高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 认识有机化合物课后作业题

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 认识有机化合物课后作业题，共21页。试卷主要包含了单选题，填空题，判断题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．下列物质一定属于同系物的是
A．①和②B．④和⑥C．⑤和⑦D．③和④
2．四川有丰富的天然气资源。天然气的主要成分是甲烷，还含有一定量的乙烷、丙烷等可燃性气体。下列有关说法不正确的是
A．甲烷与丙烷互为同系物
B．甲烷是烃类物质中氢的质量分数最高的化合物
C．甲烷、乙烷、丙烷中的化学键都是极性共价键
D．乙烷和氯气在光照的条件下可发生取代反应，生成多种氯代烃
3．下列说法正确的是
A．的电子式：
B．、互为同分异构体
C．异丁烷的结构简式：
D．烷烃中的碳原子均以共价单键的形式与碳原子或氢原子相连
4．下列说法中正确的一组是( )
A．和C(CH3)4是同一种物质
B．H2和D2互为同位素
C．正丁烷和异丁烷是同系物
D．互为同分异构体
5．下列说法正确的是
A．14N2和15N2互为同位素B．间二甲苯和苯互为同系物
C．Fe2C和Fe3C互为同素异形体D．乙醚和乙醇互为同分异构体
6．下列关系不正确的是
A．等质量的烃完全燃烧消耗氧量：甲烷＞乙烷＞乙烯＞苯
B．熔点：正戊烷＞2,2–二甲基戊烷＞2,3–二甲基丁烷>丙烷
C．密度：CCl4＞CH2Cl2＞H2O>苯
D．的一氯取代产物有4种
7．在光照下，将等物质的量的CH4和Cl2充分反应，得到产物的物质的量最多的是
A．CH3ClB．CH2Cl2C．CCl4D．HCl
8．同素异形体、同位素、同系物描述的对象主体依次为（ ）
A．单质、原子、有机化合物B．元素、单质、化合物
C．无机化合物、元素、有机化合物D．原子核、原子、分子
9．下列化学用语中正确的是
A．甲基的电子式：
B．甲酸乙酯的结构简式CH3COOCH3
C．聚丙烯的结构简式为：
D．丙烷分子的球棍模型：
10．下列关于甲烷的说法正确的是
A．实验室可以用排水法收集甲烷
B．只有纯净甲烷才能在空气中安静燃烧
C．甲烷与溴水发生取代反应
D．甲烷在空气中燃烧只生成二氧化碳和水
二、填空题
11．有机化合物是指： 。碳的氧化物、碳酸、及其碳酸盐属于 。
12．有下列几组物质：
①与 ②石墨与富勒烯 ③硝基丙烷(CH3CH2CH2NO2)与丙氨酸( ) ④CH3CH2CH2CH3和 ⑤天然气的主要成分与沼气的主要成分 ⑥HF与HCl。对各组物质的性质异同点进行分析，请用数字序号回答问题：
(1)互为同素异形体的是 ；
(2)互为同分异构体的是 ；
(3)互为同位素的是 ；
(4)属于同一化合物的是 。
13．回答下列问题：
(1)的名称是 ，其苯环上的一 氯代物种数为 。
(2)(CH3)2CHC≡CCH3的分子式为 ，1ml该烃完全燃烧消耗 ml氧气。
(3)写出分子式为C4H8的具有顺反异构体的烯烃的结构简式： ，其系统命名为 。
(4)写出下列化合物中含有的官能团的名称： 。
14．已知下列各组物质：
①和；②和；③和；④乙烷和丁烷。
其中互为同分异构体的是 (填序号，下同)，互为同位素的是 ，互为同素异形体的是 。
15．石油是一种非常重要的化石能源，主要是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物。请回答下列问题：
（1）下列有机物中，属于烷烃的是 ，属于同分异构体的是 ，属于同一种物质的是 。
①四氯化碳 ②CH3CH2OH ③CH3(CH2)2CH(CH3)CH3 ④CH3COOH⑤⑥ ⑦ ⑧
（2）正丁烷、异丁烷和戊烷的沸点由高到低的顺序为 ，请运用适当的化学原理解释： 。
