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2022年高三化学寒假课时考点复习（含答案）：01甲烷 烷烃
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这是一份2022年高三化学寒假课时考点复习（含答案）：01甲烷 烷烃，共4页。试卷主要包含了基础巩固，拓展演练，综合探究等内容，欢迎下载使用。
了解甲烷在自然界存在，认识甲烷分子结构，学会书写甲烷的电子式和结构式，理解典型的有机反应——取代反应的特点，能辨认同系物和同分异构体。
一、基础巩固
1．（5分）甲烷气体在氧气中燃烧生成二氧化碳和水的实验事实说明（ ）
A．甲烷的分子式为CH4
B．甲烷气体中含碳元素和氢元素
C．甲烷气体中只含有碳元素和氢元素 D．甲烷的化学性质比较稳定
2．（5分）已知瓦斯气又叫煤层气，它与天然气成分无异，下列有关说法不正确的是
A．瓦斯气主要成分是甲烷
B．瓦斯气在空气中占任意体积分数时，均会发生爆炸
C．井下及时通风透气、加强监测，控制瓦斯气的浓度并严禁明火，是安全生产的关键之一
D．煤层气直接排放到空气中，不仅浪费资源还会加剧温室效应。
3．（5分）（07全国2）仔细分析下列表格中烃的排列规律，判断排列在第15位的烃的分子式是
A．C6H12 B．C6H14
C．C7H12 D．C7H14
4．（5分）由一氧化碳、甲烷和乙烷组成的混合气体8.96L(标准状况)，在足量氧气中充分燃烧后，生成气体先通过足量浓硫酸．再通过足量氢氧化钠溶液，测知氢氧化钠溶液增重26.4g，则原混合气体中乙烷的物质的量为（ ）
A．0.1ml
B．大于或等于0.2m1，小于0.3ml
C．等于0.2 ml
D．大于0.1ml小于0.3ml
5．（5分）已知甲烷分子中的氢原子可被其它原子或原子团代替，如甲烷分子中的氢原子被氯原子取代可得到四种物质：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，这四种产物的结构能充分说明甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，而不是正方形的平面结构是
A．CH3Cl只有一种结构
B．CH2Cl2只有一种结构
C．CHCl3只有一种结构
D．CCl4只有一种结构
6．（5分）下列各对物质中属于同分异构体的是
A．和
B．O2和O3
C．
D．
7．（18分）目前，从自然界发现的和人工合成的有机物已经超过2000万种，远远多于无机物。其主要原因如下：
⑴有机化合物都含有C元素，碳原子最外层有 个电子，每个C原子可以与C原子或其他元素的原子形成 个共价键，这些共价键可能是 、 或 。
⑵多个C原子可以相互结合成 或 ，而分子式相同的分子，其结合方式也有可能不同。如4个C原子相互以单键结合的方式就有4种，请在下列方框中画出其他3种结合方式：
二、拓展演练
8．（5分）等质量的下列烃完全燃烧时，消耗氧气最多的是（ ）
A．CH4 B．C2H6
C．C3H6 D．C6H6
9：（16分）下列各组物质：①金刚石和C60 ②H2、D2和T2 ③和④CH3(CH2)2CH3和(CH3)2CHCH3 ⑤乙烷和已烷
⑥CH3CH2CH2CH(CH2CH3)CH3和CH3(CH2)2CH(CH3)CH2CH3中，互为同位素的是（填序号，下同） ，互为同素异形体的是 ，互为同系物的是 ，属于同一物质的是 。
10．（8分）对有机物的结构理解，要以立体几何知识为依托，重点理解有机物分子中的价键在空间的分布，注意有机物结构式或结构简式的书写仅表示原子连接的次序，不代表有机物的空间结构，烷烃的结构可从甲烷的立体结构拓展想象，如乙烷（CH3CH3）可认为是甲烷分子中的一个氢原子被—CH3取代形成的，三个碳原子以上的烷烃分子中的碳原子呈锯齿形，可能共平面，但不可能共直线。结构类的试题常考查原子共面问题和同分异构体数目的判断。如甲烷分子中最多可有 个氢原子与碳原子共平面，①CH4②C3H8③C4H10④C5H12四种烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物，此种烃可以是 。
