巧用“燃烧规律法”解有机化学计算题

绝大部分有机物可以燃烧。在有机化学计算题中涉及燃烧的反应计算题最多，如何快速解决这方面问题，笔者对有机物燃烧的规律进行了一些探索，寻找出了解决燃烧问题的有机计算的有效方法，叫“燃烧规律法”。本文从以下四个方面进行阐述有关燃烧的计算规律。

1从有机物完全燃烧的总反应式入手的计算规律

烃            CxHy：

              CxHy+(x+y/4)O2——→xCO2+y/2 H2O

烃的含氧衍生物    CxHyOz：

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

例1：25℃时某气态烃与O2混合，在容积不变的密闭容器中点燃，爆炸后又恢复到原温度，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．C2H4      B．C2H6      C．C3H6      D．C3H8 

解析：此题涉及到有机物是烃（CxHy），经燃烧生成CO2和H2O，其中CO2能被NaOH溶液吸收，容器几乎成为真空，说明烃CxHy与O2均无剩余，恰好完全反应。先书写反应式，在列式计算：

CxHy+(x+y/4)O2——→xCO2+y/2 H2O

       1    x+y/4          x

结合气体状态方程式：PV==nRT

（公式中：P—压强，V—体积，n—物质的量，T—温度，R—气体常数）

据题意，同T、V下，得出：P1/P2=n1/n2，而N1/N2=n1/n2（N—微粒数）

所以有  ( 1+x+y/4)/x=p/(p/2)=2/1



解得：x==1+y/4

分析答案，A、D符合x==1+y/4，所以答案为A、D。

2等物质的量的有机物完全燃烧的计算规律

等物质的量的烃完全燃烧时的耗氧量，按照烃燃烧方程式知，取决于(x+y/4)的大小，在不写反应在此的情况下，x可以直接比较。(x+y/4)越大，耗氧量越大；x越大，生成CO2越多；y越大，生成H2O越多。反之，恰好相反。

如果是烃的含氧衍生物，在不写反应式的情况下，则可采取转换形式的简单方法。若符合CxHy(CO2)m(H2O)n形式，即几种有机物间差若干个CO2或若干个H2O不影响耗氧量，则几种有机物的耗氧量是相同的。



例2：下列各组物质，分别取等物质的量在足量的氧气中完全燃烧，耗氧量不同的组是

A．乙烷（C2H6）和甲酸乙酯（C3H6O2）      B．乙炔（C2H2）和乙醛（C2H4O）

C．乙酸（C2H4O2）和乙醇（C2H6O）        D．乙烯（C2H4）和乙醇（C2H6O）

解析：本题中各组物质是取等物质的量在足量氧气中完全燃烧。按照燃烧规律法采取转换形式：

选项A：C2H6和C3H6O2—→转换成C2H6•CO2，耗氧量相同；

选项B：C2H2和C2H4O—→转换成C2H2•H2O，耗氧量相同；

选项C：C2H4O2和C2H6O—→不能转换成CxHy(CO2)m(H2O)n形式，耗氧量不同；

选项D：C2H4和C2H6O—→转换成C2H4•H2O，耗氧量相同；

所以，答案为C。

3等质量的有机物燃烧的计算规律 

依据等质量C、H两种元素燃烧时耗氧量多少，H燃烧后转换为H2O（H与O质量比为1:8），C转换成CO2（C与O质量比为3:8），H耗氧多。等质量的烃燃烧，采取化简的方法，将烃化简成CHx的形式，x越大，含H量越大，耗氧量越大，生成H2O越多，生成CO2越少。反之，恰好相反。

例3：相同质量的下列各烃，耗子氧量最大的是

A．CH4      B．C2H4      C．C3H4      D．C2H6 

解析：本题是相同质量的烃燃烧，问耗氧量情况。采取化简法，将烃化简成CHx的形式：

A．CH4      B．C2H4→CH2      C．C3H4→CH       D．C2H6→CH3

其中A中，CHx的x最大，耗氧量最大，所以答案为A。

4烃燃烧前后气体体积的变化与烃（CxHy）中C原子数无关，仅与H原子数有关的计算规律

依据：当温度T≥100℃时，水为气态，由：

CxHy+(x+y/4)O2——→xCO2+y/2 H2O

 1   (x+y/4)          x      y/2

若燃烧前后体积不变，则体积差△V=0。

则：1+x+y/4 == x+y/2    解得y=4

即烃分子中H原子个数等于4时，当温度T≥100℃时，烃完全燃烧前后体积不变。

例4：两种气态烃以一定比例混合，在105℃时1 L该混合气与9 L O2混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气体体积仍为10 L。下列各组混合烃不符合此条件的是

A．CH4  C2H4      B．CH4  C3H6      C．C2H4  C3H4      D．C2H2  C3H6 

解析：本题反应温度为105℃＞100℃，原气体体积为1 L+9 L==10 L，反应后仍为10 L，反应前后体积不变，符合上述总结燃烧规律，当平均H原子数为4的符合此条件。

分析选项B不符合此条件，因为CH4、C3H6平均H原子数必大于4，而选项A、C两种H原子数均为4，平均H原子数必为4，选项D，C2H2、C3H6，平均H原子数可能为4，而题中两种烃以一定比例混合，选项D也符合，所以，答案为B。

结束语：利用有机物“燃烧规律法”解决有机化学计算的习题可以省去逐一书写燃烧方程式然后列式计算的麻烦，提高了解题效率，达到了速解巧解之目的。但是，解题时一定要很好审题，具体问题具体分析，用法必须得当，要灵活运用，决不能生搬硬套。