（3）甲烷和乙烷的一氯代物都只有一种，请再写出两种一氯代物只有一种的烷烃的结构简式，并用系统命名法命名： 。
（4）写出 C8H18主链 5 个碳原子，且有 4 个甲基的烷烃的结构简式： 。
16．现有下列各组物质：（以下各题请按要求填写相应编号）
A．O2和O3 B．C和C C．和D．CH3CH2CH2CH3和E.甲烷和庚烷 F.CH(CH3)3和C(CH3)4 G.C3H8和C10H22 H.CH2=CH2和CH3CH=CH2 I.H2和D2 J.C3H6和C5H10
（1） 组互为同位素；
（2） 组两物质互为同素异形体；
（3） 组两物质互为同系物；
（4） 组两组物质互为同分异构体；
（5） 组中的物质是同一物质。
17．I.下列物质中：①钠，②硫酸，③氨水，④，⑤干燥的空气，⑥氯气，⑦石墨，⑧硫酸钡
(1)属于混合物的是 (填序号，下同)。
(2)属于电解质的是 。
(3)能导电的是 。
(4)离子晶体的是 。
(5)属于共价化合物的是 。
II.下列几组物质中：①和，②金刚石和，③和，④和，⑤和，⑥T和D，⑦氯气和液氯，⑧和
(6)互为同位素的是 (填序号，下同)。
(7)互为同素异形体的是 。
(8)互为同分异构体的是 。
(9)属于同一种物质且状态不同的是 。
18．（1）某气态烃的摩尔质量为16g/ml,该烃中氢元素的质量分数为25% ，则该烃的分子式为 结构式为 ，空间构型为 ，在光照条件下该烃和氯气反应生成气态有机物的反应方程式为 ，反应类型为
（2）化学式为C8Hm的烷烃，m值等于 ；CnH22的烷烃，n值等于 ；相对分子质量为212的烷烃的分子式为 。
19．(1)按要求书写
系统命名是
2—甲基—1，3－丁二烯的结构简式
(2)下列各对物质中属于同系物的是 ，属于同分异构体的是 属于同位素的是 ，属于同素异形体的是
A 与B O2与O3
C 与 D与
E 与
(3)下列属于苯的同系物的是 (填字母)。
A B C D
20．根据所学知识，完成下列问题。
(1)用系统命名法给下列有机物命名：
① ；② 。
(2)写出下列有机物的结构简式：
①苯 ；②丙三醇 。
三、判断题
21．天然气作为燃料的优点，不仅是热值高，还易充分燃烧。(____)
22．常温下卤代烃均为液体且都不溶于水。(_______)
23．1 ml CH4与1 ml Cl2在光照条件下反应，生成1 ml CH3Cl气体
24．能正确反映甲烷与氯气在光照下反应一段时间后的实验现象。(_______)
25．甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红，则生成的氯甲烷具有酸性。( )
四、解答题
26．如图是某同学利用日常用品注射器设计的简易实验装置。向甲中注入10 mL CH4，同温同压下向乙中注入50 mL Cl2，将乙中气体推入甲中，用漫散光照射一段时间，气体在甲中反应。
(1)下列是某同学预测的实验现象：①气体最终变为红色；②实验过程中，甲中活塞向内移动；③甲中内壁有油珠；④甲中产生火花。其中正确的是 。
(2)甲管中发生反应的反应类型为 。
(3)反应后，下列试剂能用于吸收甲中剩余气体的是 。
A．水 B．氢氧化钠溶液 C．硝酸银溶液 D．饱和食盐水
(4)反应后，若将甲中的物质推入盛有适量AgNO3溶液的小试管中会观察到 。
27．实验室用无水乙酸钠和碱石灰混合制甲烷：CH3COONa+NaOHCH4↑+Na2CO3，
为了探究甲烷的化学性质，进行了以下实验，B装置中的试剂为溴水或酸性KMnO4溶液，一段时间后，无水硫酸铜变蓝，澄清石灰水变浑浊。所需装置如图(部分夹持仪器已略去)：

（1）写出H装置中反应的离子方程式： 。
（2）C装置中的试剂为 ，作用是 。
（3）实验测得消耗的CH4和CuO的质量比为1：20，则D中硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为 。
