2.4 烃的燃烧规律、有机物共线共面的判断 -【考点精准练】2022-2023学年高二化学同步精品讲义（人教版2019选择性必修3）（原卷版）

2.4烃的燃烧规律、有机物共线共面的判断考点梳理考点1烃的燃烧规律一、烃燃烧前后气体体积的变化情况气态烃(CxHy)燃烧的通式为CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O1x＋x1．燃烧后温度高于100℃，即水为气态：ΔV＝V后－V前＝－12．燃烧后温度低于100℃，即水为液态：ΔV＝V后－V前＝x－[1＋(x＋)]＝－1－＜0，总体积一定减小。3．气体体积的变化只与烃分子中的氢原子数有关，与碳原子数无关。二、烃燃烧时耗氧量的计算1．等物质的量的不同烃燃烧时的耗氧规律：(1)耗O2量取决于(x＋y/4)，(x＋y/4)越大，消耗氧气越多。(2)产生CO2的量取决于x，x越大，产生CO2的量越多。(3)产生H2O的量取决于y，y越大，产生H2O的量越多。(4)总物质的量一定的混合烃的燃烧：只要各组分每摩尔物质耗氧量相同，则完全燃烧时，其耗氧量为定值。只要碳原子数相等则产生的CO2的量为定值；只要氢原子数相等则产生的H2O的量为定值。2．等质量的不同烃完全燃烧时的耗氧规律：(1)耗氧量取决于CxHy中y/x的值，此值越大，耗氧量越多。(2)总质量一定的混合烃的燃烧：含氢质量分数相等，完全燃烧生成水的量保持不变；含碳质量分数相等，完全燃烧生成的二氧化碳的量保持不变。(3)最简式相同的烃(或烃的衍生物)，无论以何种比例混合，只要混合物总质量一定，完全燃烧耗氧量为定值，产生的CO2和H2O的量总是一个定值。注意：　 在应用烃的燃烧规律确定烃的分子式或烃的分子组成特点时，要注意条件，如“等物质的量”“等质量”“温度大于100℃”等。即学即练1．两种物质不论以什么质量比混合，只要混合物的质量一定，充分燃烧时产生的水的量总为定值，这组混合物是(　　)A．乙炔和丁炔B．乙烷和丁烷C．苯和甲苯D．乙炔和苯2．25℃时，10mL某气态烃和50mL氧气混合，完全燃烧后恢复到原来的温度和压强，体积变为35mL，则该烃可能为(　　)A．CH4B．C2H4C．C3H6D．C4H63．在120℃、1.01×105Pa时，将3L炔烃和烷烃的混合气体与相同状况下的14LO2混合，充分燃烧后，恢复到原来状态时，所得气体的体积是17L。则该混合气体可能是下列各组中的(　　)A．C2H4和C2H6B．C3H4和CH4C．C2H2和CH4D．C4H6和C2H64．25℃某气态烃与O2混合，在密闭容器中点燃爆炸后又恢复至25℃，此时容器内压强为原来的一半，再经NaOH溶液处理，容器内几乎成为真空。该烃的分子式可能为(　　)A．C2H4B．C2H6C．C3H6D．C4H85．相同条件下，乙炔和乙烯的混合气体完全燃烧所需O2的体积是混合气体体积的2.8倍，则混合气体与H2发生加成反应时，所需H2的体积是混合气体体积的(　　)A．1.2倍B．1.4倍C．1.6倍D．1.8倍6．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C2H6B．C3H6和C3H8O2C．C3H6O2和C3H8OD．C3H8O和C4H6O2考点2有机物共线共面的判断一、基本空间构型分子中的原子共线、共面问题，其实就是分子的空间结构问题。大多数有机物分子的构型很复杂，但总与下列简单分子的构型有关。 代表物空间结构结构式球棍模型结构特点CH4正四面体任意3点(原子)共面，C—C可以旋转C2H4平面结构6点共面，C==C不能旋转C2H2直线形4点共线(面)，C≡C不能旋转C6H6平面正六边形12点共面HCHO平面形4点共面分子空间结构的基本判断：(1)结构中每出现一个碳碳双键：至少有6个原子共面。(2)结构中每出现一个碳碳三键：至少有4个原子共线或共面。(3)结构中每出现一个苯环：至少有12个原子共面。(4)结构中每出现一个饱和碳原子：则整个分子中原子不可能全部共面。掌握上述几种分子的空间结构，以其为母体并将其从结构上衍变至复杂有机物中判断原子是否共线、共面。二、结构不同的基团连接后原子共面分析1．直线与平面连接：直线结构中如果有2个原子(或者一个共价键)与一个平面结构共用，则直线在这个平面上。