三、综合探究
11．（9分）烷烃分子中的基团可能有四种：—CH3、—CH2—、其数目分别用a、b、c、d表示，对烷烃(除甲烷外)中存在的关系作讨论：
⑴下列说法正确的是
A．a的数目与b的数目的大小无关 B．c增加1，a就会增加3
C．d增加1，a就会增加2
D．b增加1，a就会增加2
⑵四种基团之间的关系为：
a= (用a、b、c、d表示)
⑶若某烷烃分子中，b=c=d=1，则满足此条件的该分子的结构可能有 种。
12．（13分）美籍埃及人泽维尔用激光闪烁照相机拍摄到化学反应中化学键断裂和形成的过程，因而获得1999年诺贝尔化学奖。激光有很多用途，例如波长为10.3μm的红外激光能切断B（CH3）3分子中的一个B—C键，使之与HBr发生取代反应：
而利用9.6μm的红外激光却能切断两个B—C键并与HBr发生二元取代反应。
⑴试写出二元取代反应的方程式 _____________________________________________________________________
⑵利用5.6gB(CH3)3和9.72gHBr正好完全反应，则生成物中除甲烷以外，其他两产物的物质的量之比为多少？
参考答案
1.答案：B.解析：物质在纯氧中燃烧只生成二氧化碳和水可以说明含碳元素和氢元素，但不能确定是否含氧元素。
2.答案B.解析：可燃性气体只有在爆炸极限范围内才会发生爆炸，并不任意体积分数时，均会发生爆炸
3.答案B.解析：规律为三个为一组，前三个碳数为2，氢数为2、4、6，第二组碳数为3，氢数为4、6、8，第二组碳数为4，氢数为6、8、10，以此类推。
4.答案C.解析：.混合体为0.4ml，设C2H6为x ml，则CO、CH4共为(0.4-x)ml。混合气体燃烧生成的CO2为：
n(CO2)=，应有2x+(0.4-x)=0.6，解得x=0.2。
5.答案C.解析：甲烷分子中有四个等同的C—H键，在空间可能有两种对称分布，正四面体结构和平面正方形结构。本题可用“反证法”，假设甲烷是正方形的平面结构，CH3Cl、CHCl3、CCl4都只有一种结构，不能从它们只有一种结构说明不是正方形的平面结构；而CH2Cl2分子里的五个原子若在同一平面上，应有两种结构：和，只有甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，CH2Cl2才能只有一种结构。
6.答案D.解析：选项A和B不是化合物，均不能称为同分异构体，选项A是表示碳的两种同位素，选项B是表示氧元素的两种同素异形体，选项C中两种结构简式表示同一种物质，因为该分子的结构是以碳原子为中心的四面体，选项D符合同分异构体的三个要求。
7.解析：⑴4 4 单键 双键 三键 ⑵碳链 碳环
（其它合理形式亦可）
8.A.解析：本题主要考查了等质量烃燃烧消耗氧气的量。12g C燃烧时耗氧气1ml，12g H燃烧耗氧气3ml，即等质量的C、H燃烧耗氧：H>C。比较等质量烃燃烧耗氧大小只要比较烃分子中H质量分数即可，烃的H质量分数越大，烃燃烧耗氧量就越大。把各分子式改写成表式。式中的x越大，氢质量分数越大，耗氧量越多，所以耗氧量最大的是CH4
9.解析：互为同位素的是和，互为同素异形体的是金刚石和C60，互为同系物的是乙烷和已烷，属于同一物质的是CH3CH2CH2CH(CH2CH3)CH3和CH3(CH2)2CH(CH3)CH2CH3。
10.解析：甲烷分子中最多可有两个氢原子与碳原子共平面，CH4的一氯代物一种，C5H12同分异构体中的一氯代物也只有一种。
11.解析：⑴AC ⑵2+c+2d ⑶3
12.解析：⑴
⑵n[B(CH3)3]= n(HBr)=
设生成B(CH3)2Br为a ml B(CH3)Br2为b ml
则： a+b=0.1 a=0.08ml
a+2b=0.12 b=0.02ml
∴n[B(CH3)Br]:n[B(CH3)Br2]=4:1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
