例混合，只要总质量一定，完全燃烧时生成C02
B、乙炔、苯乙烯
D 、苯、甲苯
解析：A中的乙醇和甲醚互为同分异构体，B C中两组物质的最简式相同，所以答案为 D。
解析：混合物总质量一定，不论按什么比例混合，完全燃烧后生成C02的质量保持不变，要
求混合物中各组分含碳的质量分数相同。B、C中的两组物质的最简式相同，碳的质量分数
相同，A中碳的质量分数也相同，所以答案为Do
例3分别取等质量的甲烷和A （某饱和一元醇）、B （某饱和一元醛）、C （某稠环芳香烃含氧衍生物）,若它们完全燃烧，分别生成了物质的量相同的C02 .则：
（C的分子式有
⑴A的分子式为 ；B的分子式为 ，C的分子式为 ——
多种可能，只写分子量最小的一种）。
（以
⑵写出符合上述要求时，CH4和A B、C的分子组成必须满足的条件是n表示碳原子数，m表示氧原子数，只写通式）。
解析：A B、C中的碳的质量分数与甲烷中相同，⑴中A、B的分子式只要结合醇、醛的通式
就可以求出答案。稠环芳香烃中最简单的是萘，通过增加氧原子维持含碳的质量分数不变可推出C⑵的通式推导抓住每少16个氢原子增加一个氧原子即可。
答案：（1）A、C9H20O B 、C8H16O C 、C10H8O2
（2）C nH4n-16m0m
题型二：有机物的物质的量一定时：
1、比较判断耗氧量的方法步聚：①若属于烃类物质，根据分子中碳、氢原子个数越多，
耗氧量越多直接比较；若碳、氢原子数都不同且一多一少，则可以按1个碳原子与4个氢原
子的耗氧量相当转换成碳或氢原子个数相同后再进行比较即可。②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H20或C02的形式，即将含氧衍生物改写为
CxHy ( H20 ) n 或 CxHy- ( C02 ) m 或 CxHy ( H2O ) n ( C02 ) m 形式，再按①比较 CxHy 的耗氧量。
2、有机物完全燃烧时生成的C02或H20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C02或
H20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。
例4相同物质的量的下列有机物，充分燃烧，消耗氧气量相同的是
A C3H4 和 C2H6 B、C3H6 和 C3H8O
C C3H6O2 和 C3H8O D 、 C3H8O 和 C4H6O2
解析:A中C3H4的耗氧量相当于C2H8,B、C、D中的C3H8O 可改写为C3H6 (H2O),C中的C3H6O2可改为C3H2- (H2O)2,D中的C4H6O2 可改为C3H6- (CO2),显然答案为B、D。
例5 1molCxHy (烃)完全燃烧需要5molO2,贝U X与Y之和可能是
A X+Y=5 B、X+Y=7 C 、X+Y=11 D 、X+Y=9
解析：根据烃燃烧通式可知，1molCxHy的耗氧量为，讨论易知，当x=3,y=8时合理，答案
为0=
例6有机物A、B只可能烃或烃的含氧衍生物，等物质的量的A和B完全燃烧时，消耗氧气的量相等，
则A和B的分子量相差不可能为(n为正整数)()
A 8n B、14n C、18nD、44n
解析：A中的一个碳原子被B中的四个氢原子代替,A和B的分子量相差8的倍数，，耗氧量也不变，即分别对应答案C和D。
题型三：一定量的有机物完全燃烧，生成的CO2和消耗的O2的物质的量之比一定时：
1、生成的CO2的物质的量小于消耗的O2的物质的量的情况
例7某有机物的蒸气完全燃烧时，需要三倍于其体积的O2,产生二倍于其体积的CO2则
该有机物可能是(体积在同温同压下测定)
A C2H4 B 、C2H5OH C 、CH3CHO D 、CH3COOH
解析：产生的CO2与耗氧量的体积比为2: 3,设该有机物为1 mol,则含2mol的C原子，完全燃烧时只能消耗2mol的氧气，剩余的1mol氧气必须由氢原子消耗，所以氢原子为4mol,即该有机物可以是A从耗氧量相当的原则可知B也正确。答案为A B。
2、生成的CO2的物质的量等于消耗的O2的物质的量的情况
符合通式Cn (H2O)m
3、生成的CO2的物质的量小于消耗的O2的物质的量的情况
⑴若CO2和O2体积比为4 : 3其通式为(C2O)n (H2O)m。
⑵若CO2和O2体积比为2 :1,其通式为(CO)n (H2O)m。
题型四：有机物完全燃烧时生成的CO2和H2O的物质的量之比一定时：
有机物完全燃烧时，若生成的CO2和H2O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。
