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化学必修 第二册第一节 认识有机化合物测试题
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这是一份化学必修 第二册第一节 认识有机化合物测试题，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．下列烷烃在光照条件下与氯气反应，生成两种一氯代物的是
A．CH3CH2CH2CH2CH3B．
C．D．
2．在使用燃气热水器时，若通风不畅易使人中毒，造成中毒的气体是
A．氧气B．氮气C．一氧化碳D．二氧化碳
3．若甲烷与氯气以物质的量之比1：3混合于试管中进行如图实验(如图)，下列对于试管内发生的反应及现象的说法正确的是
A．反应过程中试管内黄绿色逐渐消失，试管壁上有油珠产生
B．甲烷和Cl2反应后的产物只有CHCl3和HCl两种产物
C．反应完全后，向饱和食盐水中加入紫色石蕊试液变蓝色
D．CH4和Cl2完全反应后液面上升，液体充满试管
4．已知有一种烃的结构类似自行车，简称“自行车烃”，如下图所示。
下列关于它的叙述正确的是
A．易溶于水B．一定条件下可以与氧气反应
C．其密度大于水的密度D．与己烷互为同系物
5．把1体积CH4和4体积Cl2组成的混合气体充入大试管中，将此试管倒立在盛有饱和食盐水的水槽里，放在光亮处，可能观察到的现象为
①黄绿色逐渐消失 ②试管壁上有油珠出现 ③试管内液面上升 ④水槽内有晶体析出
A．①③B．①②③C．①②④D．①②③④
6．键线式可以简明扼要地表示碳氢化合物，如表示CH3CH2CH2CH2CH3，则表示的物质是( )
A．丁烷B．丙烷C．1-丁烯D．丙烯
7．下列关于有机物叙述不正确的是（ ）
A．碳原子性质较活泼，除了C之间可以成键外，与其他元素也可形成化学键
B．碳原子间能形成单键，也能形成双键或叁键，进而形成碳链或碳环
C．易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂中的物质不一定是有机物
D．有机物所发生的反应，一般比较复杂，速度缓慢，并且还常伴有副反应发生
8．下列属于同素异形体的一组是
A．和B．丁烷和异丁烷C．O2和O3D．乙炔和丙炔
9．下列物质之间的相互关系错误的是（ ）
A．CH3CH2OH和CH3OCH3互为同分异构体
B．干冰和冰为同一种物质
C．CH3CH3和CH3CH2CH3互为同系物
D．12C和14C互为同位素
10．NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．100 mL 1 ml· L-1NaCl溶液含有NaCl分子数目是0.1 NA
B．室温下28g CO和N2的混合物含有原子数目是2 NA
C．7.8gNa2O2固体中含离子数目为0.4 NA
D．1.0 ml CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0 NA
二、填空题
11．甲烷在光照条件下与氯气发生反应的四步方程式： 。
12．现有以下几种有机物：
① ② ③ ④ ⑤
⑥ ⑦ ⑧ ⑨
请利用上述给出的物质按要求回答下列问题：
（1）③的系统命名是 。
（2）用“＞”表示①③④⑧熔沸点高低顺序： （填序号）。
（3）与③互为同系物的是 （填序号）。
（4）⑨的一氯代物同分异构体数目有 种。
（5）在120℃，条件下，某种气态烃与足量的完全反应后，测得反应前后气体的体积没有发生改变，则该烃是 （填序号）。
（6）写出⑥在铁作催化剂的条件下与液溴发生取代反应的化学方程式 。
13．为应对石油资源日益紧缺的危机，科学家开发出以下两条以甲烷为原料合成乙烯的路线。
(1)CH4的空间构型为 。乙烯中含有的官能团是 。
(2)反应①的原子利用率为100%，该反应的化学方程式为 。若条件控制不当，甲烷可能被过度氧化，写出一种过度氧化的产物 。
(3)实际生产中，反应②往往得到乙烯与丙烯的混合气体。已知丙烯与乙烯化学性质类似，可与H2发生反应，该反应类型为 。
(4)CH3OH与CH3CH2OH化学性质类似，CH3OH能和乙酸反应生成酯，则该酯的结构简式为 。CH3OH也能与金属钠反生反应，写出其反应化学方程式 。
(5)我国科学家成功开发了路线2，攻克了CH4直接转化为CH2=CH2的世界性难题。检验反应③的产物是否有CH2=CH2生成，所需物质 (不考虑其他副产物)。
14．下面列出了几组物质，请将正确的序号填写在相应空格上：
①金刚石与“足球烯”； ②干冰与二氧化碳
③和 ④D与T
⑤和 ⑥和
⑦和 ⑧和
(1)互为同位素的是：
(2)互为同系物的是：
(3)属于同素异形体的是：
(4)互为同分异构体的是：
(5)属于同一种物质的是：
15．下列各组物质中，互为同分异构体的是 （填字母，下同）；互为同位素的是 ；互为同素异形体的是 ；属于同一种物质的是 。
A．和 B．和
C．和 D．和
16．已知下列各组有机物：
①和
②和
③和
④和
⑤和
⑥和（环戊烷）
⑦和
（1）其中互为同分异构体的是 （填序号，下同）；
（2）其中属于碳链异构的是 ；
（3）其中属于位置异构的是 ；
（4）其中属于官能团异构的是 。
（5）其中属于同一种物质的是 。
17．分析下列烃分子，完成填空。
①CH3—CH2—CH2—CH2—CH3②③④⑤⑥
(1)互为同系物的有 、 (填序号)。
(2)任写一种①的同分异构体的结构简式： 。
(3)④生成氯乙烷的化学方程式： 。
(4)②与溴水反应的化学方程式： ；反应类型： 。
(5)苯的硝化反应的化学方程式： ；反应类型： 。
(6)在120℃、1.01×105Pa条件下，某种气态烃与足量的O2完全反应后，测得反应前后气体的体积没有发生改变，则该烃是 (填序号)。
18．(1)下面列出了几组物质：A．金刚石与石墨；B．丙烯与环丙烷；C．氕与氘；D．甲烷与戊烷；E.液氨与氨水；F.与；G.与，请将物质的合适组号填写在空格上。
①同位素
②同素异形体
③同系物
④同分异构体
⑤同一物质 。
(2)下列物质中：①Ar ②MgBr2③Na2O2④H2SO4⑤CS2⑥NH4Br ⑦BaO ⑧RbOH。只存在共价键的是 (填序号，下同)，只存在离子键的是 ，既存在离子键又存在极性共价键的是 ，既存在离子键又存在非极性共价键的是 。
(3)异丁烷的一氯代物有 种，新戊烷的一氯代物有 种。C3H2Cl6的同分异构体有 种，C5HCl11的同分异构体有 种，乙烷和氯气在光照条件下发生取代反应所得产物最多有 种。
19．(1)现有a.BaCl2 b.金刚石 c.NH4Cl d.Na2SO4 e.干冰 f.碘片 六种物质，其中属于离子化合物的是 ，属于共价化合物的是 ，含有分子间作用力的是 。(若有多个选项的，多选错选不给分)
(2)下列几组物质中，互为同分异构体的是 (填字母，下同)；互为同系物的是 ；互为同素异形体的是 。
a.甲烷与新戊烷 b.氧气和臭氧 c.和 d.35Cl和37Cl e.CH3CH2OH和CH3OCH3
20．可燃性：烷烃都能燃烧。
CH4燃烧方程式： 。
C3H8燃烧方程式： 。
链状烷烃燃烧通式： 。
三、判断题
21．CH4和Cl2发生取代反应时，每生成1 ml HCl，则有1 ml Cl2参加反应。(_____)
22．正丁烷和正戊烷互为同系物。( )