……
C2H2
C2H4
C2H6
C3H4
C3H6
C3H8
C4H6
C4H8
C4H10
……
了解甲烷在自然界存在，认识甲烷分子结构，学会书写甲烷的电子式和结构式，理解典型的有机反应——取代反应的特点，能辨认同系物和同分异构体。
一、基础巩固
1．（5分）甲烷气体在氧气中燃烧生成二氧化碳和水的实验事实说明（ ）
A．甲烷的分子式为CH4
B．甲烷气体中含碳元素和氢元素
C．甲烷气体中只含有碳元素和氢元素 D．甲烷的化学性质比较稳定
2．（5分）已知瓦斯气又叫煤层气，它与天然气成分无异，下列有关说法不正确的是
A．瓦斯气主要成分是甲烷
B．瓦斯气在空气中占任意体积分数时，均会发生爆炸
C．井下及时通风透气、加强监测，控制瓦斯气的浓度并严禁明火，是安全生产的关键之一
D．煤层气直接排放到空气中，不仅浪费资源还会加剧温室效应。
3．（5分）（07全国2）仔细分析下列表格中烃的排列规律，判断排列在第15位的烃的分子式是
A．C6H12 B．C6H14
C．C7H12 D．C7H14
4．（5分）由一氧化碳、甲烷和乙烷组成的混合气体8.96L(标准状况)，在足量氧气中充分燃烧后，生成气体先通过足量浓硫酸．再通过足量氢氧化钠溶液，测知氢氧化钠溶液增重26.4g，则原混合气体中乙烷的物质的量为（ ）
A．0.1ml
B．大于或等于0.2m1，小于0.3ml
C．等于0.2 ml
D．大于0.1ml小于0.3ml
5．（5分）已知甲烷分子中的氢原子可被其它原子或原子团代替，如甲烷分子中的氢原子被氯原子取代可得到四种物质：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，这四种产物的结构能充分说明甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，而不是正方形的平面结构是
A．CH3Cl只有一种结构
B．CH2Cl2只有一种结构
C．CHCl3只有一种结构
D．CCl4只有一种结构
6．（5分）下列各对物质中属于同分异构体的是
A．和
B．O2和O3
C．
D．
7．（18分）目前，从自然界发现的和人工合成的有机物已经超过2000万种，远远多于无机物。其主要原因如下：
⑴有机化合物都含有C元素，碳原子最外层有 个电子，每个C原子可以与C原子或其他元素的原子形成 个共价键，这些共价键可能是 、 或 。
⑵多个C原子可以相互结合成 或 ，而分子式相同的分子，其结合方式也有可能不同。如4个C原子相互以单键结合的方式就有4种，请在下列方框中画出其他3种结合方式：
二、拓展演练
8．（5分）等质量的下列烃完全燃烧时，消耗氧气最多的是（ ）
A．CH4 B．C2H6
C．C3H6 D．C6H6
9：（16分）下列各组物质：①金刚石和C60 ②H2、D2和T2 ③和④CH3(CH2)2CH3和(CH3)2CHCH3 ⑤乙烷和已烷
⑥CH3CH2CH2CH(CH2CH3)CH3和CH3(CH2)2CH(CH3)CH2CH3中，互为同位素的是（填序号，下同） ，互为同素异形体的是 ，互为同系物的是 ，属于同一物质的是 。
10．（8分）对有机物的结构理解，要以立体几何知识为依托，重点理解有机物分子中的价键在空间的分布，注意有机物结构式或结构简式的书写仅表示原子连接的次序，不代表有机物的空间结构，烷烃的结构可从甲烷的立体结构拓展想象，如乙烷（CH3CH3）可认为是甲烷分子中的一个氢原子被—CH3取代形成的，三个碳原子以上的烷烃分子中的碳原子呈锯齿形，可能共平面，但不可能共直线。结构类的试题常考查原子共面问题和同分异构体数目的判断。如甲烷分子中最多可有 个氢原子与碳原子共平面，①CH4②C3H8③C4H10④C5H12四种烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物，此种烃可以是 。
三、综合探究
11．（9分）烷烃分子中的基团可能有四种：—CH3、—CH2—、其数目分别用a、b、c、d表示，对烷烃(除甲烷外)中存在的关系作讨论：