例8某有机物在氧气中充分燃烧，生成的水蒸气和二氧化碳的物质的量之比为1:1,由此可
以得出的结论是
A、该有机物分子中C:H: O原子个数比为1:2:1
B分子中C:H原子个数比为1:2
C有机物必定含O
D、无法判断有机物是否含O
答案：B、D
题型五：有机物完全燃烧前后气体体积的变化：
1、气态烃(CxHy)在1 C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
若y=4,燃烧前后体积不变，△ V=0
若y>4,燃烧前后体积增大，△ V>0
若y<4,燃烧前后体积减少，△ V<0
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直接用烃类物质燃烧的通式通过差量法确定即可。
例9 120 C时,1体积某烃和4体积O2混和，完全燃烧后恢复到原来的温度，压强体积不变，该烃分子式中所含的碳原子数不可能是
(A)1 (B)2 (C)3 (D)4
解析：要使反应前后压强体积不变，只要氢原子个数可以等于4并保证能使1体积该烃能在
4体积氧气里完全燃烧即可。答案： D
例10两种气态烃以任意比例混合，在105 C时1 L该混合烃与9 L氧气混合，充分燃烧后恢
复到原状态，所得气体体积仍是10
(A)CH4 C2H4 (B)CH4 C3H6 (C)C2H4 C3H4 (D)C2H2 C3H6
答案：B、D
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^
g只含羟基、不含其他官能团的液态饱和多元醇，，经点燃，
,将气体经CaC吸收， 所有体积均在标况下测定)。则： g醇中C、H O的物质的量分别为：C ; H ; O ;
该醇中C、H O的原子个数之比为 。
解析： g醇中含H O原子的物质的量分别为x和y则：
x+16y= g--1 X 12g mol-1 方程.①.
x/4- y/2 = mol-1 方程②
⑴、⑵联解可得:x= y=。
答案：C. mol、H. mol、 mol ;该醇中C H O的原子个数之比为5 : 12 : 4二、聚合反应：1、聚合反应类型：
nCH3-CH-CH2
nCHr=CH -CH =
nCH2 = CH2
CH&凸，丞L |占」IL
Vil 3
康丙烯
*tCH 2-CH=CH-CH 2
顺丁橡胶
(1) 加成聚合(聚合)反应：不饱和的单体聚合成高分子的反应。
nCH 7= -1All,
COOCH
CH,
CH-OL
6
催化剂
聚甲基丙烯酸甲脂（存机玻璃）
CH 3
同时还生成小分子（如水、氨、
（2）缩合聚合（缩聚）反应：单体间相互反应而生成高分子,
HCHO+n拈如或做曹野日的反应（又叫逐步聚合反应）
栋旷勉
J
COOH n I
HOCH Q
ii II
4-n
3
COOH
HOCH
a
fC-C-OCHj CH ； 0 h+2n H； 0
2、有机高分子单体的推断：
由于单体经过某些化学反应（如加聚、缩聚、开环等）生成高聚物，所以在高分子链中，
单体转变为在化学组成上能够重复的最小单位，即链节。判断高聚物的单体，就是根据高分
子链，结合单体间可能发生的反应机理，找出高分子链中的链节，然后将其完形便得其单体。结合中学课本，归纳出以下几条判断规津：题型一、由加聚反应生成高聚物的单体的判断：
两种（或两种以上）单体可以同时进行聚合，生成含有这两种（或两种以上）结构单位的大分子。烯类及其衍生物常起共聚反应生成高分子化合物。
1凡链节的主碳链为两个碳原子，其单体必为一种。将链节的两个半键闭全即为单体。
CH3
如 +—CH—CH--fe. -E—CH —c—CH 一的单休为别为
人
CH3
COOCH 3
ABS
CH2OICH2 = CHCH 2CH2CH
CH3—CH=CH —CH3，CH = C-COOCH S, @)ACH=CH
CH 3
2 凡链节中主碳链为4个碳原子，无碳碳双键结构，其单体必为两种，从主链中间断开后,
如十匚一卯2—CH-
煎CH〈虫的单体为CH尸地和地一 CH=CH2 °
CH 3
再分另U将两个半键闭合即得单体。
3 凡链节中主碳链为4个碳原子，含有碳碳双键结构，单体为一种，属二烯烃:
—CH = f—CH 忌单体为 CH 尸 CH —C=CH
ch aCH 3
凡链节中主碳链为6个碳原子，含有碳碳双键结构，单体为两种（即单烯烃和二烯烃）
CH 3
如卜耳一广CH-CHg俎的单体为CH 2=C-M CH 2=C-CH=CH 2
地CH 3CH，
5 凡链节中主碳链为8个碳原子，含有一个碳碳双键结构时，其单体可为一种二烯烃，两种单烯烃。含有二个碳碳双键时，其单体可为二烯烃等。
合成时用
例12 93年全国高考题33题（湖北省用）：工程塑料ABS树脂（结构简式如下）