23．同系物的分子式相同，分子中碳原子的连接方式不同。( )
24．在做甲烷、乙烷燃烧试验前，气体一定要验纯。(_____)
25．环己烷与苯可用酸性KMnO4溶液鉴别。( )
四、解答题
26．利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图：
试回答下列问题：
(1)请写出C装置中生成CH2Cl2的化学方程式： 。
(2)B装置有三种功能：①混匀混合气体；② ；③ 。
(3)D装置的名称为 ，其作用是 。
(4)将1ml CH4与Cl2发生取代反应，充分反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1ml，则参加反应的Cl2的物质的量为 。
(5)已知丁烷与氯气的取代反应的产物之一为C4H9Cl，其有 种同分异构体。
27．利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图：
(1)请写出C装置中生成CH3Cl的化学方程式： 。
(2)B装置有三种功能：①混匀混合气体；② ；③ 。
(3)设=x，当CH4的体积一定时，若想理论上获得最多的氯化氢，则x≥ 。
(4)将1mlCH4与Cl2发生取代反应，充分反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1ml，则参加反应的Cl2的物质的量为 。
(5)已知某丁烷与氯气发生取代反应的产物之一为C4H9Cl，则分子式为C4H9Cl的同分异构体有 种。
28．利用甲烷与氯气发生取代反应的副产品生产盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程，所设计的装置如下图所示：
(1)写出C置中CH4与Cl2生成二氯代物的化学反应方程式： 。
(2)D装置中的石棉上吸附着潮湿的KI粉末，其作用是 。
(3)E装置的作用是 (填序号)。
A 收集气体 B 吸收氯气 C 防止倒吸 D 吸收氯化氢
(4)①装置中除盐酸外，还含有有机物，从中分离出盐酸的最佳方法为 。
A 分液法 B蒸馏法 C萃取分液法 D结晶法
②该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气主要成分为 。
A B C D
参考答案：
1．B
【详解】A．正戊烷CH3CH2CH2CH2CH3中有3种氢原子，所以一氯代烃有3种，故A不选；
B．异丁烷中的三个甲基相同，有2种氢原子，所以一氯代烃有2种，故B选；
C．新戊烷 中的四个甲基相同，有1种氢原子，所以一氯代烃有1种，故C不选；
D．异戊烷 中左边的两个甲基相同，有4种氢原子，所以一氯代烃有4种，故D不选；
故选B。
2．C
【详解】燃气燃烧不充分可生成CO，CO易结合人体中血红蛋白中的氧，使人中毒，而氧气、氮气、二氧化碳均无毒，答案为C。
3．A
【分析】甲烷和Cl2在光照条件下发生取代反应，生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和氯化氢，其中一氯甲烷和氯化氢是气体，二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷是油状不溶性的液体，氯化氢气体是极易溶于水的酸性气体。
【详解】A．生成二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷都是难溶于水的油状液体，因此反应过程中试管内黄绿色逐渐消失，试管壁上有油珠产生，故A正确；
B．甲烷和Cl2在光照条件下发生取代反应是连锁反应，该反应可得到一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷以及氯化氢气体，故B错误；
C．反应生成氯化氢气体，氯化氢气体极易溶于水，反应完全后，向饱和食盐水中加入紫色石蕊试液，溶液会变红，故C错误；
D．反应生成的一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷都难溶于水，一氯甲烷呈气态，二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷是油状液体，氯化氢极易溶于水，因此完全反应后液面上升，但液体不会充满试管，故D错误。
综上所述，答案为A。
4．B
【详解】A项、自行车烃属于烃，烃均难溶于水，故A错误；
B项、自行车烃是由碳氢元素组成，完全燃烧的生成物是CO2和水，故B正确；
C项、自行车烃属于烃，烃的密度均小于水的密度，故C错误；
D项、自行车烃与己烷的结构不相似，不是同类物质，不互为同系物，故D错误；
故选B。
【点睛】同系物具有相同的官能团，相似的结构，相同的通式，必需是同类物质是解答关键。
5．D
【详解】CH4和Cl2光照生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl等物质，CH2Cl2、CHCl3、CCl4是难溶于水的油状液体，反应中Cl2不断消耗，又有部分氯气溶解在生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4中，使试管中黄绿色消失且试管壁上有黄色油滴。因生成的HCl易溶于水，反应后试管内气体减少，试管内水位上升；HCl溶于水后饱和食盐水中Cl-浓度增大，氯化钠溶解度降低，所以水槽内有少量晶体析出，故选D。
6．C
【详解】中有4个碳原子，1号和2号碳原子之间以双键相连，其结构简式为CH3CH2CH=CH2，名称为1-丁烯，故选C。
7．A
【详解】A．碳原子除了彼此间可以成键外，还可以与其他元素的原子成键，形成烃的衍生物，但碳的非金属性较弱，碳原子不活泼，故A错误；
B．碳原子能与其他原子形成四个共价键(可以是双键、单键，也可以是叁键)，进而形成碳链或碳环，故B正确；
C．易溶于酒精、汽油、苯等有机溶剂的物质不一定是有机化合物，如溴单质在这些溶剂中的溶解度也比在水中的大，故C正确；
D．有机反应往往比较复杂，常常伴随有副反应发生，故D正确；
故答案为A。
8．C
【详解】A．和是质子数相同、中子数不同的原子，互为同位素，故不选A；
B．丁烷的结构简式是CH3CH2CH2CH3，异丁烷的结构简式是CH(CH3)3，分子式相同、结构式不同，属于同分异构体，故不选B；
C．O2和O3是氧元素组成的不同单质，互为同素异形体，故选C；
D．乙炔结构简式是CH≡CH、丙炔的结构简式是CH≡C-CH3，结构相似，分子组成相差1个“CH2”，乙炔和丙炔互为同系物，故不选D；
选C。
9．B
【详解】A．CH3CH2OH和CH3OCH3分子式相同结构不同互为同分异构体，故A正确；
B．干冰为固体二氧化碳，冰为水的固体状态，不是同种物质，故B错误；
C．CH3CH3和CH3CH2CH3结构相似、分子组成相差1个CH2，互为同系物，为烷烃的同系物，故C正确；
D．12C和14C质子数相同、中子数不同互为碳元素的同位素，故D正确；
故答案为B。
10．B
【详解】A．NaCl溶于水后完全电离为Na+和Cl-，溶液中不存在NaCl分子，A错误；
B．CO和N2的摩尔质量均为 28 g/ml，故该混合气体平均摩尔质量为28 g/ml，则其物质的量=，由于每个分子均含2个原子，故原子总数为2 ml，即2 NA，B正确；
