高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 认识有机化合物练习

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 认识有机化合物练习，共24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．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、Y同主族，W的简单氢化物与Z的单质混合在光照下反应，气体颜色不断变浅，瓶壁上有油状液滴，X的简单氢化物与Z的氢化物相遇会产生白烟。下列说法正确的是
A．Y的核电荷数等于W与X的之和
B．W的含氧酸的酸性一定比Z的强
C．X的简单氢化物的热稳定性比Y的弱
D．四种元素中，Y的原子半径最大
2．右图是一个分子的球棍模型图，图中大小“球”表示两种元素的原子，“棍”表示化学键。该模型表示的有机物是
A．正丁烷B．正丁烯
C．异丁烷D．苯
3．下列分子中所有的原子不可能处于同一平面的是 （ ）
A．CH2=CH-CH=CH2B．CH≡C-CH=CH2
C．D．
4．我国在CO2催化加氢工艺方面取得突破性进展，CO2转化过程示意图如图，下列说法不正确的是（ ）

A．过程中的产物中含有
B．该工艺在一定程度上能够拓宽获取汽油的途径
C．产物中a和b互为同系物
D．图中a的比例模型名称是甲基丁烷
5．下列对化学用语的描述中，错误的是
A．甲烷的结构式：B．磷原子的结构示意图：
C．和互为同位素D．的电子式：
6．甲烷分子具有正四面体形空间结构(如图)。下列有关描述，不正确的是
A．C原子是正四面体的中心
B．4个 C-H键的长度相等
C．4个 C-H键的强度相同
D．C-H键间的夹角不相等
7．科学家发现铂的两种化合物有不同的特性，a具有抗癌作用，而b没有。则a和b属于（ ）
（a） （b）
A．同分异构体B．同素异形体C．同位素D．同一种物质
8．聚苯乙烯( )是一种无毒、无臭、无色的热塑性材料，是四大通用塑料之一、以苯、乙烯为原料生产聚苯乙烯的一种工艺流程如图所示。下列说法正确的是

A．乙和丙均为甲的同系物
B．丙和丁互为同分异构体
C．可用溴的四氯化碳溶液区分乙和丙
D．丙分子中至少有6个碳原子共平面
9．下列有关甲烷与氯气发生取代反应的叙述不正确的是
A．装置A的试管中颜色逐渐变浅，生成油状液体，试管中液面升高，装置B中无明显现象
B．装置A中可以通过控制反应物投料比使取代产物为纯净的一氯甲烷
C．甲烷与氯气发生取代反应，生成物中HCl物质的量的百分含量最多
D．标准状况下2.24L一氯甲烷中，含有0.4ml极性共价键
10．设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．14 g乙烯和丙烯的混合物中，所含碳原子数为0.5
B．1 ml Cu与足量的S完全反应时转移电子数为2
C．常温下，1mlAl加入足量的浓硝酸中，反应转移的电子数为3
D．足量乙烷与22.4L(标准状况)发生取代反应，形成的键数为
二、填空题
11．按要求完成下面每一小题：
（1）下列各物质中，互为同位素的是 ，互为同素异形体的是 ，互为同系物的是 ，互为同分异构体的是 。
①金刚石与石墨 ②12C与14C ③乙酸和甲酸甲酯
④ 与 ⑤ 与
⑥ 与 ⑦CH3﹣CH3和
（2）已知TiCl4在通常情况下是无色液体，熔点为﹣37℃，沸点为136℃，可知TiCl4为 晶体。
（3）相对分子质量为72的烷烃，它的一氯代物只有一种，此烷烃的结构简式为 。
（4）写出在光照条件下，甲烷与氯气发生反应生成气态有机物的化学方程式： 。
12．新合成的一种烃，其碳架呈三棱柱体（如图所示），称为棱晶烷。
（1）写出该烃的分子式为 。
（2）该烃的一氯取代物有 种，二氯取代物有 种。
（3）该烃的同分异构体有多种，其中1种不能使酸性高锰酸钾溶液或Br2-CCl4溶液褪色，但在一定条件下能跟溴（或H2）发生取代（或加成）反应，写出在浓硫酸作用下，这种同分异构体与浓硝酸反应的化学方程式 。