（4）实验开始前，先在G装置的大试管上套上黑色纸套，反应结束后，取下黑色纸套，使收集满气体的试管置于光亮处缓慢反应一段时间，观察到的现象有：①试管中有少量白雾；②导管内液面上升；③ ；④ 。
（5）有关该实验的说法，正确的是 (填字母)。
A．若B装置中的试剂是溴水，溴水无明显变化，说明CH4不能与卤素单质反应
B．若B装置中是酸性高锰酸钾溶液，溶液无明显变化，说明通常情况下甲烷难以被强氧化剂氧化
C．硬质玻璃管中的黑色固体粉末变红，说明甲烷具有氧化性
D．G装置的大试管取下黑色纸套后，光照强度越大，CH4与Cl2越易发生取代反应
（6）实验室还可用碳化铝(Al4C3)固体与H2O反应制备甲烷，写出反应的化学方程式： 。
28．美国宇航局科学家确认火星大气中存在甲烷气体，可能来自火星火山活动或者生命活动，这一发现将为寻找火星生命带来希望。某课外活动小组利用如图所示装置探究甲烷与氯气的反应，根据题意，回答下列问题：

(1)CH4与Cl2发生反应的条件是 ；若用日光直射，可能会引起 。
(2)实验中可观察的实验现象有：量筒内壁出现油状液滴，饱和食盐水中有少量固体析出， 等。
(3)用饱和食盐水而不用水的原因是 。
(4)实验中生成的油状液滴中的氯仿可作局部麻醉剂，常因保存不慎而被空气氧化，产生剧毒气体——光气，反应的化学方程式为2CHCl3＋O2→2COCl2＋2HCl，上述反应 (填字母，下同)。
A．属于取代反应 B．不属于取代反应
(5)为防止事故发生，在使用前检验氯仿是否变质可选用的试剂是 。
A．氢氧化钠溶液 B．硝酸银溶液 C．稀盐酸 D．水 E．湿润的蓝色石蕊试纸 F．湿润的无色酚酞试纸
参考答案：
1．C
【详解】A.①中含1个苯环、分子式为C7H8，②中含2个苯环、分子式为C10H8，①和②结构不相似，分子组成不相差若干个“CH2”原子团，不属于同系物，故A不符合题意；
B.④为乙烯，⑥可能为丙烯、环丙烷，若⑥为丙烯，则与④结构相似、分子组成上相差1个“CH2”原子团，互为同系物，若⑥为环丙烷，则与④结构不相似，不互为同系物，故B不符合题意；
C.⑤和⑦结构相似，都含有2个碳碳双键，都为链状二烯烃，分子组成上相差一个“CH2”原子团，一定互为同系物，故C符合题意；
D.③和④结构不相似，C2H4是乙烯，苯乙烯是芳香烃，不属于同系物，故D不符合题意；
故答案选C。
2．C
【详解】A．甲烷与丙烷，结构相似，在分子组成上相差2个CH2原子团，互称为同系物，A正确；
B．甲烷是烃类物质中氢的质量分数最高的化合物，B正确；
C．甲烷中只有碳氢键，为极性共价键，乙烷、丙烷中既有碳氢键，也有碳碳键，所以既有极性共价键，也有非极性共价键，C错误；
D．乙烷和氯气在光照的条件下可以发生取代反应，生成多种氯代烃，D正确；
答案选C。
【点晴】掌握烷烃的结构和性质是解答的关键，难点是同系物判断。关于同系物的判断还需要注意：(1)同系物必然符合同一通式，但符合同一通式的不一定是同系物；但符合通式CnH2n+2且碳原子数不同的物质间一定属于同系物。(2)同系物必为同一类物质。如CH2＝CH2和虽都符合CnH2的通式，且构成上也相差一个CH2原子团，但它们分别属于烯烃和环烷烃，结构不相似，不是同系物，所以符合同一通式且分子构成上相差一个或若干个CH2原子团的物质不一定是同系物。(3)同系物分子间相差一个或若干个CH2原子团，化学式不可能相同。(4)同系物组成元素相同，CH3CH2Br与CH3CH2CH2Cl虽C、H原子数相差一个CH2原子团，又都符合CnH2n+1X的通式，同属一卤代烃，但因卤素原子不同，即组成元素不同，故不是同系物。(5)同系物结构相似但不一定完全相同。
3．D
【详解】A．CH4 的电子式： ，A错误；
B．同分异构体为分子式相同而结构不相同的物质，CH4、CH3CH3互为同系物，B正确；
C．异丁烷的结构简式CH3CH(CH3)CH3，C错误；
D．烷烃为饱和烃，分子中的碳原子均以共价单键的形式与碳原子或氢原子相连，D正确；
故答案为：D。