C．n(Na2O2)=，1个Na2O2含2个Na+和1个，故所含离子总数=0.1 ml×3=0.3 ml，即0.3 NA，C错误；
D．CH4取代时，可能生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，即1 ml CH4并没有完全转化为CH3Cl，故CH3Cl物质的量小于1 ml，D错误；
故答案选B。
11．+Cl-Cl +HCl、+ Cl -Cl+H-Cl、+ Cl-Cl +H-Cl、 + Cl-Cl +H-Cl
【解析】略
12． 2，2-二甲基丁烷 ③＞⑧＞④＞① ①④⑧ 4 ①
【详解】(1)③先找主链，再从上边开始编号，其系统命名是2，2-二甲基丁烷；
(2)都为烷烃，碳原子数越多，熔沸点越高，因此①③④⑧熔沸点高低顺序：③＞⑧＞④＞①；
(3)③为烷烃，①④⑧都为烷烃，分子式不相同，因此与③互为同系物的是①④⑧；
(4)⑨ 具有对称性，有四种位置的氢，因此一氯代物同分异构体数目有4种；
(5)在120℃，条件下，某种气态烃与足量的完全反应后，测得反应前后气体的体积没有发生改变，根据烃反应特点，当氢原子数为4的时候，燃烧后体积没有改变，因此该烃是①；
(6)苯在铁作催化剂的条件下与液溴发生取代反应的化学方程式 。
13．(1) 正四面体 碳碳双键
(2) 2CH4 + O22CH3OH HCHO或者CO2
(3)加成反应
(4) CH3COOCH3 2CH3OH+2Na→2CH3ONa+H2↑
(5)溴水、溴的四氯化碳溶液或者酸性高锰酸钾溶液(任选其一)
【详解】（1）CH4的空间构型为：正四面体；乙烯中含有的官能团是：碳碳双键；
（2）原子利用率为100%，反应物全部转化为目标产物CH3OH，则该反应的化学方程式为：2CH4 + O22CH3OH；甲烷被过度氧化，则可能生成的CH3OH被继续氧化为HCHO或CO2，故过度氧化的产物为HCHO或CO2；
（3）烯烃会与H2发生加成反应；
（4）酯化反应特点酸脱羟基醇脱氢，则该酯的结构简式为：CH3COOCH3；醇类与钠反应断羟基中的氢氧键，故CH3OH与金属钠反应化学方程式为2CH3OH+2Na→2CH3ONa+H2↑；
（5）利用CH2=CH2所含碳碳双键可以发生加成反应、被氧化剂氧化的特性，检验其生成可用溴水、溴的四氯化碳溶液或者酸性高锰酸钾溶液。
14．(1)④
(2)⑤⑧
(3)①
(4)③⑥
(5)②⑦
【详解】（1）同位素是质子数相同、中子数不同的原子，因此互为同位素的是D与T，故答案为：④。
（2）同系物是结构相似，分子组成相差一个或若干个−CH2−原子团，③和 是同分异构体，⑤和是同系物，⑥和是同分异构体；⑧和是同系物，互为同系物的是：⑤⑧。
（3）同素异形体是同种元素形成的不同单质，金刚石与“足球烯”属于同素异形体，因此属于同素异形体的是①；故答案为：①。
（4）同分异构体是分子式相同，结构式不同，根据前面分析得到互为同分异构体的是③⑥；故答案为：③⑥。
（5）干冰是二氧化碳的固态，是四面体结构，与是同种物质，因此属于同一种物质的是②⑦；故答案为：②⑦。
15． D A B C
【详解】A项，二者质子数相同中子数不同的原子，故互为同位素；B项，二者是同一元素形成的性质不同的两种单质，故互为同素异形体；C项，与都可以看成是甲烷分子中的两个氢原子被两个甲基取代的产物，由于甲烷分子是正四面体结构，它的二元取代物只有一种，所以它们的结构完全相同，是同一种物质（丙烷）；D项，二者具有相同的分子式，但结构不同，互为同分异构体，故答案为：D；A；B；C。
16． ①②③④⑥⑦ ① ② ③④⑥⑦ ⑤
【分析】①和分子式相同，碳链结构不同，属于碳链异构；
②和分子式相同，都是烯烃，但双键位置不同，属于官能团位置异构；
③和分子式相同，结构不同， 是醇类，是醚类，是不同类物质，属于官能团异构；
④和分子式相同，结构不同，是酚类，是醇类，是不同类物质，属于官能团异构；
⑤甲烷是正四面体结构，甲烷中的两个氢原子被氯原子代替，仍然为四面体结构，所以和是同种分子；
⑥和（环戊烷）分子式相同，结构不同，是烯烃，是环烷烃，是不同类物质，属于官能团异构；
⑦和分子式相同，结构不同，是二烯烃，是炔烃，是不同类物质，属于官能团异构。
【详解】由以上分析可知：
（1）其中互为同分异构体的是①②③④⑥⑦；
（2）其中属于碳链异构的是①；
（3）其中属于位置异构的是②；
（4）其中属于官能团异构的是③④⑥⑦；
（5）其中属于同一种物质的是⑤。
【点睛】同分异构体是分子式相同结构不同的化合物。同分异构包括碳链异构、官能团位置异构、官能团异构（也称为类别异构）和空间异构（如顺反异构和手性异构等）。常见的官能团异构有烯烃和环烷烃、炔烃和二烯烃、醇和酚、醛和酮、羧酸和酯等。
17．(1) ①④⑥ ③⑤
(2)、
(3)CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl
(4) CH2=CH2＋Br2→CH2BrCH2Br 加成反应
(5) +HNO3＋H2O 取代反应
(6)②⑥
【详解】（1）①为正戊烷，属于烷烃；②为乙烯；③为苯；④为乙烷，属于烷烃；⑤为甲苯，属于苯甲烷；⑥为甲烷；互为同系物的是①④⑥和③⑤；故答案为①④⑥和③⑤；
（2）①为正戊烷，对应的同分异构体有、；故答案为、；
（3）乙烷与氯气反应生成氯乙烷，其反应方程式为CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl；故答案为CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl；
（4）②为乙烯，与溴水发生加成反应，其反应方程式为CH2=CH2＋Br2→CH2BrCH2Br；故答案为CH2=CH2＋Br2→CH2BrCH2Br；加成反应；
（5）苯的硝化反应为取代反应，其反应方程式为+HNO3＋H2O；故答案为+HNO3＋H2O；取代反应；
（6）120℃时水的状态为气体，令该烃为CxHy，燃烧的方程式为CxHy＋()O2→xCO2＋H2O(g)，反应前后气体体积不变，有1+=x+，推出y=4，符合题意烷烃为甲烷；故答案为②⑥。
18． C A D B、F G ④⑤ ②⑦ ⑥⑧ ③ 2 1 4 8 10
【详解】(1)上述物质中，①氕与氘的质子数相同，中子数不同的同一种元素的不同核素称为同位素，故答案为：C；
②金刚石和石墨是由同一种元素组成的不同种单质，互为同素异形体，故答案为：A；
③甲烷和戊烷是结构相似，分子组成相差4个CH2原子团的同一类有机物，互称为同系物，故答案为：D；
④丙烯与环丙烷的分子式均为C3H6，但结构不同，与的分子式均为C5H12相同，但结构不同，分子式相同，结构不同的化合物互为同分异构体，故答案为：B、F；
⑤与属于同一种物质，故答案为：G；
(2)①Ar为单原子分子，不含有化学键；
②MgBr2是离子化合物，Mg2+和Br-形成离子键；
③Na2O2是离子化合物，Na+和O22-形成离子键，O22-中O和O形成非极性共价键；
④H2SO4是共价化合物，只存在极性共价键；
⑤CS2是共价化合物，C和S形成极性共价键；
⑥NH4Br是离子化合物，NH4+和Br-形成离子键，NH4+中N和H形成极性共价键；
⑦BaO是离子化合物，Ba2+和O2-形成离子键；
⑧RbOH是离子化合物，Rb+与OH-形成离子键，OH-中H和O形成极性共价键；