如CH2==CH—C≡CH，其空间结构为，中间两个碳原子既在乙烯平面上，又在乙炔直线上，所以直线在平面上，所有原子共平面。 2．平面与平面连接：如果两个平面结构通过单键(σ键)相连，则由于单键的旋转性，两个平面不一定重合，但可能重合。如苯乙烯分子中共平面原子至少12个，最多16个。3．平面与立体连接：如果甲基与平面结构通过单键相连，则由于单键的旋转性，甲基的一个氢原子可能暂时处于这个平面上。如丙烯分子中，共平面原子至少6个，最多7个。4．直线、平面与立体连接：如下图所示的大分子中共平面原子至少12个，最多19个。分析时要注意两点：(1)观察大分子的结构，先找出甲烷、乙烯、乙炔和苯分子的“影子”，再将甲烷“正四面体”、乙烯“平面形”、乙炔“直线形”和苯“平面形”等分子结构知识迁移过来即可；(2)苯环以单键连接在6号不饱和碳原子上，不管单键如何旋转，8号和9号碳原子总是处于乙烯平面上，不要忽视8号碳原子对位上的9号碳原子。即学即练1．在分子中，处于同一平面上最多可能有的原子数(　　)A．12B．14C．18D．202．下列分子中所有碳原子不一定在同一平面上的是(　　)A．2-丁烯B．甲苯C．1-丁烯D．3．有关分子结构的下列叙述中，正确的是(　　) A．除苯环外的其余碳原子有可能都在一条直线上B．所有的原子都在同一平面上C．12个碳原子不可能都在同一平面上D．12个碳原子有可能都在同一平面上4．下列关于的说法正确的是(　　)A．所有碳原子可能共平面B．除苯环外的碳原子共直线C．最多只有4个碳原子共平面D．最多只有3个碳原子共直线5．分子中，在同一平面上的碳原子至少有(　　)A．7个B．8个C．9个D．14个6．某烃的结构简式如下：，分子中处于四面体中心位置的碳原子数为a，一定在同一直线上的碳原子个数为b，一定在同一平面上的碳原子数为c。则a、b、c分别为(　　)A．4、4、7B．4、3、6C．3、5、4D．2、6、4分层训练夯实基础1．化学与生活密切相关。下列说法中的因果关系正确的是选项原因结果A草酸钙是人体不能吸收的沉淀物卤水豆腐不可与菠菜一起煮B三氯化铁具有氧化性三氯化铁可作净水剂C聚氯乙烯塑料稳定性比聚乙烯塑料强用聚氯乙烯塑料袋来盛装食品D天然气含碳量比液化石油气低 燃气灶将天然气改为液化石油气时需增大空气进入量A．AB．BC．CD．D2．已知某气态烃A在标准状况下的密度是3.214g∙L−1，取在足量中充分燃烧，把燃烧后的产物全部通过浓，浓质量增加10.8g，再把剩余气体通过碱石灰，碱石灰质量增加22g，下列说法正确的是A．该烃的摩尔质量为72B．该烃的分子式为C．该烃化学性质稳定，不能发生氧化反应D．该烃分子中一个氢原子被溴原子取代后，可形成8种同分异构体3．下列说法正确的是A．甲烷和氯气反应生成一氯甲烷与苯和硝酸反应生成硝基苯的反应类型相同B．相同质量的乙烯与乙醇分别在足量的中完全燃烧，消耗的物质的量相同C．符合分子通式(为正整数)的烃不一定都是烷烃D．乙烯和苯都能与发生加成反应是因为分子中均含独立的碳碳双键4．3.0g某有机物在氧气中充分燃烧，生成的二氧化碳和水蒸气的质量分别为4.4g和1.8g，下列结论正确的是A．该有机物只含碳、氢两种元素B．该有机物的分子式一定为CH2OC．该有机物分子中C、H、O原子个数比为1：2：1D．该有机物属于烃类，C、H原子个数比为1：25．现有A、B、C三种烃，其球棍模型如图：(1)等质量的以上物质完全燃烧时耗去的量最多的是_______。(填字母)(2)将1molA和适量的混合后光照，充分反应后生成的、、、四种有机产物的物质的量依次增大0.1mol，则参加反应的的物质的量为_______mol。(3)将B通入溴的四氯化碳溶液中可使溴的四氯化碳溶液褪色，请写出该反应的化学方程式：_______。6．有CH4、C2H6、C2H4、C3H8、C2H2五种气态烃。(1)若取相同质量的上述各烃完全燃烧，消耗氧气最多的是_______，生成CO2体积(相同状况)最大的是_______。 (2)若取相同体积(相同状况)的上述各烃完全燃烧，消耗O2最多的是_______，生成H2O最少的是_______。6．布洛芬(M)是一种解热镇痛药，其结构如图。下列关于M的说法错误的是A．M的分子中含有三个一CH3基团B．M能与酸性高锰酸钾溶液反应C．1molM最多可与4molH2发生加成反应D．M分子中所有碳原子不能同时共面7．