4．A
【详解】A．和C(CH3)4是同一种物质，均表示新戊烷，A正确；
B．H2和D2均表示氢气，不能互为同位素，B错误；
C．正丁烷和异丁烷的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，C错误；
D．的结构完全相同，是同一种物质，D错误；
答案选A。
5．B
【详解】A．14N2和15N2均为氮气分子，不能互称同位素，同位素指的是同一种元素的不同原子，A不正确；
B．间二甲苯和苯结构相似，分子中均含有1个苯环，两者在分子组成上相关2个“CH2”原子团，因此，两者互为同系物，B正确；
C．Fe2C和Fe3C均为化合物，不能互称同素异形体，同素异形体的研究对象是单质，C不正确；
D．乙醚的分子式为C4H10O，乙醇的分子式为C2H6O，两者分子式不同，因此，两者不能互称同分异构体，D不正确。
综上所述，本题选B。
6．B
【详解】A. 等质量的烃完全燃烧，若烃中含有的H元素的质量分数最大，消耗的氧气最多，选项中H的质量分数大小顺序为甲烷＞乙烷＞乙烯＞苯，则耗氧量大小顺序为甲烷＞乙烷＞乙烯＞苯，故A正确；
B. 有机物中碳原子数越多，相对分子质量越大，则熔点越高，选项中碳原子个数多少顺序为：2,2–二甲基戊烷＞2,3–二甲基丁烷＞正戊烷＞丙烷，则熔点大小顺序为2,2–二甲基戊烷＞2,3–二甲基丁烷＞正戊烷＞丙烷，故B错误；
C. 有机物中相对分子质量越大，密度越小，则选项中密度大小关系为：CCl4＞CH2Cl2＞H2O>苯，故C正确；
D. 是对称的结构，一氯取代产物有4种，故D正确；
题目要求选择错误的，故选B。
【点睛】有机物的晶体大多是分子晶体，它们的熔、沸点取决于有机物分子间作用力的大小，而分子间作用力与分子的结构(有无支键、有无极性基团、饱和程度)、分子量等有关。主要分为下面四个情况：
1.组成和结构相似的物质，分子量越大，其分子间作用力就越大。
2.分子式相同时，直键分子间的作用力要比带支键分子间的作用力大，支键越多，排列越不规则，分子间作用力越小。
3.分子中元素种类和碳原子个数相同时，分子中有不饱和键的物质熔、沸点要低些。
4.分子量相近时，极性分子间作用力大于非极性分子间的作用力。
7．D
【详解】由CH4和氯气发生取代反应的原理可知，每1ml氢原子被1ml氯原子取代，同时可生成1mlHCl，由于CH4和Cl2发生的每一步取代反应中都有HCl生成，不要错误地认为n(CH4):n(Cl2)=1:1，则按下式进行反应：CH4+Cl2CH3Cl+HCl不再发生其它反应，其实，该反应一旦发生，生成的CH3Cl与Cl2发生“连锁”反应，最终CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4均有，只是物质的量不一定相同，但HCl的物质的量肯定是最多的，故答案为D。
【点睛】考查甲烷的性质，明确取代反应原理是解题关键，在CH4和Cl2的取代反应中可生成四种有机取代产物，同时也生成无机产物HCl．在解此题时往往忽略HCl．由于CH4的四种取代反应中都有HCl生成，无论哪一种取代产物多，都生成HCl，因此生成的HCl量最多。
8．A
【详解】同素异形体是指由同种元素组成的不同单质，故其描述的对象主体是单质；同位素是指同一元素的不同原子，故其描述的对象主体是原子；同系物是指结构相似、在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物，故其描述的对象主体是有机化合物。故答案选A。
9．D
【详解】A．甲基为中性原子团，所以甲基的电子式，故A错；
B．甲酸乙酯的结构简式，故B错；
C．聚丙烯的结构简式为：，故C错；
D．丙烷为饱和烃，所以丙烷分子的球棍模型：，故D正确；
答案选D。
10．A
【详解】甲烷难溶于水，可以用排水法收集，A项正确；甲烷与空气的混合物中甲烷的体积分数只要在爆炸极限之外，甲烷就能安静燃烧，B项错误；甲烷与卤素单质发生取代反应的条件是光照，甲烷不能与溴水反应，C项错误；在氧气不足条件下，甲烷燃烧会生成一氧化碳和水，D项错误。故选A。
