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高中二年级化学

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首页 高中二年级化学知识 甲烷 有机物燃烧确定其组成 试题正文
  • 不定项选择题
    下列说法正确的是
    [     ]

    A．甲烷与空气混合物点燃会发生爆炸，在点燃甲烷前要检验气体的纯度
    B．某物质完全燃烧后生成CO2和水，该物质一定含有碳、氢、氧三种元素
    C．因为汽油中含有碳和氢气，所以燃烧后生成二氧化碳和水
    D．CO和CO2都含有碳和氧两种元素，所以它们的化学性质相同
    本题信息：2011年同步题化学不定项选择题难度一般 来源:朱新会
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本试题 “下列说法正确的是[ ]A．甲烷与空气混合物点燃会发生爆炸，在点燃甲烷前要检验气体的纯度B．某物质完全燃烧后生成CO2和水，该物质一定含有碳、氢、氧三种元素C...” 主要考查您对

甲烷

有机物燃烧确定其组成

等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
  • 甲烷
  • 有机物燃烧确定其组成
甲烷：

(1)结构式： 、球棍模型： 、比例模型：
空间构型为正四面体。
(2)物理性质：无色无味的气体，密度0.717g/L，记忆溶于水。
(3)化学性质：通常情况下甲烷比较稳定，与高锰酸钾等强氧化剂不反应，与强酸强碱不反应，可发生氧化反应、取代反应
①氧化反应：CH4+O2CO2+2H2O
②取代反应：CH4+Cl2CH3Cl+HCl，甲烷在光照条件下反应，现象：试管内气体颜色逐渐变浅，试管壁上有油状液滴，试管中有少量白雾。甲烷中四个氢原子都可以与氯气发生取代，甲烷的4中氯代产物都不溶于水，常温下，一氯甲烷是气体，其他都为液体，三氯甲烷俗称氯仿。

甲烷与氯气等卤素单质反应的注意事项：

1．反应条件为光照，在室温或暗处不发生反应，但不能用强光直接照射，以免引起爆炸。
2．甲烷与溴蒸气、碘蒸气等纯卤素也能发生类似反应，但不能与溴水、碘水发生反应。
3．甲烷与氯气的反应是一种连锁反应，不会停留在某一步，因此产物一般是五种物质的混合物。
4．CH4与Cl2在光照条件反应，生成物中HCl的物质的量最多。
5．1mol有机物CxHy与Cl2发生完全取代反应时，消耗Cl2的物质的量为ymol。

原子共面的判断方法:

判断有机物分子中的原子是否共面，首先要熟悉常见的分子构型。如甲烷分子(CH4)为正四面体结构，其分子中最多有三个原子共面；乙烯分子 (CH2=CH2)中的所有原子共面；苯分子(C6H6)中的所有原子共面。在判断有机物分子中原子共面情况时，把要分析的分子看做是简单的常见分子的衍生物，即复杂问题简单处理
(1)在甲烷分子中，一个碳原子和任意两个氢原子可确定一个平面，即甲烷分子中有且只有三个原子共面。当甲烷分子中的某个氢原子被其他原子或原子团取代时，则代替该氢原子的原子一定在原来的平面上。
(2)乙烯分子中所有原子在同一平面内，键角为 120。。当乙烯分子中的某个氢原子被其他原子或原子团取代时，则代替该氢原子的原子一定在乙烯分子所在的平面内。
(3)苯分子中所有原子在同一个平面内，键角为 120。。当苯分子中的某个氢原子被其他原子或原子团取代时，则代替该氢原子的原子一定在苯分子所在的平面内。说明有机化合物分子中的单键(包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键等)可以旋转；而双键、三键不能旋转


有机物燃烧确定其组成:

有机物完全燃烧后，各元素对应产物为：C→CO2，H→H2O，Cl→HCl。因此，我们可以根据有机物燃烧的产物分析判断该有机物的组成。
(1)某有机物完全燃烧后：若产物只有CO2和H2O，则其组成元素可能为C、H或C、H、O。欲判定该有机物中是否含氧元素，首先求出CO2中碳元素的质量及H2O中氢元素的质量，然后将碳、氢元素的质量之和与原来有机物质量相比较，若两者相等，则原有机物的组成中不含氧，否则，原有机物的组成中含氧。生成的CO2和H2O的关系有：
①生成的CO2和H2O的体积比为1∶1的有：若为烃，则属于环烷烃或烯烃；若为烃的衍生物，则为醛、酮、羧酸、酯、葡萄糖、果糖等。
②生成的CO2和H2O的体积比为1∶2的有：甲烷、甲醇和尿素等含一个碳原子和四个氢原子的物质。
③生成的CO2和H2O的体积比为2∶1的有：分子中碳、氢原子数相同的物质，如：乙炔、苯、苯乙烯、苯酚等。
④当不同的有机物的物质的量相同时，此时有机物可写成：CxHy（H2O）n或CxOy（H2O）n的形式，耗氧只能由前一部分CxHy或CxOy完成，后面部分在燃烧过程中不耗氧。则组成为CxHy（H2O）n，每摩尔耗氧（x+y/4）mol；组成为CxOy（H2O）n的物质，每摩尔耗氧（x－y/2）mol；
特例：组成符合CxHy（H2O）n的物质中CH2O耗氧最少；组成符合CxOy（H2O）n的物质中，乙二醛耗氧最少。
 (2)质量之和不变的两种有机物的燃烧规律：A、B两种有机物，不论以何种质量比进行混合，只要总质量保持一定，则完全燃烧时耗氧量与生成的CO2和H2O的量之间的关系说明：
①若生成的CO2量不变，则分二种情况：A、B的相对分子质量相同时，两者必为同分异构体；另一种情况是：A、B的相对分子质量不同时，则两者中的碳元素的质量分数必然相等，如：HCHO与CH3COOH；C16H34与C16H18O等
②若生成的H2O的量不变，也分二种情况：A、B的相对分子质量相同时，两者必为同分异构体；第二种情况是：A、B的相对分子质量不同时，则两者中的氢元素的质量分数必然相等，如：C2H2与C6H6、C8H8；C10H8与C6H8O3等
③若生成的CO2和H2O的量不变，也分二种情况：A、B的相对分子质量相同时，两者必为同分异构体；第二种情况是：A、B的相对分子质量不同时，则两者中的碳、氢元素的质量分数必然相等，即两者具有相同的最简式如：CH2O与C2H4O2、C3H6O3、C6H12O6等
(3)物质的量之和不变的两种有机物完全燃烧规律：A、B两种有机物，不论以何种比例进行混合，只要总物质的量保持一定，则完全燃烧时耗氧量与生成的CO2和H2O的量之间的关系说明：
①若A、B两者互为同分异构体时，相对分子质量相同，此时无论怎样混合，完全燃烧后消耗的氧气和生成的CO2和H2O的量都保持不变，这一点我们就不再考虑
②若生成的CO2的物质的量不变：A、B的相对分子质量不同时，则两者中的碳原子数必然相等，如：C2H4与C2H4O、C2H4O2等
③若生成的H2O的物质的量不变：A、B的相对分子质量不同时，则两者中的氢原子数必然相等，如：CH4、CH4O、C2H4O、C2H4O2等
④若生成的CO2和H2O的量不变：A、B的相对分子质量不同时，则两者中的碳、氢原子数都相等，如：CH4、CH4O；C2H4、C2H4O、C2H4O2等
⑤若消耗的氧气和生成的CO2的量保持不变：A、B的相对分子质量不同时，两者含碳原子数必相等，分子中必相差n个H2O，如：C2H4与C2H6O。
(6)若消耗的氧气和生成的H2O的量保持不变：A、B的相对分子质量不同时，则两者含氢原子数必相等，分子中必相差n个CO2，如：CH4与C2H4O2。
⑦若在反应过程中消耗氧的物质的量保持不变：A、B的相对分子质量不同时，若两者含碳原子数相等，则分子中必相差n个H2O，如：C2H4与C2H6O。而当两者的氢原子数相等时，则分子中必相差n个CO2，如：CH4与C2H4O2。


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