（4）有同学认为棱晶烷与立方烷（ ）互为同系物，判断这种观点是否正确并说明理由 。
13．填写下列各空：
(1)写出中官能团的名称为 ；
(2)的分子式为 ，分子中一定共面的原子有 个；
(3)有机物M()为苯的同分异构体，M的二氯代物的同分异构体有 种；
(4)用系统命名法对下列有机物进行命名：
①CH3C(CH3)＝CHCH3： ；
②CH3CH(CH2CH3)CH(CH3)CH2CH3： 。
(5)根据下列高分子化合物回答问题
①合成聚丙烯酸钠的单体的结构简式是 ；
②合成涤纶有两种单体，其中能和 NaHCO3反应的单体的结构简式是 ，其核磁共振氢谱的峰面积比是 ；
14．按要求回答下列问题：
(1)写出下列有机物的结构简式：
①2，2，3，3­四甲基戊烷 ；
②2，5­二甲基庚烷 ；
③2，3­二甲基­6­乙基辛烷 。
(2)写出下列物质的分子式
① ；
② 。
(3)写出下列物质的键线式
① ；
②CH3CH=CHCH3 。
(4)按照系统命名法命名有机物
CH3CH(C2H5)CH(CH3)2 。
15．回答下列问题：
(1)下列各组物质中互为同位素的是 (填序号，下同)；互为同素异形体的是 ；属于同系物的是 ；属于同种物质的是 ；互为同分异构体的是 。
A．和 B．和 C．丙烷和庚烷 D．和 E. 和
(2)从石油和煤中可以提炼出A和B两种烃类化工原料。A是一种果实催熟剂，它的产量用来衡量一个国家的石油化工发展水平。B的相对分子质量为78，碳元素与氢元素的质量比为12∶1，则A使溴水褪色的化学反应方程式 ；B的分子式为 。
16．甲烷的综合利用是各国科学家研究的重要课题。回答下列问题：
(1)天然气的主要成分是申烷，甲烷的结构式为 ，甲烷的空间构型为 。
(2)验证甲烷和氯气发生取代反应的条件，实验装置如图所示：
①装置A、B中的实验现象分别为 。
②写出甲烷与氯气反应生成一氯甲烷的化学方程式： 。
③装置A内溶液是否充满试管： (填“会”或“不会”)，理由是 。
④该实验最终得到的实验结论为 。
⑤若将2mlCH4与一定量的Cl2反应，得到等物质的量的4种取代物，则消耗Cl2的物质的量为 。
(3)利用甲烷超干重整CO2可得到CO，该技术中反应的化学方程式为CH4(g)+3CO2(g)2H2O(g)+4CO(g)。如图是CH4和CO的物质的量随时间变化的关系，图中表示甲烷的曲线是 (填“A”或“B”)，达到平衡时，甲烷的转化率为 。
17．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 。
(7)②在加热条件下和CuO反应的化学方程式 。
(8)②和⑤发生反应的化学方程式为 。
18．按要求填空
（1）画出羟基和乙烯的电子式：羟基 ，乙烯 。
（2）用系统命名法给下列有机物命名
；
② ；
（3）相对分子质量为114，其一氯代物只有一种的链烃的结构简式 该物质的名称为 ；
（4）某烃1分子含有50个电子，该烃只能由一种结构的炔烃加氢得到，则该烃的键线式为 。
19．有下列5种有机物
① ②③④⑤
请回答下列问题:
(1)其中互为同系物的是 和 ，互为同分异构体的是 和 (用序号回答)。
(2)用系统命名法给⑤命名，其名称为 。
(3)有机物②核磁共振氢谱中有 个峰。
20．有4种无色液态物质：己烯、己烷、苯和甲苯，符合下列各题要求的分别是：
(1)不能与溴水或酸性溶液反应，但在铁屑作用下能与液溴反应的是 ；
(2)不与溴水反应但与酸性溶液反应的是 。
三、判断题
21．在通常条件下，烷烃和硫酸、氢氧化钠不反应，和酸性KMnO4溶液也不反应。(_____)
22．标准状况下，2.24L三氯甲烷含有的分子数目为0.1NA。(______)
23．标准状况下，1.12L己烷含C—H键总数为0.7NA (____)
24．碳氢原子个数比不相等的烃，一定不互为同系物。(_______)
25．相对分子质量相同的不同物质互称为同分异构体。( )
四、解答题