11． 大多数含有碳元素的化合物 无机化合物
【解析】略
12． ② ③④ ① ⑤
【详解】①与的质子数相同，而中子数不同，是碳元素的两种核素，互称为同位素；
②石墨与富勒烯都是由碳元素形成的不同单质，都属于碳元素的同素异形体；
③硝基丙烷与丙氨酸的分子式都为C3H7NO2，分子式相同，结构式不同，是同分异构体；
④CH3CH2CH2CH3和 的分子式都为C4H10，但是结构不同，所以互为同分异构体；
⑤天然气与沼气的主要成分都是CH4，属于同一种物质；
⑥HF和HCl属于不同的物质；
(1)互为同素异形体的是②；
(2)互为同分异构体的是③④；
(3)互为同位素的是①；
(4)属于同一化合物的是⑤。
13． 间二甲苯（或1，3-二甲苯） 3 C6H10 8.5 CH3CH=CHCH3 2-丁烯 (酚)羟基、碳碳双键、羧基、氨基
【分析】(1)有对称轴。
(2)根据烃燃烧耗氧量进行计算。
(3)烯烃的碳碳双键的两端碳原子要连接不一样的原子或原子团才具有顺反异构体。
【详解】(1)的名称是间二甲苯(或1，3-二甲苯)，该物质有对称轴，苯环上有3种位置的氢，如图，因此其苯环上的一氯代物种数为3；故答案为：间二甲苯(或1，3-二甲苯)；3。
(2)(CH3)2CHC≡CCH3的分子式为C6H10，根据烃燃烧耗氧量的计算，1ml该烃完全燃烧消耗ml氧气；故答案为：C6H10；8.5。
(3)具有顺反异构体的烯烃是碳碳双键的两端碳原子要连接不一样的原子或原子团，因此分子式为C4H8的具有顺反异构体的烯烃的结构简式：CH3CH=CHCH3，其系统命名为2-丁烯；故答案为：CH3CH=CHCH3；2-丁烯。
(4)根据化合物的结构简式得到含有的官能团的名称：(酚)羟基、碳碳双键、羧基、氨基；故答案为：(酚)羟基、碳碳双键、羧基、氨基。
【点睛】同分异构体的分析主要看有几种类型的氢原子，根据烃燃烧分析消耗量的分析。
14． ③ ② ①
【详解】
①和是由O元素组成的不同性质的单质，二者互为同素异形体；
②和质子数相同，中子不同，二者互为同位素；
③和分子式相同，都是C4H10，结构不同，因此二者互为同分异构体；
④乙烷分子式是C2H6，丁烷分子式是C4H10，二者分子式不同，结构相似，在分子组成上相差2个CH2原子团，二者互为同系物。
故上述物质中，互为同分异构体的是③；互为同位素的是②；互为同素异形体的是①。
15． ③⑤⑥ ③⑥ ⑦⑧ 戊烷>正丁烷>异丁烷 对于烷烃，碳原子数目越多，相对分子质量越大，分子间相互作用力越大，沸点越高，碳原子数目相同，支链越多，分子间作用力越小，沸点越低 C(CH3)4；2，2-二甲基丙烷；(CH3)3C-C(CH3)3； 2，2，3，3-四甲基丁烷 或CH3C(CH2CH3)3
【详解】（1）烷烃呈链状、所含碳原子是饱和碳原子，故属于烷烃的是③⑤⑥；分子式相同、结构不同的物质互为同分异构体，则属于同分异构体的是③⑥；⑦⑧属于同一种物质，名称为1,2-二氯乙烷；
（2）正丁烷、异丁烷和戊烷对应的晶体都是分子晶体，沸点的高低取决于分子间作用力的大小，正丁烷、异丁烷和戊烷是同分异构体，支链越多，分子间作用力越弱，沸点越低，故沸点由高到低的顺序为戊烷>正丁烷>异丁烷；
（3）烷烃分子内只有一种氢原子时，其一氯代物只有一种，则相应的烷烃的结构简式可以是C(CH3)4，其名称为2,2-二甲基丙烷，也可以是 (CH3)3C-C(CH3)3，其名称为2，2，3，3-四甲基丁烷；
（4）写出 C8H18主链 5 个碳原子，且有 4 个甲基，则侧链为1个甲基、1个乙基，且乙基只能在3号碳原子上，故烷烃的结构简式为：或。
16． B A E、F、G、H D C、I
【详解】(1)质子数相同中子数不同的同一种元素的不同核素，互称为同位素，因此答案选B；
(2)由同一种元素形成的不同单质互为同素异形体，则答案选A；
