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用产物和证据解释燃烧

你能凭记忆写出燃烧方程式,但题目改成给你观察现象时,还是觉得陌生。

本页内容
  1. 完全燃烧和不完全燃烧的产物是什么?
  2. 怎样写配平的燃烧方程式
  3. 例题
  4. 要留意的错误
  5. 自我检测
  6. 接下来学什么

燃烧是物质与氧气反应并释放能量的过程。对有机化合物来说,要掌握的技能是预测产物、配平方程式,并把检验结果当作生成物的证据。它贯穿整个有机反应单元,也会再出现在能量与环境题中。

完全燃烧和不完全燃烧的产物是什么?

烃在充足氧气中完全燃烧,生成二氧化碳和水。醇也一样。

氧气太少时就是不完全燃烧。产物除了水,还可能有一氧化碳 CO 和碳 C。氧气越少,需要的氧分子越少,所以配平后的方程式看起来不同。

证据把每种产物和一种检验联系起来。水在冷表面凝结成小水珠,也可以用化学方法确认。

二氧化碳使石灰水(limewater)变浑浊。冷表面上的黑色沉积物说明有碳。

怎样写配平的燃烧方程式

  1. 左边写燃料和氧气,右边写产物。
  2. 先配平碳,用 CO₂ 的个数。
  3. 再配平氢,用 H₂O 的个数。
  4. 最后配平氧,先数右边氧原子总数,再选 O₂ 的系数。
  5. 消去分数,把所有系数乘以 2。
  6. 数两边每种元素来检查。

例题

写出乙烷 C₂H₆ 完全燃烧的方程式。

第 1 步: C₂H₆ + O₂ → CO₂ + H₂O

第 2 步,碳: 左边 2 个 C,所以 2CO₂:C₂H₆ + O₂ → 2CO₂ + H₂O

第 3 步,氢: 左边 6 个 H,所以 3H₂O:C₂H₆ + O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

第 4 步,氧: 右边有 4 + 3 = 7 个氧原子,所以左边是 3½ 个 O₂。

第 5 步,消去分数: 全部乘以 2。

2C₂H₆ + 7O₂ → 4CO₂ + 6H₂O

检查: 左边 4 个 C、12 个 H、14 个 O。右边 4 个 C、12 个 H、8 + 6 = 14 个 O。已配平。

用物质的量:1 mol CH₄(16 g)生成 1 mol CO₂(44 g)。所以 8.0 g CH₄ 是 0.50 mol,生成 0.50 mol CO₂,即 22 g。

要留意的错误

常见的失误是先配平氧,或者为了凑数而改下标。

错误的方程式: C₂H₆ + 4O₂ → 2CO₂ + 3H₂O,是数目对不上后靠猜氧的系数写出来的。

数氧:左边 8 个,右边 7 个。没有配平。

纠正方法是只改系数、绝不改下标,并且最后才配平氧,因为氧出现在两个产物中。最后一定要把每种原子完整数一遍。

自我检测

1. 配平丁烷的完全燃烧:C₄H₁₀ + O₂ → CO₂ + H₂O

显示答案

碳得 4CO₂,氢得 5H₂O,右边氧是 8 + 5 = 13,所以是 6½ 个 O₂。全部乘以 2。

2C₄H₁₀ + 13O₂ → 8CO₂ + 10H₂O

检查:两边都是 8 个 C、20 个 H、26 个 O。

2. 丙烷在氧气有限时燃烧,所有的碳都变成一氧化碳。写出配平方程式。

显示答案

C₃H₈ + O₂ → 3CO + 4H₂O。右边氧是 3 + 4 = 7,所以是 3½ 个 O₂。乘以 2。

2C₃H₈ + 7O₂ → 6CO + 8H₂O

检查:两边都是 6 个 C、16 个 H、14 个 O。

3. 燃料燃烧产生的气体使石灰水变浑浊,冷试管上出现水珠。这些结果说明什么?

显示答案

说明生成了二氧化碳和水。所以燃料含有碳和氢。

接下来学什么

燃烧掌握之后,继续学不饱和分子的加成。燃烧及其能量变化与能量变化与化学键相关,物质的量与方程式比例辅导器可以帮助做量的计算。

有些学生能写出方程式,却在用文字解释证据时丢分。我们的老师在线上一对一化学补习中处理的正是这个缺口。

常见问题

怎样判断燃烧是完全还是不完全的?

看产物和火焰。完全燃烧生成二氧化碳和水,火焰是干净的蓝色。氧气不足时是不完全燃烧,还可能生成一氧化碳和作为烟灰的碳,火焰呈黄色并冒黑烟。题目给出的方程式通常会告诉你是哪一种。

石灰水变浑浊能证明燃料含有碳吗?

它说明生成了二氧化碳,所以参加反应的物质中含有碳。由于空气只含微量二氧化碳,燃料是主要的碳来源,所以你可以推断燃料含碳。写结论时要针对你检验的产物,不要只写石灰水变了。

为什么燃料在通风不良的地方燃烧会令人担心一氧化碳?

一氧化碳是无色无味的气体,会与血液中的血红蛋白结合,减少氧气的运输。从学科角度看,氧气供应有限会让反应不够完全。关于如何安全使用燃料,请与老师讨论并遵守学校或考试中心的规定。

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下一步

如果你会配平方程式,却说不清每个现象证明了什么,一对一的老师可以陪你反复练习从证据推出结论,直到变成习惯。

一小时付费试听课,按所安排老师确认的收费,RM80 起。 试听前先确认老师的每小时收费,之后的课程也按同样收费。上课时间在试听后与老师安排。

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