⑴下列说法正确的是
A．a的数目与b的数目的大小无关 B．c增加1，a就会增加3
C．d增加1，a就会增加2
D．b增加1，a就会增加2
⑵四种基团之间的关系为：
a= (用a、b、c、d表示)
⑶若某烷烃分子中，b=c=d=1，则满足此条件的该分子的结构可能有 种。
12．（13分）美籍埃及人泽维尔用激光闪烁照相机拍摄到化学反应中化学键断裂和形成的过程，因而获得1999年诺贝尔化学奖。激光有很多用途，例如波长为10.3μm的红外激光能切断B（CH3）3分子中的一个B—C键，使之与HBr发生取代反应：
而利用9.6μm的红外激光却能切断两个B—C键并与HBr发生二元取代反应。
⑴试写出二元取代反应的方程式 _____________________________________________________________________
⑵利用5.6gB(CH3)3和9.72gHBr正好完全反应，则生成物中除甲烷以外，其他两产物的物质的量之比为多少？
参考答案
1.答案：B.解析：物质在纯氧中燃烧只生成二氧化碳和水可以说明含碳元素和氢元素，但不能确定是否含氧元素。
2.答案B.解析：可燃性气体只有在爆炸极限范围内才会发生爆炸，并不任意体积分数时，均会发生爆炸
3.答案B.解析：规律为三个为一组，前三个碳数为2，氢数为2、4、6，第二组碳数为3，氢数为4、6、8，第二组碳数为4，氢数为6、8、10，以此类推。
4.答案C.解析：.混合体为0.4ml，设C2H6为x ml，则CO、CH4共为(0.4-x)ml。混合气体燃烧生成的CO2为：
n(CO2)=，应有2x+(0.4-x)=0.6，解得x=0.2。
5.答案C.解析：甲烷分子中有四个等同的C—H键，在空间可能有两种对称分布，正四面体结构和平面正方形结构。本题可用“反证法”，假设甲烷是正方形的平面结构，CH3Cl、CHCl3、CCl4都只有一种结构，不能从它们只有一种结构说明不是正方形的平面结构；而CH2Cl2分子里的五个原子若在同一平面上，应有两种结构：和，只有甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，CH2Cl2才能只有一种结构。
6.答案D.解析：选项A和B不是化合物，均不能称为同分异构体，选项A是表示碳的两种同位素，选项B是表示氧元素的两种同素异形体，选项C中两种结构简式表示同一种物质，因为该分子的结构是以碳原子为中心的四面体，选项D符合同分异构体的三个要求。
7.解析：⑴4 4 单键 双键 三键 ⑵碳链 碳环
（其它合理形式亦可）
8.A.解析：本题主要考查了等质量烃燃烧消耗氧气的量。12g C燃烧时耗氧气1ml，12g H燃烧耗氧气3ml，即等质量的C、H燃烧耗氧：H>C。比较等质量烃燃烧耗氧大小只要比较烃分子中H质量分数即可，烃的H质量分数越大，烃燃烧耗氧量就越大。把各分子式改写成表式。式中的x越大，氢质量分数越大，耗氧量越多，所以耗氧量最大的是CH4
9.解析：互为同位素的是和，互为同素异形体的是金刚石和C60，互为同系物的是乙烷和已烷，属于同一物质的是CH3CH2CH2CH(CH2CH3)CH3和CH3(CH2)2CH(CH3)CH2CH3。
10.解析：甲烷分子中最多可有两个氢原子与碳原子共平面，CH4的一氯代物一种，C5H12同分异构体中的一氯代物也只有一种。
11.解析：⑴AC ⑵2+c+2d ⑶3
12.解析：⑴
⑵n[B(CH3)3]= n(HBr)=
设生成B(CH3)2Br为a ml B(CH3)Br2为b ml
则： a+b=0.1 a=0.08ml
a+2b=0.12 b=0.02ml
∴n[B(CH3)Br]:n[B(CH3)Br2]=4:1
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……
C2H2
C2H4
C2H6
C3H4
C3H6
C3H8
C4H6
C4H8
C4H10
……
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