下列有关叙述正确的有①碳酸氢钠和盐酸反应是吸热反应②在坩埚中灼烧明矾晶体可制备KAl(SO4)2③分子中至少有14个原子共面④沸点：CO＜N2⑤根据是否有丁达尔效应将分散系分为溶液、胶体和独液⑥酸性：CF3COOH＞CCl3COOH＞CH3COOH⑦[Cu(NH3)4]2+是平面四边形，说明铜不是sp3杂化⑧硅胶作袋装食品的干燥剂，使用时没有发生化学变化A．2个B．3个C．4个D．5个8．下列关于苯乙炔()的说法错误的是A．能发生氧化反应B．燃烧时有黑烟产生C．分子中最多有9个原子共面D．1mol苯乙炔与溴水反应，最多消耗2molBr29．布洛芬是一种非甾体抗炎药，成为抗击新冠肺炎的明星药物，其结构简式如图。下列有关布洛芬的说法正确的是A．与乙酸互为同系物B．一个分子中最少有8个碳原子共面C．1mol该物质最多可与4molH2加成 D．光照条件下与Cl2反应生成的一氯代物有7种10．二苯乙醇酮(又称安息香)在有机合成中常被用作中间体。利用苯甲醛合成安息香的反应如图所示。下列说法错误的是A．1mol苯甲醛最多与3molH2发生加成反应B．安息香分子中所有碳原子可能共面C．该反应过程中，原子利用率达到100%D．苯甲醛苯环上的二氯取代产物有6种能力提升1．下列说法正确的是A．某有机物燃烧只生成和，且二者物质的量相等，则此有机物的组成为B．一种烃在足量的氧气中燃烧并通过浓硫酸，减少的总体积就是生成的水蒸气的体积C．某气态烃与足量恰好完全反应，如果反应前后气体体积不变(温度大于100℃)，则；若体积减少，则；否则D．相同质量的烃完全燃烧，消耗越多，则烃中含量越高2．下列说法正确的是A．等质量的和完全燃烧，乙烯的耗氧量多B．等物质的量的和完全燃烧，它们的耗氧量一样多C．等物质的量的和完全燃烧，它们的耗氧量一样多D．总质量一定的和(乙醛)无论以何种比例混合完全燃烧，总耗氧量不变3．1mol下列物质在O2中完全燃烧，生成水的质量最小的是A．C2H2B．C2H4C．C2H6D．CH3COOCH2CH34．下列有关螺辛烷的说法正确的是A．分子式为B．一氯代物有4种C．分子中所有碳原子共面D．与2-甲基-3-庚烯互为同分异构体 5．有机物Z是合成药物的中间体，Z的合成路线如下。下列说法正确的是已知：连接4个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子A．lmolX最多耗1molNaOHB．X与Y可用溴水来鉴别C．每个Z分子含有1个手性碳原子D．Y分子不可能所有原子均共面6．布洛芬是一种解热镇痛药，其结构简式如图所示。下列有关该物质的说法错误的是A．分子式为B．碳原子有两种杂化方式C．能与溶液反应D．所有的碳原子一定共面培优专练1．将4克甲醛(CH2O)在氧气中完全燃烧，将其燃烧产物(CO2、H2O)通入盛有足量的过氧化钠固体的密闭容器中，则过氧化钠固体的质量增加A．4gB．2gC．8gD．12g2．两种气态烃组成的混合气体0.1mol，完全燃烧得0.16molCO2和3.6g水。下列说法正确的是A．混合气体一定有甲烷B．混合气体中一定是甲烷和乙烯C．混合气体中可能有乙烷D．混合气体中一定有乙烯3．某物质R燃烧的化学方程式为：2R+5O24CO2+2H2O。则R的化学式是A．CHB．C2H2C．C2H4D．C2H5O4．ADP的结构简式如图所示，下列说法错误的是 A．框内所有原子共面B．核磁共振氢谱共有13个吸收峰C．1molADP与足量NaOH溶液反应时消耗6molNaOHD．ADP一定条件下可发生氧化、消去、取代、加成反应5．下列说法不正确的是A．蛋白质属于天然高分子有机化合物B．芳香族化合物芘()的一氯代物有5种C．H2NCH2COOH与H2NCH2CH2COOH互为同系物D．中最多有13个碳原子共面6．在碱存在的情况下，卤仿可以经过-消除形成二卤卡宾。这种反应中间体可以被烯烃捕获，得到环丙烷化产物。例如，用氯仿和KOH处理环己烯可合成7，7-二氯双环[4.1.0]庚烷(elimination指消除，cyclopropane指环丙烷)。则下面的说法中，正确的是A．7，7-二氯双环[4.1.0]庚烷中所有碳原子可能共面B．二氯环丙烷共有4种不同的结构(考虑立体化学)C．在整个反应过程中，碳原子的杂化方式没有发生改变D．在环丙烷化过程中，二卤卡宾中碳原子释放大小为1个成对能的能量而导致成对电子分开进入两个不同的轨道