了三种单体，
式中一 C6H5是苯基，这三种单体的结构简式分别是：CH2==CHCN ____答案：工程塑料ABS的单体为:
4=CHCN、QA=01 —俎之比、＜T) ACH=CH 2
题型二、由缩聚反应生成高聚物的单体的判断：许多小分子相互作用，生成高分子化合物，同时释出水、醇、氨、氯化氢等物质。起缩聚反
应的化合物必须含有两种或两种以上的官能团，它们可以是两种相同的分子，也可以是两种
不同的分子。
0
「凡链节中含有酯基（一直一 0—）结构的，其合成单体必为两种。
从酯基中间断开，在羰基上加羟基，在氧原子上加氢原子得到羧酸和醇。
如88年高考题：已知涤纶树脂的结构简式为
4 oc Y^cooch ’CHR式写出合成绦纶树脂所需的两种单体的结构简式。
经判断其单体为’HOOC —COOH和HO — CHAC比-OH
又如聚酯 H0CH 2+CH 2C—<2>— CCH 2-hCH2 0H 的单体为
hoch 2~ch2OOC—<pACCH 2-CH20H. C发生缩聚反应时脱去
HOCH2 CH2OH
凡链节为+HN-R-CO4h结构的，其单体必为一聃，在链节的
亚氨基上加氢原子、羰基上加羟基，所得氨基酸为单体。
HO
如 土& — CH2— ch2一么匕 的单体为 H2NCH 3CH2COOH “
H O O
凡链节为-HN -（CH2 ） nN - C（CH2 C结构的，其
o H
单体必为两种。可从肽键 c-c-A-上断开，在亚氨基上加1氢廉子，在羰基上加羟基,
得到二胺和二酸即为单体。
如fHN_Ec屯）』珀的单休为H畀-（如3）尸日2
和 HOOC (CH2)mC0 Qh
凡链节中主碳链含有苯环并连接一CH2-基团的，其一 CH2-基团必来自甲醛，单体有两
种即酚和甲醛。
如酚醛树脂 T?一。11厂土单体为竿和HCHO °
OH0H
题型三、开环聚合物的单体的判断：
环状单体在一定条件下可以开环形成聚合物。聚合时常加成一个小分子形成端基。
开环形成的聚合物的组成与其单体相同（端基不计算在内）。
如聚 HOtCACAOAH
的单体为环氧乙烷，结构简式为
比-CH
又如尼龙6 HtNH
$叫*。£源的单体为
【随堂作业】
、选择题
1、两种气态炷以任意比例混合，在 105C时，1L该混合炷与9LQ混合，充分燃烧后恢复到
A CH, C2H4 B、CH , GHsC C2H4, CbH4D . C2H2, GHs
n: （ n-1）,此炷可能是
2、某炷完全燃烧后，生成二氧化碳和水的物质的量之比为苯的同系物
A、烷炷 B、单烯炷C、焕炷D
3、在下列炷中，①等质量完全燃烧耗02量最大的是（）；②等物质的量完全燃烧耗
02量最大的是（）
原状态，所得气体体积仍是10"下列各组混合炷不符合此条件的是：（）
、C2H2
B 、 C4H6 CD、 C2H6
A C3H8
—[cH2— CF2- CF2—CF —
Vi 3
4、维通橡胶是一种耐腐蚀、耐油、耐高温、耐寒性能都 特别好的氟橡胶。它的结构简式
见右图：
合成它的单体为
A氟乙烯和全氟异丙烯B 1,1-二氟乙烯和全氟丙烯
C 1 —二氟甲基一1,3 —丁二烯D 全氟异戊二烯
5、有机物CH = CH- CH — CH（OH — COO!在不同条件下可能发生有机反应类型有：①加成；
②取代；③消去；④氧化；⑤酯化；⑥加聚；⑦缩聚。其中因分子结构中含一...OH而可能发
生的反应有（）
A、①④⑥⑦B、③④⑤ C、②③④⑤⑦D、全部6、L-多巴是一种有机物，它可用于帕金森综合症的治疗，其结构简式如下：
Nik
这种药物的研制是基于获得 20年诺贝尔生理学或医学奖和获得21年诺贝尔化学奖
的研究成果。下列关于L多巴酸碱性的叙述正确的是（）。
既没有酸性，又没有碱性
既具有酸性，又具有碱性
只有酸性，没有碱性
只有碱性，没有酸性
二、填空题：
1、 ，该有机物对氢气的相对密度为31。
试求该有机物的分子式。
2、有机化合物A、B分子式不同，它们只可能含C H、O元素中的两种或三种。如果将A、
B不论以何种比混合，只要混合物的物质的量之和不变，完全燃烧时所耗O和生成的水的物
质的量也不变。那么，A B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，并写
出分子量最小的含有甲基的 B的两种同分异构体的结构简式
3、A、B是两种式量不相等的有机化合物，无论A B以何种比例混合，只要混合物的总质量不变，完全燃烧后，产生的水的质量也不变。试写出两组符合上述规律的有机化合物的化学式、，并回答A B应满足的条件
4、化合物A是天然蛋白质的最终水解产物，化合物B是一种含有醛基的硝酸酯，A B两物质的分子式