您所在位置:主页 > 化学竞赛 >

有机物的内容在高中化学竞赛中是怎样考查的?题目有哪些?

编辑:格格时间:2019-12-16 16:03:16浏览:

  化学竞赛的考查范围是比较广的,对于学生来说掌握充足的知识参加竞赛才是有把握的,那么今天竞赛网的小编就来给学生整理关于有机物燃烧规律的相关知识,首先我们就要知道有机物燃烧的通式是什么,了解了这些之后学生们才能更好的做题,关于有机物然后的内容在高中化学竞赛中一般是怎样考查的呢?下面我们就来看看具体的题目吧,希望对于以后参加化学竞赛的学生有参考作用,有机物的知识点是必须要掌握的。

  图片来源于摄图网

  有机物燃烧通式为:CxHy+(x+y/4)O2=xCO2+y/2 H2O

  CxHyOz+(x+y/4-z/2)O2=xCO2+y/2 H2O

  一、考查气态烃燃烧体积的变化

  若水为液体,燃烧后体积缩小,减小值只与烃中氢原子数目有关;若水为气体,总体积变化也只与氢原子数目有关:H=4,V前=V后;H>4,V前V后。[例1]体积为10mL的某气态烃,在50mL足量O2里完全燃烧,生成液态水和体积为35 mL气体(气体体积均在同温同压下测定),此烃的分子式是( ) A、C2H4 B、C2H2 C、C3H6 D、C3H8解析:因为水为液体,由燃烧通式得出体积差为(1+y/4),由差量法求得y=6,选D。

  二、考查烃的物质的量与燃烧产物中CO2和H2O的物质的量的关系

  n(烷烃)=n(H2O)-n(CO2); 烯烃:n(H2O)=n(CO2); n(炔烃)=n(CO2)- n(H2O)。[例2]由两种烃组成的混合物,已知其中之一为烯烃。燃烧1mol该混合物,测得产生CO2 4.0mol及 H2O 4.4mol,试求混合烃的组成情况?

  解 析:烯烃:n(H2O)=n(CO2),所以得出n(烷烃)=n(H2O)-n(CO2)=0.4mol、n(烯烃)=0.6mol,设烷烃为 CmH2m+2、烯烃为CnH2n,得出0.4m+0.6n=4 mol,讨论有3组符合题意,即:m=7和n=2;m=4和n=4;m=1和n=6。

  三、考查等质量的不同烃完全燃烧消耗O2及生成CO2和H2O的情况

  C/H个数比越大,生成CO2越多; H/C值越大,生成水越多,消耗O2也越多;实验式相同的不同烃,上述三者对应都相等。

  [例3]完全燃烧某混合气体,所产生的CO2的质量一定大于燃烧相同质量丙烯所产生CO2的质量,该混合气体是( )A、乙炔、乙烯 B、乙炔、丙烷 C、乙烷、环丙烷 D、丙烷、丁烯解析:烯烃和环烷烃C/H=1/2;烷烃C/H<1/2;炔烃C/H>1/2,所以炔烃与炔烃或炔烃与烯烃的组合,C的质量分数大于烯烃,选A。

  四、考查等物质的量的不同有机物完全燃烧,消耗O2及生成CO2和H2O相等

  CO2或H2O相等,分子式中碳原子或氢原子个数相等;消耗O2相等,燃烧通式中O2系数相等,或将分子式变形,提出 (CO2)m ( H2O)n后剩余部分相等。[例4]燃烧等物质的量的有机物A和乙醇用去等量的O2,此时乙醇反应后生成的水量是A的1.5倍,A反应后生成的CO2 是乙醇的1.5倍,A是 ( )A、CH3CHO B、C2H5COOH C、CH2=CHCOOH D、CH3-CH(CH3)-OH解析:由乙醇分子中C、H的个数,可确定A的分子式为C3H4Ox,再由消耗O2相等,可确定A中氧原子为2,选C。

  五、考查总质量一定的两种有机物以任意比混合,完全燃烧消耗O2及生成CO2和H2O为定值

  CO2或H2O为定值,两种有机物满足C或H的质量分数相等,包括实验式相同的情况;消耗O2不变,满足实验式相同。[例5]某种含三个碳原子以上的饱和一元醛A和某种一元醇B,无论以何种比例混合,只要总质量一定,完全燃烧生成CO2和H2O的质量不变。(1)醇B应符合的组成通式?(2)醇B的分子结构满足的条件?

  解析:饱和一元醛的通式为CnH2nO,与醇混合燃烧符合题干条件,二者实验式应相同,由此推出二者通式也相同;与饱和一元醇的通式相比,此醇分子中应含有一个碳碳双键或一个碳环。

  六、考查总物质的量一定的不同有机物以任意比混合

  1、消耗O2和生成水为定值:两分子式满足H相等,相差n个C,同时相差2n个O。2、消耗O2和生成CO2为定值:两分子式满足C相等,相差n个O,同时相差2n个H。[例6]有机物A、B分子式不同,它们只可能含C、H、O中的两种或三种。如果将A、B不论以何种比例混合,只要物质的量之和不变,完全燃烧时,消耗的O2和生成的水的物质的量也不变。