(3)结构相似，分子组成相差若干个CH2原子团的同一类有机物，互称为同系物，E、F、G、H组中两物质都是饱和烃，结构相似，组内两者分子间分别相差6、1、7、1个CH2原子团，所以这四组的两物质互为同系物；J中C3H6和C5H10二者可能为烯烃或者环烷烃，由于结构不能确定，所以不一定互为同系物；
(4)分子式相同，结构不同的化合物互为同分异构体，则答案选D；
(5)性质和结构都完全相同的是同一种物质，因为甲烷的空间构型是正四面体，所以二氯甲烷只有一种空间结构，C组中两物质是同一种物质；H2和D2是同一种物质，因为二者分子结构相同且均是由氢元素组成，所以答案选C、I。
17．(1)③⑤
(2)②⑧
(3)①③⑦
(4)⑧
(5)②④
(6)⑥
(7)②
(8)③⑧
(9)⑦
【详解】（1）③氨水为氨气溶于水形成的物质，属于混合物；⑤干燥的空气含有氮气、氧气等，属于混合物；故属于混合物的是③⑤。
（2）电解质为溶于水或熔融态可以导电的化合物，单质、混合物既不是电解质，也不是非电解质，②硫酸溶于水可以电离出离子导电，属于电解质；⑧硫酸钡属于盐，虽然难溶于水，单质熔融态可以导电，属于电解质，故属于电解质的是②⑧。
（3）①钠为金属，存在自由移动的电子，可以导电；③氨水中氨气与水反应生成的一水合氨电离出铵根离子和氢氧根离子可以导电；⑦石墨存在自由移动的电子，也可以导电，故能导电的是①③⑦。
（4）⑧硫酸钡由钡离子和硫酸根离子构成，属于离子晶体，故离子晶体的是⑧。
（5）硫酸、均为由非金属元素通过共用电子对形成的化合物，故属于共价化合物的是②④。
（6）同种元素的不同核素互为同位素，同位素的质子数相同，中子数不同，故⑥T和D互为同位素。
（7）同种元素组成的不同单质互为同素异形体，故②金刚石和互为同素异形体。
（8）分子式相同、结构不同的物质互为同分异构体，故③和、⑧和互为同分异构体。
（9）氯气为气态的Cl2，液氯为液态的Cl2，故属于同一种物质且状态不同的是⑦。
18． CH4 正四面体 CH4+C12CH3C1+HCl 取代反应 18 10 C15H32
【详解】分析：（1）根据摩尔质量结合元素含量计算分子式，据此解答；
（2）根据烷烃的通式CnH2n+2解答。
详解：（1）某气态烃的摩尔质量为16g/ml，该烃中氢元素的质量分数为25%，则该烃分子中氢原子个数是，因此碳原子个数是，所以分子式为CH4，为甲烷分子，则结构式为，空间构型为正四面体。一氯甲烷是气体，则在光照条件下该烃和氯气发生取代反应生成气态有机物的反应方程式为CH4+C12CH3C1+HCl；
（2）烷烃的通式CnH2n+2，化学式为C8Hm的烷烃，则m＝8×2+2＝18；CnH22的烷烃中n＝；相对分子质量为212的烷烃，则14x+2＝212，解得x＝15，所以该烷烃的分子式为C15H32。
19． 3，4—二甲基辛烷 E C A B D
【分析】(1) 根据烷烃系统命名法对该烷烃进行命名；根据烯烃的命名原则写出2-甲基-1，3-丁二烯的结构简式；
(2) 质子数相同中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素，同位素必须原子；同一元素形成的不同单质称同素异形体，同素异形体必须是单质；结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称同系物；分子式相同结构不同的化合物互称同分异构体；
(3) 苯的同系物中含1个苯环，侧链为饱和烃基。
【详解】(1) 的最长碳键是8个碳原子，根据系统命名此烷烃的名称为3，4—二甲基辛烷；2-甲基-1，3-丁二烯，主链含有4个C，在2号C含有一个甲基，在1，3号C含有两个碳碳双键，其结构简式为 ；
(2)
A．与是碳元素的不同核素，互为同位素；
B．O2与O3均是氧元素形成的不同种单质，互称为同素异形体；
C．与分子式相同，结构不同，属于同分异构体； D． 与 分子式相同，结构相同，属于同一物质；