26．某研究性学习小组为了深度探究和验证甲烷的化学性质，设计实验如下。回答下列问题：
I．探究甲烷的还原性：

(1)从化合价变化角度分析，甲烷具有还原性的原因是 ；实验过程中观察到无水逐渐变蓝，澄清石灰水出现浑浊现象，则与充分反应的化学方程式为 。
Ⅱ．探究甲烷与氯气的取代反应

(2)装置甲中制取氯气的化学方程式为 。
(3)装置乙中饱和溶液的作用是 ；待集气瓶中气体占容积的四分之三时，关闭分液漏斗活塞，并打开日光灯，一段时间后，集气瓶中出现的现象是 。
(4)甲烷与氯气反应生成一氯甲烷的反应方程式为 。
27．把1 ml CH4和一定量Cl2组成的混合气体通入大试管中，将此试管倒立在盛有饱和食盐水的水槽中，放在光亮处，回答下列问题：
（1）片刻后试管中的现象为：
①试管内气体的颜色变浅，②试管壁上出现 、③试管内 、 。
（2）在反应结束后，试管内的产物最多的是 ，空间构型呈正四面体的产物为 。
（3）若（2）中生成的四种有机产物的物质的量相同，则反应消耗的Cl2的物质的量为 ml。
（4）与CH4相邻同系物的结构简式为 该同系物与Cl2发生一氯取代反应的化学方程式为 。
28．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下：
试回答下列问题：
(1)请写出C装置中生成CH3Cl的化学方程式： 。有人认为E中有氯化氢产生，不能证明甲烷与氯气发生了取代反应，你认为他的看法 (填“正确”或“不正确”)。
(2)B装置有三种功能：①控制气流速率；②混匀混合气体；③ 。
(3)一段时间后发现D装置中的棉花由白色变为蓝色，则棉花上可能预先滴有 溶液。
(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)相对分子质量为72的链状烷烃的分子式为 ，其同分异构体有 种，其中一氯代物有4种的该烃的结构简式为 。
参考答案：
1．D
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W的简单氢化物与Z的单质混合在光照下反应，气体颜色不断变浅，瓶壁上有油状液滴，说明发生的是甲烷与氯气的取代反应，则W为C，Z为Cl；W、Y同主族，则Y为Si；X的简单氢化物与HCl相遇会产生白烟,则X的简单氢化物为NH3，X为N；综上，W、X、Y、Z依次为C、N、Si、Cl。
【详解】A．Y为14号元素Si， W与X核电荷数分别为6和7，Y的核电荷数不等于W与X的之和，A错误；
B．W的含氧酸为碳酸，Z的含氧酸有次氯酸、高氯酸等，碳酸的酸性大于次氯酸但小于高氯酸，B错误；
C．X、Y分别为N、Si ，C与Si同主族，C的非金属性大于Si，C与N同周期，C的非金属性小于N，则N的非金属性大于Si，由于简单氢化物的热稳定性与非金属性一致，C错误；
D．Y为Si，C、N、Si、Cl四种原子的半径从大到小的顺序为Si>Cl>C>N，D正确；
故选D。
2．A
【详解】根据球棍模型可判断该有机物是正丁烷，结构简式为CH3CH2CH2CH3，答案选A。
3．D
【详解】A．乙烯为平面结构，CH2=CH-CH=CH2可以看做两个乙烯基通过单键连接，所以CH2=CH-CH=CH2可能所有的原子处于同一平面，故A错误；
B．乙烯为平面结构、乙炔是直线结构，CH≡C-CH=CH2所有的原子一定处于同一平面，故B错误；
C．苯是平面结构、乙烯基为平面结构，所以可能所有的原子处于同一平面，故C错误；
D．碳原子通过单键连接的原子不可能在一个平面上，所有的原子不可能处于同一平面，故D正确。
4．D
【详解】A、过程①中含有H元素，根据原子守恒，CO2和H2反应后生成CO和H2O，选项A正确；
B、该工艺获得的C5-C11的烃是汽油的主要成分，故一定程度上能够拓宽获取汽油的途径，选项B正确；
C、产物中的a和b结构相似、在分子组成上相差若干个CH2原子团，故互为同系物，选项C正确；
D、由小球和小棍构成的模型为球棍模型，故图中是2-甲基丁烷的球棍模型，选项D错误。
答案选D。