综上所述，只存在共价键的是④⑤，只存在离子键的是②⑦，既存在离子键又存在极性共价键的是⑥⑧，既存在离子键又存在非极性共价键的是③，故答案为：④⑤；②⑦；⑥⑧；③；
(3)异丁烷(2-甲基丙烷)有两种等效氢，其一氯代物有2种；
新戊烷(2，2-二甲基丙烷)只有一种等效氢，其一氯代物有1种；
分子式为C3H2Cl6的有机物可以看作C3Cl8中的两个Cl原子被两个H原子取代，碳链上的3个碳中，两个氢原子取代一个碳上的氯原子，有两种，CCl3-CCl2-CClH2（取代那面甲基上的氢原子时一样）、CCl3-CH2-CCl3；分别取代两个碳上的氯原子，有两种：CCl2H-CCl2-CCl2H（两个边上的），CCl2H-CHCl-CCl3（一中间一边上），故C3H2Cl6共有4种；
C5HCl11可看作C5C12中的一个Cl被H取代，先定碳骨架：C5有三种碳骨架：、、，后根据对称性移动官能团：氢原子的位置有、、，因此C5HCl11的同分异构体有3+4+1=8种；
乙烷和氯气在光照条件下发生取代反应所得产物中，一氯取代物有1种，二氯取代物有2种，三氯取代物有2种，四氯取代物有2种（与二氯取代物个数相同），五氯取代物有1种（与一氯取代物个数相同），六氯取代物1种，另外还有氯化氢生成，所以共有10种；
综上所述，答案为：2；1；4；8；10。
19． acd e ef e a b
【分析】一般活泼金属和活泼非金属之间可形成离子键，活泼非金属之间可形成共价键，离子化合物中肯定含离子键，共价化合物中只含共价键，分子晶体之间有分子间作用力，据此分析第(1)问；
根据同位素、同分异构体、同素异形体的概念作答：①具有相同质子数，不同中子数（或不同质量数）同一元素的不同核素互为同位素；②同素异形体是同种元素形成的不同单质；③具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体；④结构相似，组成相差n个“CH2”的化合物互为同系物；⑤分子式、结构均相同，是同一物质，据此分析第(2)问。
【详解】(1)由阴阳离子构成的为离子化合物，大多数盐都属于离子化合物，则属于离子化合物的有a．BaCl2、c．NH4Cl、d．Na2SO4；只含共价键的化合物为共价化合物，一般是活泼非金属元素之间形成共价键，则上述物质中，干冰为固体二氧化碳，分子内只含共价键，属于共价化合物；分子晶体中微粒间作用为分子间作用力，含有分子间作用力的是e．干冰 f．碘片，故答案为acd；e；ef；
(2)根据上述分析可知，甲烷与新戊烷都属于烷烃，两者互为同系物；
氧气与臭氧是由同一种元素组成的不同的单质，互为同素异形体；
由于甲烷是正四面体结构，任何两个化学键都相邻，因此C中两种结构表示的是同一物质；
35Cl和37Cl表示的是氯元素的两种不同原子，互为同位素；
CH3CH2OH和CH3OCH3分子式相同，结构不同，互为同分异构体。
综上所述，互为同分异构体的是e；互为同系物的是a；互为同素异形体的是b，故答案为：e；a；b。
20． CH4＋2O2CO2＋2H2O C3H8＋5O23CO2＋4H2O CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O
【解析】略
21．正确
【解析】略
22．正确
【详解】结构相似、分子组成相差若干个"CH2"原子团的有机化合物属于同系物，正丁烷和正戊烷结构相似，相差一个CH2原子团，互为同系物，故正确。
23．错误
【详解】同系物结构相似，组成相差若干个CH2原子团，故分子式一定不同，题干说法错误。
24．正确
【解析】略
25．错误
【详解】环己烷和苯都不能与酸性KMnO4反应，且密度都比水小，不溶于水，会在KMnO4溶液的上层，因此无法区分，该说法错误。
26． CH4+2Cl2CH2Cl2+2HCl 控制气流速率 干燥混合气体 干燥管 防止倒吸 3 ml 4
【分析】在加热条件下，浓盐酸和二氧化锰反应生成氯气，浓硫酸具有吸水性，可以作干燥剂，C中甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应生成氯代烃和HCl，尾气中含有氯化氢，氯化氢能溶于水，所以E装置是处理尾气导致污染环境，倒置的干燥管能防倒吸，据此分析解答。
【详解】(1)C 装置中生成 CH2Cl2的反应是甲烷和氯气光照发生取代反应生成，生成CH2Cl2的反应的化学方程式：CH4+2Cl2CH2Cl2+2HCl；
(2)浓硫酸具有吸水性，因为甲烷和氯气中含有水蒸气，所以浓硫酸干燥混合气体，还可以控制气流速度，能均匀混合气体等作用；
(3) D 装置的名称为干燥管，其作用是防止倒吸；
(4)根据充分反应后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1ml，可以设其物质的量分别是0.1ml、0.2ml、0.3ml、0.4ml；四种有机取代物的物质的量之比为n(CH3Cl)：n(CH2Cl2)：n(CHCl3)：n(CCl4)=1：2：3：4，发生取代反应时，一半的Cl进入HCl，消耗氯气的物质的量为0.1ml+2×0.2ml+3×0.3ml+4×0.4ml=3ml；
(5)C4H9Cl可看做丁烷中的一个氢原子被氯原子取代后的产物，丁烷有两种结构分别为C-C-C-C、，C-C-C-C中有2种不同环境的氢原子，一氯代物有2种，中有2种不同环境的氢原子，一氯代物有2种，共有4种同分异构体。
27．(1)CH4+Cl2CH3Cl+HCl
(2) 控制气体流速 干燥气体
(3)4
(4)3ml
(5)4
【分析】浓盐酸与二氧化锰共热制得氯气，氯气与甲烷通入浓硫酸中干燥后的混合气，在装置C的硬质玻璃管内受漫射光照射，产物通过石棉，在装置E内被水吸收，得到盐酸。
【详解】（1）C装置中甲烷与氯气受光照生成CH3Cl，化学方程式：CH4+Cl2CH3Cl+HCl。
（2）B装置装有浓硫酸的洗气瓶，有三种功能：①混匀混合气体；②通过观察气泡速度，控制气体流速；③干燥气体。
（3）CH4中的H原子理论上都可被取代，1mlCH4最多可与4mlCl2反应生成4mlHCl，故若想理论上获得最多的氯化氢，则=x≥4。
（4）依题意，设CH3Cl物质的量为xml，CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1ml，则有x+x+0.1+x+0.2+x+0.3=1，解得x=0.1，则参加反应的Cl2的物质的量为0.1+0.2×2+0.3×3+0.4×4=3(ml)。
（5）C4H9Cl是一氯丁烷，碳链有两种，则一氯取代的同分异构体有：、，共4种。
28． CH4+2Cl2CH2Cl2+2HCl 除去过量的氯气 CD A AB
【分析】
A装置中制取的氯气通过浓硫酸干燥后与甲烷混合，在C中发生取代反应生成氯代烷烃和HCl，D中的石棉上吸附有潮湿的KI粉末，可以除去多余的氯气，HCl通入水中溶解制得盐酸。
【详解】
(1)甲烷与氯气反应生成二氯甲烷的方程式为：CH4+2Cl2CH2Cl2+2HCl；
(2)氯气能将碘化钾氧化为碘单质，则石棉上吸附有潮湿的KI粉末可除去过量的氯气；
(3)E装置在吸收氯化氢时可防止倒吸，故选CD；
(4)①E装置中除了有盐酸生成外，还含有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳不溶于水，能分层，可用分液法分离；