E．与 结构相似，在分子组成上相差2个CH2原子团，互称为同系物；
故：属于同系物的是E，属于同分异构体的是C，属于同位素的是A，属于同素异形体的是B。
(3) 苯的同系物中含1个苯环，侧链为饱和烃基，只有D符合，故答案为D。
20． 2-甲基丁烷 3-甲基戊烷
【分析】(1)用系统命名法给有机物命名时，选择的主链不一定是一条横线上的碳链，也可能是某条折线上的碳链；编号时，从靠近第一个取代基的一端开始编号。
(2)①苯是含有六元环的烃，可以写成单双键交替，也可以写成六元环中间加圆圈；②丙三醇分子中含有三个碳，且每个碳原子上连接1个羟基。
【详解】(1)①，主链碳原子数为4，甲基取代基在第2个碳原子上，名称为2-甲基丁烷；
②，主链碳原子数为5，甲基取代基在第3个碳原子上，名称为3-甲基戊烷。答案为：2-甲基丁烷；3-甲基戊烷；
(2)①苯的结构简式为或；
②丙三醇的结构简式为。
答案为：或；。
【点睛】在书写有机物的结构简式时，氢原子的数目容易表示错误，对于有机物分子中的每个碳原子，都应形成4个共价键。
21．正确
【详解】甲烷含氢量高，不仅是热值高，还易充分燃烧，是一种清洁燃料，正确。
22．错误
【详解】常温下，卤代烃不一定为液体，如一氯甲烷是气体。
答案为：错误。
23．错误
【详解】CH4与Cl2在光照条件下发生连锁取代反应，产物中含C物质有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，因此1 ml CH4与1 ml Cl2在光照条件下反应，生成CH3Cl物质的量少于1ml，故该说法错误；
24．正确
【详解】甲烷与氯气在光照下发生取代反应产物有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和氯化氢，其中一氯甲烷是气体，难溶于水，二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷为无色油状液体，则甲烷与氯气在光照下反应后试管内气体压强减小，液面上升，试管内壁和水面上存在油状液体，故装置能正确反映甲烷与氯气在光照下反应一段时间后的实验现象，故正确。
25．错误
【详解】甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红，则生成的氯化氢具有酸性，故错误。
26． ②③ 取代反应 B 液体分为两层，产生白色沉淀
【分析】CH4中通入Cl2，在光照条件下发生以下四个反应：CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl、CH3Cl＋Cl2 CH2Cl2＋HCl、CH2Cl2＋Cl2 CHCl3＋HCl、CHCl3＋Cl2 CCl4＋HCl，其中只有Cl2呈黄绿色，其它物质都为无色，HCl、CH3Cl为无色气体，CH2Cl2、CHCl3、CCl4为无色油状液体，且反应后Cl2有剩余。
【详解】(1)①因为Cl2过量，所以气体最终变为黄绿色，①不正确；
②实验过程中，甲中气体体积减小，活塞向内移动，②正确；
③甲中生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4为无色油状液体，所以内壁有油珠，③正确；
④甲中不可能产生火花，④不正确；
其中正确的是②③。答案为：②③；
(2)甲管中发生的四个反应，都为取代反应，所以反应类型为取代反应。答案为：取代反应；
(3)A．常温常压下，1体积水能溶解2体积的Cl2，且吸收比较慢，不适宜于吸收Cl2，A不合题意；
B．氢氧化钠溶液与Cl2反应，吸收效果好，B符合题意；
C．硝酸银溶液能与Cl2、H2O反应的产物HCl反应，从而促进Cl2在水中的溶解，但Cl2的溶解速率仍然比较慢，C不合题意；
D．Cl2难溶于饱和食盐水，不能吸收Cl2，D不合题意；
故选B。答案为：B；