【点睛】本题注意把握化学反应的特点，把握物质的组成以及有机物的结构和命名，易错点为选项C、结构相似、在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互为同系物。
5．B
【详解】A．结构式是指用一根“-”表示一对共用电子对的式子，故甲烷的结构式： ，A正确；
B．原子中核电荷数等于核外电子数，故磷原子的结构示意图：，B错误；
C．同位素是指具有相同质子数而不同中子数的同一元素的不同核素，故和互为同位素，C正确；
D．是由阴、阳离子组成的离子化合物，故其的电子式为：，D正确；
故答案为：B。
6．D
【详解】A．甲烷分子具有正四面体形空间结构，C原子在正四面体的中心、H原子在4个顶点，故A正确；
B．甲烷分子具有正四面体形空间结构，说明4个 C-H键的长度相等，故B正确；
C．4个C-H键键长相等，所以C-H键的强度相同，故C正确；
D．甲烷分子具有正四面体形空间结构，C-H键间的夹角均为109°28′，所以C-H键间的夹角相等，故D错误；
选D。
7．A
【详解】a、b属于化合物，分子式相同，结构不同，属于不同物质，二者互为同分异构体，故A正确；
故答案：A。
8．C
【详解】A．乙是苯的同系物，丙含有碳碳双键，因此乙为甲的同系物，故A错误；
B．丙和丁分子式不相同，因此两者不互为同分异构体，故B错误；
C．丙含有碳碳双键，因发生加成反应能使溴的四氯化碳溶液褪色，乙不能使溴的四氯化碳溶液褪色，因此可用溴的四氯化碳溶液区分乙和丙，故C正确；
D．由于苯中12个原子共平面，因此丙分子中至少有7个碳原子共平面，故D错误。
综上所述，答案为C。
9．B
【详解】A．甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应，装置A的试管中颜色逐渐变浅，生成氯代甲烷和氯化氢，生成油状液体，试管中液面升高，装置B中无光照条件，所以无明显现象，故A正确；
B．甲烷与氯气的反应是一种连锁反应，不会停留在某一步，不能通过控制反应物投料比使取代产物为纯净的一氯甲烷，故B错误；
C．甲烷与氯气发生取代反应，甲烷中的氢原子都能被取代，生成物中HCl物质的量的百分含量最多，故C正确；
D．标准状况下，一氯甲烷是气体，结构式为 ，2.24L一氯甲烷含有0.4ml极性共价键，故D正确；
选B。
10．D
【详解】A．乙烯和丙烯的最简式均为CH2，14gCH2的物质的量为1ml，含碳原子数为，A项错误；
B．铜与硫反应会生成Cu2S，则1mlCu与足量的S完全反应时转移电子数为，B项错误；
C．Al遇浓硝酸会发生钝化，则1mlAl加入足量的浓硝酸中不会完全反应，C项错误；
D．标准状况下，22.4L为1ml，1ml氯气与足量乙烷发生取代反应会形成1ml的C-Cl键，D项正确；
故答案选D。
11． ② ① ⑦ ③⑥ 分子 C（CH3）4 CH4+Cl2 CH3Cl+HCl
【详解】（1）①金刚石和石墨为碳元素的不同单质，为同素异形体；
②12C与14C的质子数相同，而中子数不同，二原子互为同位素；
③乙酸和甲酸甲酯的分子式相同，结构不同，互为同分异构体；
④ 与 为同种物质；
⑤ 与 为同种物质；
⑥ 与 的分子式相同，结构不同，互为同分异构体；
⑦CH3﹣CH3和 结构相似，组成相差n个CH2原子团的有机物，互为同系物；
故互为同位素的是②，互为同素异形体的是①，互为同系物的是⑦，互为同分异构体的是③⑥；
（2）TiCl4是共价型化合物，熔沸点较低，应为分子晶体；
（3）相对分子质量为72的烷烃分子式为C5H12，它的一氯代物只有一种，此烷烃的结构简式为C（CH3）4；
（4）CH3Cl常温下是气体，则在光照条件下，甲烷与氯气发生反应生成气态有机物的化学方程式为CH4+Cl2 CH3Cl+HCl。
12． C6H6 1 3 +HNO3+H2O 不是，立方烷的分子式为C8H8，和棱晶烷在组成相差C2H2，不符合同系物的定义
【分析】（1）根据键线式来书写分子式；（2）根据对称性原则来判断烃中的等效氢原子，进而判断一氯代物、二氯代物的种数；（3）根据限制条件分析同分异构体的结构，并根据其性质书写相关反应方程式；（4）根据图示的有机物结构及同系物的概念分析解答。