②反应生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油状的液体，只有一氯甲烷是气体，还可能有过量的甲烷，故选AB。
一、单选题
1．下列烷烃在光照条件下与氯气反应，生成两种一氯代物的是
A．CH3CH2CH2CH2CH3B．
C．D．
2．在使用燃气热水器时，若通风不畅易使人中毒，造成中毒的气体是
A．氧气B．氮气C．一氧化碳D．二氧化碳
3．若甲烷与氯气以物质的量之比1：3混合于试管中进行如图实验(如图)，下列对于试管内发生的反应及现象的说法正确的是
A．反应过程中试管内黄绿色逐渐消失，试管壁上有油珠产生
B．甲烷和Cl2反应后的产物只有CHCl3和HCl两种产物
C．反应完全后，向饱和食盐水中加入紫色石蕊试液变蓝色
D．CH4和Cl2完全反应后液面上升，液体充满试管
4．已知有一种烃的结构类似自行车，简称“自行车烃”，如下图所示。
下列关于它的叙述正确的是
A．易溶于水B．一定条件下可以与氧气反应
C．其密度大于水的密度D．与己烷互为同系物
5．把1体积CH4和4体积Cl2组成的混合气体充入大试管中，将此试管倒立在盛有饱和食盐水的水槽里，放在光亮处，可能观察到的现象为
①黄绿色逐渐消失 ②试管壁上有油珠出现 ③试管内液面上升 ④水槽内有晶体析出
A．①③B．①②③C．①②④D．①②③④
6．键线式可以简明扼要地表示碳氢化合物，如表示CH3CH2CH2CH2CH3，则表示的物质是( )
A．丁烷B．丙烷C．1-丁烯D．丙烯
7．下列关于有机物叙述不正确的是（ ）
A．碳原子性质较活泼，除了C之间可以成键外，与其他元素也可形成化学键
B．碳原子间能形成单键，也能形成双键或叁键，进而形成碳链或碳环
C．易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂中的物质不一定是有机物
D．有机物所发生的反应，一般比较复杂，速度缓慢，并且还常伴有副反应发生
8．下列属于同素异形体的一组是
A．和B．丁烷和异丁烷C．O2和O3D．乙炔和丙炔
9．下列物质之间的相互关系错误的是（ ）
A．CH3CH2OH和CH3OCH3互为同分异构体
B．干冰和冰为同一种物质
C．CH3CH3和CH3CH2CH3互为同系物
D．12C和14C互为同位素
10．NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．100 mL 1 ml· L-1NaCl溶液含有NaCl分子数目是0.1 NA
B．室温下28g CO和N2的混合物含有原子数目是2 NA
C．7.8gNa2O2固体中含离子数目为0.4 NA
D．1.0 ml CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0 NA
二、填空题
11．甲烷在光照条件下与氯气发生反应的四步方程式： 。
12．现有以下几种有机物：
① ② ③ ④ ⑤
⑥ ⑦ ⑧ ⑨
请利用上述给出的物质按要求回答下列问题：
（1）③的系统命名是 。
（2）用“＞”表示①③④⑧熔沸点高低顺序： （填序号）。
（3）与③互为同系物的是 （填序号）。
（4）⑨的一氯代物同分异构体数目有 种。
（5）在120℃，条件下，某种气态烃与足量的完全反应后，测得反应前后气体的体积没有发生改变，则该烃是 （填序号）。
（6）写出⑥在铁作催化剂的条件下与液溴发生取代反应的化学方程式 。
13．为应对石油资源日益紧缺的危机，科学家开发出以下两条以甲烷为原料合成乙烯的路线。
(1)CH4的空间构型为 。乙烯中含有的官能团是 。
(2)反应①的原子利用率为100%，该反应的化学方程式为 。若条件控制不当，甲烷可能被过度氧化，写出一种过度氧化的产物 。
(3)实际生产中，反应②往往得到乙烯与丙烯的混合气体。已知丙烯与乙烯化学性质类似，可与H2发生反应，该反应类型为 。
(4)CH3OH与CH3CH2OH化学性质类似，CH3OH能和乙酸反应生成酯，则该酯的结构简式为 。CH3OH也能与金属钠反生反应，写出其反应化学方程式 。
(5)我国科学家成功开发了路线2，攻克了CH4直接转化为CH2=CH2的世界性难题。检验反应③的产物是否有CH2=CH2生成，所需物质 (不考虑其他副产物)。
14．下面列出了几组物质，请将正确的序号填写在相应空格上：
①金刚石与“足球烯”； ②干冰与二氧化碳
③和 ④D与T
⑤和 ⑥和
⑦和 ⑧和
(1)互为同位素的是：
(2)互为同系物的是：
(3)属于同素异形体的是：
(4)互为同分异构体的是：
(5)属于同一种物质的是：
15．下列各组物质中，互为同分异构体的是 （填字母，下同）；互为同位素的是 ；互为同素异形体的是 ；属于同一种物质的是 。
A．和 B．和
C．和 D．和
16．已知下列各组有机物：
①和
②和
③和
④和
⑤和
⑥和（环戊烷）
⑦和
（1）其中互为同分异构体的是 （填序号，下同）；
（2）其中属于碳链异构的是 ；
（3）其中属于位置异构的是 ；
（4）其中属于官能团异构的是 。
（5）其中属于同一种物质的是 。
17．分析下列烃分子，完成填空。
①CH3—CH2—CH2—CH2—CH3②③④⑤⑥
(1)互为同系物的有 、 (填序号)。
(2)任写一种①的同分异构体的结构简式： 。
(3)④生成氯乙烷的化学方程式： 。
(4)②与溴水反应的化学方程式： ；反应类型： 。
(5)苯的硝化反应的化学方程式： ；反应类型： 。
(6)在120℃、1.01×105Pa条件下，某种气态烃与足量的O2完全反应后，测得反应前后气体的体积没有发生改变，则该烃是 (填序号)。
18．(1)下面列出了几组物质：A．金刚石与石墨；B．丙烯与环丙烷；C．氕与氘；D．甲烷与戊烷；E.液氨与氨水；F.与；G.与，请将物质的合适组号填写在空格上。
①同位素
②同素异形体
③同系物
④同分异构体
⑤同一物质 。
(2)下列物质中：①Ar ②MgBr2③Na2O2④H2SO4⑤CS2⑥NH4Br ⑦BaO ⑧RbOH。只存在共价键的是 (填序号，下同)，只存在离子键的是 ，既存在离子键又存在极性共价键的是 ，既存在离子键又存在非极性共价键的是 。
(3)异丁烷的一氯代物有 种，新戊烷的一氯代物有 种。C3H2Cl6的同分异构体有 种，C5HCl11的同分异构体有 种，乙烷和氯气在光照条件下发生取代反应所得产物最多有 种。
19．(1)现有a.BaCl2 b.金刚石 c.NH4Cl d.Na2SO4 e.干冰 f.碘片 六种物质，其中属于离子化合物的是 ，属于共价化合物的是 ，含有分子间作用力的是 。(若有多个选项的，多选错选不给分)
(2)下列几组物质中，互为同分异构体的是 (填字母，下同)；互为同系物的是 ；互为同素异形体的是 。
a.甲烷与新戊烷 b.氧气和臭氧 c.和 d.35Cl和37Cl e.CH3CH2OH和CH3OCH3
20．可燃性：烷烃都能燃烧。
CH4燃烧方程式： 。
C3H8燃烧方程式： 。
链状烷烃燃烧通式： 。
三、判断题
21．CH4和Cl2发生取代反应时，每生成1 ml HCl，则有1 ml Cl2参加反应。(_____)
22．正丁烷和正戊烷互为同系物。( )
23．同系物的分子式相同，分子中碳原子的连接方式不同。( )
24．在做甲烷、乙烷燃烧试验前，气体一定要验纯。(_____)
25．环己烷与苯可用酸性KMnO4溶液鉴别。( )
四、解答题