(1)A、B组成必须满足的条件?(2)若A是CH4,则符合上述条件的化合物B中相对分子质量最小的是?并写出含有-CH3的B的两种同分异构体?解析:B比CH4多一个C,两个O,分子式为C2H4O2,结构为:CH3COOH和HCOOCH3。[例7]有机物A和B只由C、H、O中2种或3种元素组成,当A和B的物质的量之和一定时,无论A、B以何种比例混合,完全燃烧时消耗O2的量不变,则A、B的式量的差值(其中n为正整数)不可能为( )A.8n B.14n C.18n D.44n解 析: 由规律二可知:总物质的量一定时,两种有机物无论以何种比例混合,完全燃烧后耗O2量不变,则两有机物应符合化学通式: CaHb(CO2)x(H2O)y(a、b为常数,x、y均可变) , 故A、B的式量的差值(其中n为正整数) 可为18n或44n;若两有机物均为烃时,一种为CxHy,则另一种为C(x-n)H(y+4n) ,故A、B的式量的差值(其中n为正整数) 可为8n;因此本题答案为B。规律总结出如下:

AB两有机物的混合物

总质量一定

总物质的量一定

完全燃烧产生CO2量一定

AB两有机物含碳的质量分数相等

AB两有机物的化学中碳原子个数相同

完全燃烧产生H2O量一定

AB两有机物含氢的质量分数相等

AB两有机物的化学中氢原子个数相同

完全燃烧耗O2量一定

AB两有机物的最简式相同

AB两有机物应符合化学通式CaHb(CO2)x(H2O)y

AB均为烃时:ACxHy,BCx-nHy+4n

  七、考查不论总质量一定还是总物质的量一定时,不同有机物以任意比混合

  1.生成CO2的量不变,则两有机物含C的质量分数(C%)一定相等,且两有机物的化学式中C原子个数相同。

  2.生成H2O的量不变,则两有机物含H的质量分数(H%)一定相等,且两有机物的化学式中H原子个数相同。

  3.耗O2量不变,则两有机物化学式一定相同(即两有机物互为同分异构体。

  [例 8]A、B两种有机物,已知A是苯的同系物,B是烃的含氧衍生物,各取1molA、B完全燃烧生成CO2分别为7mol和3mol, A、B不论以何种比例混合,只要混合物总物质的量一定或总质量一定,完全燃烧时生成的H2O的量不变。(1) A、B应满足的条件是______________________,(2) A、B的结构简式为___________,_______________。解析:因1molA、B完全燃烧生成CO2分别为7mol和3mol,可知A的化学式中有7个碳原子,B的化学式中有3个碳原子;由于A是苯的同系物,故A的化学式为C7H8。因A、B不论以何种比例混合,只要混合物总物质的量一定或总质量一定,完全燃烧时生成的H2O的量不变,由规律三可知:A、B两有机物含H的质量分数(H%)一定相等,且两有机物的化学式中H原子个数相同,故B的化学式为C3H8On,且8/(3x12+1x8+16n)=8/(7x12+1x8),得n=3,B的化学式为C3H8O3。

  本题答案为:(1) A、B应满足的条件是: A、B两有机物含H的质量分数(H%)一定相等,且两有机物的化学式中H原子个数相同。

  八、考查根据有机物完全燃烧消耗O2与CO2的物质的量之比,推导有机物可能的通式

  将CaHbOc提出若干个水后,有三种情况:V(O2)/V(CO2) =1,通式为Ca(H2O)n;V(O2)/V(CO2) >1,通式为(CaHx)m (H2O)n;V(O2)/V(CO2) <1,通式为(C aOx)m (H2O)n[例9]现有一类只含C、H、O的有机物,燃烧时所消耗O2和生成的CO2的体积比为5∶4(相同状况),按照上述要求,该化合物的通式可表示为?(最简化的通式)并写出这类化合物相对分子质量最小的物质的结构简式?解析:因为V(O2)/V(CO2) =5∶4>1,所以通式为(CaHx)m (H2O)n的形式,再由C和H消耗O2的关系可得出:通式为(CH)m(H2O)n;CH3CHO。

  九、考查根据有机物完全燃烧生成水与CO2的量或比例,推导分子式或通式

  根据CO2与H2O的物质的量多少或比值,可以知道C、H原子个数比,结合有无其他原子,可以写出有机物的分子式或通式。

  [例10]某有机物在O2中充分燃烧,生成物n(H2O) ∶n(CO2) =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

  解析:由H2O和CO2的物质的量比可以确定通式为:CnH2nOx,无法确定氧,选B、D。

  十、考查有机物燃烧产物与Na2O2反应的规律

  分子式能改写为(CO)mH2n形式的物质,完全燃烧后的产物与过量Na2O2反应,固体增加的质量与原物质的质量相等。

  [例11]某温度下mg仅含三种元素的有机物在足量O2 充分燃烧。其燃烧产物立即与过量Na2O2反应,固体质量增加了mg。

  (1)下列物质中不能满足上述结果的是 ( )

  A、C2H6O2 B、C6H12O6 C、C12H22O11 D、(C6H10O5)n

  (2)A是符合上述条件且相对分子质量最小的有机物,则A的结构简式为?

  解析:(1)C D (2)HCHO

  十一、考查不完全燃烧问题

  有机物不完全燃烧产物中会有CO生成,而CO不能被碱石灰等干燥剂吸收。

  [例 12]1L丙烷与XLO2混合点燃,丙烷完全反应后,生成混合气体为aL(在120℃,1.01×105Pa时测定)。将aL混合气体通过足量碱石灰后, 测得剩余气体体积为bL。若a-b=6,则X的值为( ) A、4 B、4.5 C、5.5 D、6解析:假设1L丙烷完全燃烧,应产生3 L CO2和4 L水蒸气,通过足量碱石灰后全被吸收,因此 a-b=7,由此断定为不完全燃烧,再经原子守恒可确定X=4.5。

  关于化学竞赛中有机物的内容就是这些了。

化学竞赛