【详解】（1）根据有机物键线式的特点，可知该有机物分子式为C6H6，故答案为：C6H6；
（2）该有机物中的6个氢原子完全等效，所以其一氯代物只有一种；将三棱柱体的一个顶点固定，该碳上的氢原子被氯原子取代，则与该碳共面的另一个点、竖棱上的共线点以及以及对角线上的点上的氢原子被氯原子代替时均不同，所以该烃的二氯取代物有3种，故答案为：1；3；
（3）不能使酸性高锰酸钾溶液或溴水溶液褪色，但在一定条件下能跟溴发生取代反应、与H2发生加成反应，符合分子式C6H6的烃是苯，苯和浓硝酸在浓硫酸作用下反应生成硝基苯和水，反应方程式为：+HNO3+H2O，故答案为：+HNO3+H2O；
（4）根据棱晶烷与立方烷结构分析，它们不是同系物，原因是，立方烷的分子式为C8H8，和棱晶烷在组成相差C2H2，不符合同系物的定义，故答案为：不是，立方烷的分子式为C8H8，和棱晶烷在组成相差C2H2，不符合同系物的定义。
13． 羟基、羧基 C4H8O 6 3 2﹣甲基﹣2﹣丁烯 3，4﹣二甲基己烷 1：2
【详解】（1）含有官能团的名称为：羟基、羧基；
（2）根据结构简式可知， 的分子式为：C4H8O；与碳碳双键直接相连的原子一定在同一平面，故分子中一定共面的原子有6个；
（3）有机物M()的二氯代物，取任一四边形的一个顶点，与其他三个顶点的位置即是二氯代物的数目，共3种；
（4）系统命名法时，选取最长链为主链，取代基的位次和最小命名：①CH3C(CH3)＝CHCH3：2﹣甲基﹣2﹣丁烯；②CH3CH(CH2CH3)CH(CH3)CH2CH3：3，4﹣二甲基己烷；
（5）①根据结构简式可知，聚丙烯酸钠由丙烯酸钠发生加聚反应制得，故合成聚丙烯酸钠的单体的结构简式是；②能和 NaHCO3反应的物质一定含有羧基，故合成涤纶的两种单体中能和 NaHCO3反应的单体的结构简式是；共有2种等效氢，氢原子的个数比为1：2，核磁共振氢谱的峰面积比为1：2。
14． CH3CH2C(CH3)2C(CH3)3 CH3CH(CH3)CH2CH2CH(CH3)CH2CH3 CH3CH(CH3)CH(CH3)CH2CH2CH(CH2CH3)2 C6H14 C7H12 (或 ) 2,3­-二甲基戊烷
【分析】(1)依命名可写出各烷烃的结构简式，注意饱和碳要连有4个单键。
(2)根据键线式写出分子式时，注意每个拐点和终点均表示1个碳原子，且相连的氢原子已省略。
(3)书写键线式时，注意与一个碳原子相连的不同键之间要有一定的夹角，不能是笔直的，应是呈折线形。
(4)有机物命名时，应遵循命名原则，先选好主链，再定好起点，最后命名。
【详解】(1)根据碳四键的原则，可写出下列有机物的结构简式：
①2，2，3，3­四甲基戊烷的结构简式为：CH3CH2C(CH3)2C(CH3)3 ，答案为：CH3CH2C(CH3)2C(CH3)3
②2，5­二甲基庚烷的结构简式为：CH3CH(CH3)CH2CH2CH(CH3)CH2CH3，答案为：CH3CH(CH3)CH2CH2CH(CH3)CH2CH3
③2，3­二甲基­6­乙基辛烷的结构简式为：CH3CH(CH3)CH(CH3)CH2CH2CH(CH2CH3)2 ，答案为：CH3CH(CH3)CH(CH3)CH2CH2CH(CH2CH3)2
(2)写出下列物质的分子式
①为烷烃，含6个C，所以分子式为：C6H14，答案为：C6H14
②分子中有7个C，有2个不饱和度，H的数目为2×7+2-2×2=12，所以分子式为：C7H12，答案为：C7H12
(3)①的键线式为： ，答案为：
②CH3CH=CHCH3含碳碳双键，2个双键C均连有不同的原子或原子团，有顺反异构体，所以该有机物的键线式为：或，答案为：(或)
(4)有机物CH3CH(C2H5)CH(CH3)2主链为5个碳的碳链，用系统命名法命名为：2，3­-二甲基戊烷，答案为：2，3­-二甲基戊烷
【点睛】借助不饱和度可提高写已知结构的复杂有机物的分子式的速度。
15．(1) B A C E D
(2) C6H6