26．利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图：
试回答下列问题：
(1)请写出C装置中生成CH2Cl2的化学方程式： 。
(2)B装置有三种功能：①混匀混合气体；② ；③ 。
(3)D装置的名称为 ，其作用是 。
(4)将1ml CH4与Cl2发生取代反应，充分反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1ml，则参加反应的Cl2的物质的量为 。
(5)已知丁烷与氯气的取代反应的产物之一为C4H9Cl，其有 种同分异构体。
27．利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图：
(1)请写出C装置中生成CH3Cl的化学方程式： 。
(2)B装置有三种功能：①混匀混合气体；② ；③ 。
(3)设=x，当CH4的体积一定时，若想理论上获得最多的氯化氢，则x≥ 。
(4)将1mlCH4与Cl2发生取代反应，充分反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1ml，则参加反应的Cl2的物质的量为 。
(5)已知某丁烷与氯气发生取代反应的产物之一为C4H9Cl，则分子式为C4H9Cl的同分异构体有 种。
28．利用甲烷与氯气发生取代反应的副产品生产盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程，所设计的装置如下图所示：
(1)写出C置中CH4与Cl2生成二氯代物的化学反应方程式： 。
(2)D装置中的石棉上吸附着潮湿的KI粉末，其作用是 。
(3)E装置的作用是 (填序号)。
A 收集气体 B 吸收氯气 C 防止倒吸 D 吸收氯化氢
(4)①装置中除盐酸外，还含有有机物，从中分离出盐酸的最佳方法为 。
A 分液法 B蒸馏法 C萃取分液法 D结晶法
②该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气主要成分为 。
A B C D
参考答案：
1．B
【详解】A．正戊烷CH3CH2CH2CH2CH3中有3种氢原子，所以一氯代烃有3种，故A不选；
B．异丁烷中的三个甲基相同，有2种氢原子，所以一氯代烃有2种，故B选；
C．新戊烷 中的四个甲基相同，有1种氢原子，所以一氯代烃有1种，故C不选；
D．异戊烷 中左边的两个甲基相同，有4种氢原子，所以一氯代烃有4种，故D不选；
故选B。
2．C
【详解】燃气燃烧不充分可生成CO，CO易结合人体中血红蛋白中的氧，使人中毒，而氧气、氮气、二氧化碳均无毒，答案为C。
3．A
【分析】甲烷和Cl2在光照条件下发生取代反应，生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和氯化氢，其中一氯甲烷和氯化氢是气体，二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷是油状不溶性的液体，氯化氢气体是极易溶于水的酸性气体。
【详解】A．生成二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷都是难溶于水的油状液体，因此反应过程中试管内黄绿色逐渐消失，试管壁上有油珠产生，故A正确；
B．甲烷和Cl2在光照条件下发生取代反应是连锁反应，该反应可得到一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷以及氯化氢气体，故B错误；
C．反应生成氯化氢气体，氯化氢气体极易溶于水，反应完全后，向饱和食盐水中加入紫色石蕊试液，溶液会变红，故C错误；
D．反应生成的一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷都难溶于水，一氯甲烷呈气态，二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷是油状液体，氯化氢极易溶于水，因此完全反应后液面上升，但液体不会充满试管，故D错误。
综上所述，答案为A。
4．B
【详解】A项、自行车烃属于烃，烃均难溶于水，故A错误；
B项、自行车烃是由碳氢元素组成，完全燃烧的生成物是CO2和水，故B正确；
C项、自行车烃属于烃，烃的密度均小于水的密度，故C错误；
D项、自行车烃与己烷的结构不相似，不是同类物质，不互为同系物，故D错误；
故选B。
【点睛】同系物具有相同的官能团，相似的结构，相同的通式，必需是同类物质是解答关键。
5．D
【详解】CH4和Cl2光照生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl等物质，CH2Cl2、CHCl3、CCl4是难溶于水的油状液体，反应中Cl2不断消耗，又有部分氯气溶解在生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4中，使试管中黄绿色消失且试管壁上有黄色油滴。因生成的HCl易溶于水，反应后试管内气体减少，试管内水位上升；HCl溶于水后饱和食盐水中Cl-浓度增大，氯化钠溶解度降低，所以水槽内有少量晶体析出，故选D。
6．C
【详解】中有4个碳原子，1号和2号碳原子之间以双键相连，其结构简式为CH3CH2CH=CH2，名称为1-丁烯，故选C。
7．A
【详解】A．碳原子除了彼此间可以成键外，还可以与其他元素的原子成键，形成烃的衍生物，但碳的非金属性较弱，碳原子不活泼，故A错误；
B．碳原子能与其他原子形成四个共价键(可以是双键、单键，也可以是叁键)，进而形成碳链或碳环，故B正确；
C．易溶于酒精、汽油、苯等有机溶剂的物质不一定是有机化合物，如溴单质在这些溶剂中的溶解度也比在水中的大，故C正确；
D．有机反应往往比较复杂，常常伴随有副反应发生，故D正确；
故答案为A。
8．C
【详解】A．和是质子数相同、中子数不同的原子，互为同位素，故不选A；
B．丁烷的结构简式是CH3CH2CH2CH3，异丁烷的结构简式是CH(CH3)3，分子式相同、结构式不同，属于同分异构体，故不选B；
C．O2和O3是氧元素组成的不同单质，互为同素异形体，故选C；
D．乙炔结构简式是CH≡CH、丙炔的结构简式是CH≡C-CH3，结构相似，分子组成相差1个“CH2”，乙炔和丙炔互为同系物，故不选D；
选C。
9．B
【详解】A．CH3CH2OH和CH3OCH3分子式相同结构不同互为同分异构体，故A正确；
B．干冰为固体二氧化碳，冰为水的固体状态，不是同种物质，故B错误；
C．CH3CH3和CH3CH2CH3结构相似、分子组成相差1个CH2，互为同系物，为烷烃的同系物，故C正确；
D．12C和14C质子数相同、中子数不同互为碳元素的同位素，故D正确；
故答案为B。
10．B
【详解】A．NaCl溶于水后完全电离为Na+和Cl-，溶液中不存在NaCl分子，A错误；
B．CO和N2的摩尔质量均为 28 g/ml，故该混合气体平均摩尔质量为28 g/ml，则其物质的量=，由于每个分子均含2个原子，故原子总数为2 ml，即2 NA，B正确；
C．n(Na2O2)=，1个Na2O2含2个Na+和1个，故所含离子总数=0.1 ml×3=0.3 ml，即0.3 NA，C错误；
D．CH4取代时，可能生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，即1 ml CH4并没有完全转化为CH3Cl，故CH3Cl物质的量小于1 ml，D错误；