(4)反应后，若将甲中的物质推入盛有适量AgNO3溶液的小试管中，油状液体不溶，HCl及Cl2会与AgNO3溶液反应，所以会观察到液体分为两层，产生白色沉淀。答案为：液体分为两层，产生白色沉淀。
【点睛】将Cl2通入AgNO3溶液中，Cl2首先溶于水，溶于水的Cl2中有少部分与H2O发生反应，生成HCl和HClO，HCl与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀和HNO3。
27． 2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O或ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O 浓硫酸 干燥甲烷 CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O 试管内气体颜色逐渐变浅 试管内壁有油状液滴出现 B Al4C3+12H2O=4Al(OH)3+3CH4↑
【分析】A中进行反应制取CH4，B中溴水或KMnO4，进行CH4的性质实验；D中CH4与CuO反应充分被氧化，生成CO2和H2O；无水硫酸铜，用于检验水，为了防止通过B装置时，引入H2O的杂质会影响实验，因此C为干燥装置，装有浓硫酸；澄清石灰石用于检验CO2，在G中的大试管中进行，CH4和Cl2的取代反应的实验。
【详解】(1)装置H是一个固体和液体不加热反应制氯气的装置，故可以选用酸性高锰酸钾、重铬酸钾、次氯酸钙等和浓盐酸反应，离子方程式为2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O或ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O等。
(2)D中盛放的是氧化铜，所以C装置的作用是干燥甲烷，由于是洗气瓶，只能选用浓硫酸；
(3)实验消耗甲烷和氧化铜质量比为，即物质的量比为，根据原子守恒可得化学方程式为CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O；
(4)在自然光照射下，甲烷能与氯气反应，生成HCl、、、、，由于HCl极易溶于水，故可看到导管内液面上升，试管口产生白雾，试管内气体颜色逐渐变浅，试管内壁有油状液滴出现等现象；
(5)A项，甲烷和溴水不反应，但是甲烷和氯气、溴蒸气等在光照条件下可发生取代反应，错误；
B项，甲烷性质稳定，与强酸、强碱、强氧化剂一般都不能反应，正确；
C项，玻璃管中固体粉末由黑变红，说明氧化铜被还原，体现了甲烷的还原性，错误；
D项，光线太强，反应剧烈可能会产生爆炸等安全事故，错误；
综上B正确；
(6)依题意，碳化铝和水反应生成氢氧化铝和甲烷，因此可写出对应方程式为。
28．(1) 光照(或光亮处) 爆炸
(2)量筒内黄绿色气体颜色变浅、量筒内液面上升
(3)降低Cl2在水中溶解度，抑制Cl2和水的反应
(4)B
(5)BE
【详解】（1）甲烷为饱和烷烃，在光照条件下能够与氯气发生取代反应，若用日光直射，反应剧烈，可能会引起爆炸。
（2）甲烷与氯气发生取代反应生成卤代烃和氯化氢，氯气消耗使量筒内气体颜色变浅。生成的HCl易溶于水，使饱和食盐水中浓度增大，NaCl的溶解平衡逆向移动，析出少量固体。气体减少使量筒内的压强减小，量筒内液面上升。反应生成CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下是无色油液体。
（3）用饱和食盐水而不用水的原因是降低Cl2在水中溶解度，抑制Cl2和水的反应，有利于甲烷取代反应充分进行。
（4）氯仿分子中的碳为饱和结构，反应生成的光气分子含有C=O，因此该反应不属于取代反应，故选B。
（5）氯仿如变质，生成光气和氯化氢，氯化氢溶于水电离生成，可将混合气体通入硝酸银溶液看是否生成白色沉淀或混合气体是否能使湿润的蓝色石蕊试纸变红来证明氯仿是否变质，故选BE。