【详解】（1）A．和都是由氧元素组成的不同单质，故互为同素异形体；B.和质子数相同，中子数不同，故互为同位素；C.丙烷和庚烷结构相似，分子组成相差4个CH2原子团，故互为同系物；D.和分子式相同，但结构不同，故互为同分异构体；E.由于甲烷为四面体结构，则二氯甲烷只有一种结构，和是同一种物质，综合以上分析，互为同位素的是B ；互为同素异形体的是A；属于同系物的是C；属于同种物质的是E；互为同分异构体的是D。
（2）A是一种果实催熟剂，它的产量用来衡量一个国家的石油化工发展水平，则A为乙烯，乙烯和溴水发生加成反应而使溴水褪色，反应的化学反应方程式为；B中碳元素与氢元素的质量比为12∶1，则原子个数比为1:1，B的相对分子质量为78，设分子式为(CH)n，则13n=78，解得n=6，所以
B的分子式为C6H6。
16．(1) 正四面体
(2) 装置A中试管内黄绿色气体逐渐变浅，试管壁出现油状液滴，试管内液面上升、装置B中无明显现象 CH4+Cl2CH3Cl+HCl 不会 A试管中存在难溶于饱和食盐水的气体，水无法充满试管 甲烷和氯气在光照条件时才能发生化学反应 5ml
(3) B 50%
【解析】（1）
天然气的主要成分是申烷，甲烷的分子式是CH4，碳原子通过4个单键分别与4个H原子相连，甲烷的结构式为，甲烷的空间构型为正四面体。
（2）
①装置A中甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应生成气态一氯甲烷、油状二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢，氯化氢溶于水，A中的现象是，装置A中试管内黄绿色气体逐渐变浅，试管壁出现油状液滴，试管内液面上升；B中甲烷和氯气在暗处不反应，B中无明显现象。
②甲烷与氯气反应生成一氯甲烷和氯化氢，反应的化学方程式CH4+Cl2CH3Cl+HCl。
③装置A中有难溶于饱和食盐水的CH3Cl气体生成，水无法充满试管。
④该实验最终得到的实验结论为甲烷和氯气在光照条件时才能发生化学反应。
⑤根据取代反应的特点，甲烷分子中有1个氢原子被氯原子代替，就消耗1个氯分子；若将2mlCH4与一定量的Cl2反应，得到等物质的量的4种取代物，则生成0.5mlCH3Cl、0.5mlCH2Cl2、0.5mlCHCl3、0.5mlCCl4，消耗Cl2的物质的量为0.5ml×1+0.5ml×2+0.5ml×3+0.5ml×4=5ml。
（3）
CH4(g)+3CO2(g)2H2O(g)+4CO(g)，根据方程式可知，CH4和CO的物质的量变化比等于1:4，图中表示甲烷的曲线是B，达到平衡时，甲烷的初始物质的量为2ml，反应达到平衡，消耗1ml甲烷，甲烷的转化率为。
17． 2，2-二甲基丁烷 ③＞⑧＞④＞① ①④⑧ 4 ①
【分析】(1)③先找主链，再从上边开始编号。
(2)都为烷烃，碳原子数越多，熔沸点越高。
(3) ③为烷烃，①④⑧都为烷烃，分子式不相同。
(4)⑨()具有对称性，有四种位置的氢。
(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，则氢原子数为4。
(6)苯在铁作催化剂的条件下与液溴发生取代反应。
(7)乙醇在加热条件下和CuO反应生成乙醛。
(8)乙醇和乙酸发生酯化反应。
【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；故答案为：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；故答案为：③＞⑧＞④＞①。
(3) ③为烷烃，①④⑥都为烷烃，分子式不相同，因此与③互为同系物的是①④⑥；故答案为：①④⑥。
(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；故答案为：4。