故答案选B。
11．+Cl-Cl +HCl、+ Cl -Cl+H-Cl、+ Cl-Cl +H-Cl、 + Cl-Cl +H-Cl
【解析】略
12． 2，2-二甲基丁烷 ③＞⑧＞④＞① ①④⑧ 4 ①
【详解】(1)③先找主链，再从上边开始编号，其系统命名是2，2-二甲基丁烷；
(2)都为烷烃，碳原子数越多，熔沸点越高，因此①③④⑧熔沸点高低顺序：③＞⑧＞④＞①；
(3)③为烷烃，①④⑧都为烷烃，分子式不相同，因此与③互为同系物的是①④⑧；
(4)⑨ 具有对称性，有四种位置的氢，因此一氯代物同分异构体数目有4种；
(5)在120℃，条件下，某种气态烃与足量的完全反应后，测得反应前后气体的体积没有发生改变，根据烃反应特点，当氢原子数为4的时候，燃烧后体积没有改变，因此该烃是①；
(6)苯在铁作催化剂的条件下与液溴发生取代反应的化学方程式 。
13．(1) 正四面体 碳碳双键
(2) 2CH4 + O22CH3OH HCHO或者CO2
(3)加成反应
(4) CH3COOCH3 2CH3OH+2Na→2CH3ONa+H2↑
(5)溴水、溴的四氯化碳溶液或者酸性高锰酸钾溶液(任选其一)
【详解】（1）CH4的空间构型为：正四面体；乙烯中含有的官能团是：碳碳双键；
（2）原子利用率为100%，反应物全部转化为目标产物CH3OH，则该反应的化学方程式为：2CH4 + O22CH3OH；甲烷被过度氧化，则可能生成的CH3OH被继续氧化为HCHO或CO2，故过度氧化的产物为HCHO或CO2；
（3）烯烃会与H2发生加成反应；
（4）酯化反应特点酸脱羟基醇脱氢，则该酯的结构简式为：CH3COOCH3；醇类与钠反应断羟基中的氢氧键，故CH3OH与金属钠反应化学方程式为2CH3OH+2Na→2CH3ONa+H2↑；
（5）利用CH2=CH2所含碳碳双键可以发生加成反应、被氧化剂氧化的特性，检验其生成可用溴水、溴的四氯化碳溶液或者酸性高锰酸钾溶液。
14．(1)④
(2)⑤⑧
(3)①
(4)③⑥
(5)②⑦
【详解】（1）同位素是质子数相同、中子数不同的原子，因此互为同位素的是D与T，故答案为：④。
（2）同系物是结构相似，分子组成相差一个或若干个−CH2−原子团，③和 是同分异构体，⑤和是同系物，⑥和是同分异构体；⑧和是同系物，互为同系物的是：⑤⑧。
（3）同素异形体是同种元素形成的不同单质，金刚石与“足球烯”属于同素异形体，因此属于同素异形体的是①；故答案为：①。
（4）同分异构体是分子式相同，结构式不同，根据前面分析得到互为同分异构体的是③⑥；故答案为：③⑥。
（5）干冰是二氧化碳的固态，是四面体结构，与是同种物质，因此属于同一种物质的是②⑦；故答案为：②⑦。
15． D A B C
【详解】A项，二者质子数相同中子数不同的原子，故互为同位素；B项，二者是同一元素形成的性质不同的两种单质，故互为同素异形体；C项，与都可以看成是甲烷分子中的两个氢原子被两个甲基取代的产物，由于甲烷分子是正四面体结构，它的二元取代物只有一种，所以它们的结构完全相同，是同一种物质（丙烷）；D项，二者具有相同的分子式，但结构不同，互为同分异构体，故答案为：D；A；B；C。
16． ①②③④⑥⑦ ① ② ③④⑥⑦ ⑤
【分析】①和分子式相同，碳链结构不同，属于碳链异构；
②和分子式相同，都是烯烃，但双键位置不同，属于官能团位置异构；
③和分子式相同，结构不同， 是醇类，是醚类，是不同类物质，属于官能团异构；
④和分子式相同，结构不同，是酚类，是醇类，是不同类物质，属于官能团异构；
⑤甲烷是正四面体结构，甲烷中的两个氢原子被氯原子代替，仍然为四面体结构，所以和是同种分子；
⑥和（环戊烷）分子式相同，结构不同，是烯烃，是环烷烃，是不同类物质，属于官能团异构；
⑦和分子式相同，结构不同，是二烯烃，是炔烃，是不同类物质，属于官能团异构。
【详解】由以上分析可知：
（1）其中互为同分异构体的是①②③④⑥⑦；
（2）其中属于碳链异构的是①；
（3）其中属于位置异构的是②；
（4）其中属于官能团异构的是③④⑥⑦；
（5）其中属于同一种物质的是⑤。
【点睛】同分异构体是分子式相同结构不同的化合物。同分异构包括碳链异构、官能团位置异构、官能团异构（也称为类别异构）和空间异构（如顺反异构和手性异构等）。常见的官能团异构有烯烃和环烷烃、炔烃和二烯烃、醇和酚、醛和酮、羧酸和酯等。
17．(1) ①④⑥ ③⑤
(2)、
(3)CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl
(4) CH2=CH2＋Br2→CH2BrCH2Br 加成反应
(5) +HNO3＋H2O 取代反应
(6)②⑥
【详解】（1）①为正戊烷，属于烷烃；②为乙烯；③为苯；④为乙烷，属于烷烃；⑤为甲苯，属于苯甲烷；⑥为甲烷；互为同系物的是①④⑥和③⑤；故答案为①④⑥和③⑤；
（2）①为正戊烷，对应的同分异构体有、；故答案为、；
（3）乙烷与氯气反应生成氯乙烷，其反应方程式为CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl；故答案为CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl；
（4）②为乙烯，与溴水发生加成反应，其反应方程式为CH2=CH2＋Br2→CH2BrCH2Br；故答案为CH2=CH2＋Br2→CH2BrCH2Br；加成反应；
（5）苯的硝化反应为取代反应，其反应方程式为+HNO3＋H2O；故答案为+HNO3＋H2O；取代反应；
（6）120℃时水的状态为气体，令该烃为CxHy，燃烧的方程式为CxHy＋()O2→xCO2＋H2O(g)，反应前后气体体积不变，有1+=x+，推出y=4，符合题意烷烃为甲烷；故答案为②⑥。
18． C A D B、F G ④⑤ ②⑦ ⑥⑧ ③ 2 1 4 8 10
【详解】(1)上述物质中，①氕与氘的质子数相同，中子数不同的同一种元素的不同核素称为同位素，故答案为：C；
②金刚石和石墨是由同一种元素组成的不同种单质，互为同素异形体，故答案为：A；
③甲烷和戊烷是结构相似，分子组成相差4个CH2原子团的同一类有机物，互称为同系物，故答案为：D；
④丙烯与环丙烷的分子式均为C3H6，但结构不同，与的分子式均为C5H12相同，但结构不同，分子式相同，结构不同的化合物互为同分异构体，故答案为：B、F；
⑤与属于同一种物质，故答案为：G；
(2)①Ar为单原子分子，不含有化学键；
②MgBr2是离子化合物，Mg2+和Br-形成离子键；
③Na2O2是离子化合物，Na+和O22-形成离子键，O22-中O和O形成非极性共价键；
④H2SO4是共价化合物，只存在极性共价键；
⑤CS2是共价化合物，C和S形成极性共价键；
⑥NH4Br是离子化合物，NH4+和Br-形成离子键，NH4+中N和H形成极性共价键；
⑦BaO是离子化合物，Ba2+和O2-形成离子键；
⑧RbOH是离子化合物，Rb+与OH-形成离子键，OH-中H和O形成极性共价键；
综上所述，只存在共价键的是④⑤，只存在离子键的是②⑦，既存在离子键又存在极性共价键的是⑥⑧，既存在离子键又存在非极性共价键的是③，故答案为：④⑤；②⑦；⑥⑧；③；
(3)异丁烷(2-甲基丙烷)有两种等效氢，其一氯代物有2种；
新戊烷(2，2-二甲基丙烷)只有一种等效氢，其一氯代物有1种；