(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；故答案为：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 +Br2−Br+HBr ；故答案为： +Br2−Br+HBr 。
(7)乙醇在加热条件下和CuO反应的化学方程式；故答案为：。
(8)乙醇和乙酸发生酯化反应的化学方程式为；故答案为：。
18． 2，4-二甲基-3-乙基-3-己烯 1,4-二甲苯 （CH3）3CC（CH3）3 2，2，3，3-四甲基丁烷 或
【详解】（1）羟基和乙烯的电子式分别是、。（2）①分子中含有1个碳碳双键，主链含有6个碳原子，名称是2，4-二甲基-3-乙基-3-己烯；②属于苯的同系物，名称是1，4-二甲苯；（3）114÷14＝8……2，因此是庚烷，其一氯代物只有一种，说明该有机物分子中的氢原子位置只有1种，满足该条件的结构简式为（CH3）3CC（CH3）3，该物质的名称为2，2，3，3-四甲基丁烷；（4）某烃1分子含有50个电子．该烃只能由一种结构的炔烃加氢得到，该有机物可能为烷烃或烯烃，通式为：CnH2n或CnH2n+2，分子中含有的电子为：①6n+2n=50或②6n+2n+2=50，根据①可得：n=25/4（舍弃），根据②可得：n=6，所以该有机物为烷烃，分子式为：C6H14，该戊烷只能由一种结构的炔烃加氢获得，即：向该烷烃的碳架中添加碳碳三键，只有一种添法，满足条件的烷烃的结构简式为：CH3CH2C（CH3）3或CH3CH2CH（CH3）CH2CH3，改写成键线式为或。
19． ① ③ ② ④ 2,3-二甲基丁烷 5
【详解】(1)①和③均只含一个碳碳双键，分子式相差一个CH2，二者为同系物；②和④分子式均为C7H8O，结构不同，二者互为同分异构体；
(2)最长碳链有4个碳，2、3号碳上分别有一个甲基，所以名称为2,3-二甲基丁烷；
(3)有机物②有5种环境的氢原子，所以核磁共振氢谱中有5个峰。
【点睛】分子中等效氢原子一般有如下情况：①分子中同一甲基上连接的氢原子等效；②同一碳原子所连甲基上的氢原子等效；③处于镜面对称位置(相当于平面成像时，物与像的关系)上的氢原子等效。
20． 苯 甲苯
【分析】根据烯烃，烷烃和苯及其同系物的性质分析判断。
【详解】(1) 己烯中含C=C，与溴水发生加成反应，与高锰酸钾发生氧化反应；己烷、苯均不与溴水和高锰酸钾反应；甲苯与高锰酸钾反应而与溴水不反应；苯在铁屑作用下能与液溴发生取代反应，生成溴苯，故答案为：苯；
(2)四种物质中，只有甲苯与高锰酸钾反应生成苯甲酸，而与溴水不反应，故答案为：甲苯。
21．正确
【解析】略
22．错误
【详解】标况下三氯甲烷为液态，不能用22.4L/ml的气体摩尔体积相关公式计算，故错误。
23．错误
【详解】标况下，己烷为液体，不能用气体摩尔体积进行计算其物质的量，故说法错误。
24．错误
【解析】略
25．错误
【详解】相对分子质量相同的物质分子式不一定相同，如H2SO4和H3PO4、丙酮(CH3COCH3)和丁烷(CH3CH2CH2CH3)，故相对分子质量相同，不一定互为同分异构体，题干说法错误。
26．(1) 甲烷中C元素的化合价为价
(2)
(3) 降低溶解度，收集，同时吸收反应生成物 气体颜色逐渐褪去(变淡)，集气瓶内壁有油状液滴生成，集气瓶内液面上升
(4)
【详解】（1）根据氧化还原反应的价态规律：甲烷中C元素的化合价为价，化合价能升高，能发生氧化反应，作还原剂，具有还原性；观察到无水逐渐变蓝，说明有水生成，澄清石灰水出现浑浊现象，说明有二氧化碳生成，则与充分反应的化学方程式为：。
答案为：甲烷中C元素的化合价为价；。
（2）装置甲中制取氯气的化学方程式为：。
答案为：。
（3）装置甲制备的氯气中含有氯化氢气体，饱和溶液降低溶解度，收集，同时吸收反应生成物；在日光灯照射下，氯气与甲烷发生取代反应，依次生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，其中除一氯甲烷为气态，其余三种氯的取代物均为油状液态物质，集气瓶中出现的现象是气体颜色逐渐褪去(变淡)，集气瓶内壁有油状液滴生成，集气瓶内液面上升。
答案为：降低溶解度，收集，同时吸收反应生成物；气体颜色逐渐褪去(变淡)，集气瓶内壁有油状液滴生成，集气瓶内液面上升。
（4）甲烷与氯气反应生成一氯甲烷的反应方程式为：
答案为：。
27． 油状液滴 出现白雾 液面上升 HCl CCl4 2.5 CH3CH3 或CH3-CH3
【分析】对甲烷与氯气反应实验现象的理解，取代反应实质是一个原子（或原子团）代替另外一个原子（或原子团）。
【详解】把1 ml CH4和一定量Cl2组成的混合气体通入大试管中，将此试管倒立在盛有饱和食盐水的水槽中，放在光亮处，
⑴片刻后试管中的现象为：氯气和甲烷在光照条件下发生反应，颜色逐渐变浅，试管内出现白雾，试管壁上出现油状液体，试管内液面上升，
故答案为油状液滴；出现白雾；液面上升；
⑵甲烷和氯气是一系列的反应，每一步反应都生成HCl，因此试管内的产物最多的是HCl，空间构型呈四面体有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳，但呈正四面体的产物为四氯化碳，
故答案为HCl；CCl4；
⑶若⑵中生成的四种有机产物的物质的量相同即一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳各0.25 ml，根据反应方程式分析每取代一个氢原子消耗一个氯气，取代1 ml氢原子，消耗1 ml氯气，因此0.25ml×(1 + 2 + 3 + 4)=2.5 ml，则反应消耗的Cl2的物质的量为2.5ml，
故答案为2.5；
⑷与CH4相邻同系物为乙烷，其结构简式为CH3CH3或CH3—CH3，该同系物与Cl2发生一氯取代反应的化学方程式为CH3CH3 + Cl2CH3CH2Cl + HCl。
故答案为CH3CH3或CH3—CH3；CH3CH3 + Cl2CH3CH2Cl + HCl。
28．(1) CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl 正确
(2)干燥气体
(3)淀粉KI
(4)3ml
(5) C5H12 3
【分析】二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水，盐酸易挥发，甲烷、氯气通入浓硫酸中，在强光C处发生取代反应，棉花浸有淀粉KI溶液，在E处处理尾气。
【详解】（1）C装置中甲烷和氯气光照生成CH3Cl和HCl，其反应的化学方程式：CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl。由于甲烷和氯气在强光照射下有可能发生置换反应生成碳和氯化氢，还由于盐酸易挥发，可能挥发出的氯化氢也能到E装置中，因此有氯化氢生成不能证明甲烷与氯气发生了取代反应；故答案为：CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl；正确。
（2）B装置有三种功能：①控制气流速率；②混匀混合气体；③甲烷中含有水蒸气，氯气和甲烷在干燥的条件下光照，因此浓硫酸干燥气体；故答案为：干燥气体。
（3）一段时间后发现D装置中的棉花由白色变为蓝色，单质碘遇淀粉变蓝，因此可能是氯气将KI氧化为单质碘，单质碘和淀粉变蓝，因此棉花上可能预先滴有淀粉KI溶液；故答案为：淀粉KI。
（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，则根据碳质量守恒，则四种四氯代物设为xml、(x+0.1)ml、(x+0.2)ml、(x+0.3)ml，则4x+0.6=1，则x=0.1，根据甲烷和氯气发生取代反应思想，取代一个氢原子需要消耗1个氯气，则参加反应的Cl2的物质的量为0.1ml+0.2ml×2+0.3ml×3+0.4ml×4=3ml；故答案为：3ml。
（5）链状烷烃通式为CnH2n+2，相对分子质量为72的链状烷烃的分子式为C5H12，其同分异构体有正戊烷、异戊烷、新戊烷共3种，其一氯代物分别有两种、四种、一种，因此一氯代物有4种的该烃的结构简式为；故答案为：C5H12；3；。