分子式为C3H2Cl6的有机物可以看作C3Cl8中的两个Cl原子被两个H原子取代，碳链上的3个碳中，两个氢原子取代一个碳上的氯原子，有两种，CCl3-CCl2-CClH2（取代那面甲基上的氢原子时一样）、CCl3-CH2-CCl3；分别取代两个碳上的氯原子，有两种：CCl2H-CCl2-CCl2H（两个边上的），CCl2H-CHCl-CCl3（一中间一边上），故C3H2Cl6共有4种；
C5HCl11可看作C5C12中的一个Cl被H取代，先定碳骨架：C5有三种碳骨架：、、，后根据对称性移动官能团：氢原子的位置有、、，因此C5HCl11的同分异构体有3+4+1=8种；
乙烷和氯气在光照条件下发生取代反应所得产物中，一氯取代物有1种，二氯取代物有2种，三氯取代物有2种，四氯取代物有2种（与二氯取代物个数相同），五氯取代物有1种（与一氯取代物个数相同），六氯取代物1种，另外还有氯化氢生成，所以共有10种；
综上所述，答案为：2；1；4；8；10。
19． acd e ef e a b
【分析】一般活泼金属和活泼非金属之间可形成离子键，活泼非金属之间可形成共价键，离子化合物中肯定含离子键，共价化合物中只含共价键，分子晶体之间有分子间作用力，据此分析第(1)问；
根据同位素、同分异构体、同素异形体的概念作答：①具有相同质子数，不同中子数（或不同质量数）同一元素的不同核素互为同位素；②同素异形体是同种元素形成的不同单质；③具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体；④结构相似，组成相差n个“CH2”的化合物互为同系物；⑤分子式、结构均相同，是同一物质，据此分析第(2)问。
【详解】(1)由阴阳离子构成的为离子化合物，大多数盐都属于离子化合物，则属于离子化合物的有a．BaCl2、c．NH4Cl、d．Na2SO4；只含共价键的化合物为共价化合物，一般是活泼非金属元素之间形成共价键，则上述物质中，干冰为固体二氧化碳，分子内只含共价键，属于共价化合物；分子晶体中微粒间作用为分子间作用力，含有分子间作用力的是e．干冰 f．碘片，故答案为acd；e；ef；
(2)根据上述分析可知，甲烷与新戊烷都属于烷烃，两者互为同系物；
氧气与臭氧是由同一种元素组成的不同的单质，互为同素异形体；
由于甲烷是正四面体结构，任何两个化学键都相邻，因此C中两种结构表示的是同一物质；
35Cl和37Cl表示的是氯元素的两种不同原子，互为同位素；
CH3CH2OH和CH3OCH3分子式相同，结构不同，互为同分异构体。
综上所述，互为同分异构体的是e；互为同系物的是a；互为同素异形体的是b，故答案为：e；a；b。
20． CH4＋2O2CO2＋2H2O C3H8＋5O23CO2＋4H2O CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O
【解析】略
21．正确
【解析】略
22．正确
【详解】结构相似、分子组成相差若干个"CH2"原子团的有机化合物属于同系物，正丁烷和正戊烷结构相似，相差一个CH2原子团，互为同系物，故正确。
23．错误
【详解】同系物结构相似，组成相差若干个CH2原子团，故分子式一定不同，题干说法错误。
24．正确
【解析】略
25．错误
【详解】环己烷和苯都不能与酸性KMnO4反应，且密度都比水小，不溶于水，会在KMnO4溶液的上层，因此无法区分，该说法错误。
26． CH4+2Cl2CH2Cl2+2HCl 控制气流速率 干燥混合气体 干燥管 防止倒吸 3 ml 4
【分析】在加热条件下，浓盐酸和二氧化锰反应生成氯气，浓硫酸具有吸水性，可以作干燥剂，C中甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应生成氯代烃和HCl，尾气中含有氯化氢，氯化氢能溶于水，所以E装置是处理尾气导致污染环境，倒置的干燥管能防倒吸，据此分析解答。
【详解】(1)C 装置中生成 CH2Cl2的反应是甲烷和氯气光照发生取代反应生成，生成CH2Cl2的反应的化学方程式：CH4+2Cl2CH2Cl2+2HCl；
(2)浓硫酸具有吸水性，因为甲烷和氯气中含有水蒸气，所以浓硫酸干燥混合气体，还可以控制气流速度，能均匀混合气体等作用；
(3) D 装置的名称为干燥管，其作用是防止倒吸；
(4)根据充分反应后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1ml，可以设其物质的量分别是0.1ml、0.2ml、0.3ml、0.4ml；四种有机取代物的物质的量之比为n(CH3Cl)：n(CH2Cl2)：n(CHCl3)：n(CCl4)=1：2：3：4，发生取代反应时，一半的Cl进入HCl，消耗氯气的物质的量为0.1ml+2×0.2ml+3×0.3ml+4×0.4ml=3ml；
(5)C4H9Cl可看做丁烷中的一个氢原子被氯原子取代后的产物，丁烷有两种结构分别为C-C-C-C、，C-C-C-C中有2种不同环境的氢原子，一氯代物有2种，中有2种不同环境的氢原子，一氯代物有2种，共有4种同分异构体。
27．(1)CH4+Cl2CH3Cl+HCl
(2) 控制气体流速 干燥气体
(3)4
(4)3ml
(5)4
【分析】浓盐酸与二氧化锰共热制得氯气，氯气与甲烷通入浓硫酸中干燥后的混合气，在装置C的硬质玻璃管内受漫射光照射，产物通过石棉，在装置E内被水吸收，得到盐酸。
【详解】（1）C装置中甲烷与氯气受光照生成CH3Cl，化学方程式：CH4+Cl2CH3Cl+HCl。
（2）B装置装有浓硫酸的洗气瓶，有三种功能：①混匀混合气体；②通过观察气泡速度，控制气体流速；③干燥气体。
（3）CH4中的H原子理论上都可被取代，1mlCH4最多可与4mlCl2反应生成4mlHCl，故若想理论上获得最多的氯化氢，则=x≥4。
（4）依题意，设CH3Cl物质的量为xml，CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1ml，则有x+x+0.1+x+0.2+x+0.3=1，解得x=0.1，则参加反应的Cl2的物质的量为0.1+0.2×2+0.3×3+0.4×4=3(ml)。
（5）C4H9Cl是一氯丁烷，碳链有两种，则一氯取代的同分异构体有：、，共4种。
28． CH4+2Cl2CH2Cl2+2HCl 除去过量的氯气 CD A AB
【分析】
A装置中制取的氯气通过浓硫酸干燥后与甲烷混合，在C中发生取代反应生成氯代烷烃和HCl，D中的石棉上吸附有潮湿的KI粉末，可以除去多余的氯气，HCl通入水中溶解制得盐酸。
【详解】
(1)甲烷与氯气反应生成二氯甲烷的方程式为：CH4+2Cl2CH2Cl2+2HCl；
(2)氯气能将碘化钾氧化为碘单质，则石棉上吸附有潮湿的KI粉末可除去过量的氯气；
(3)E装置在吸收氯化氢时可防止倒吸，故选CD；
(4)①E装置中除了有盐酸生成外，还含有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳不溶于水，能分层，可用分液法分离；
②反应生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油状的液体，只有一氯甲烷是气体，还可能有过量的甲烷，故选AB。
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