第1章有机化合物的结构与性质烃检测题（含解析）高二下学期化学鲁科版（2019）选择性必修3

第1章《有机化合物的结构与性质 烃》检测题
一、单选题
1．下列各组物质，具有相同的最简式，但既不属于同分异构体又不属于同系物的是
①聚乙烯和乙烯②甲醛和甲酸甲酯③淀粉和纤维素④苯和乙炔⑤硝基乙烷和氨基乙酸
A．①②⑤ B．①②③④ C．①④⑤ D．①②③⑤
2．进行同分异构体的结构与性质的分析、判断及对在机物的准确命名，是同学们研究有机物分类的重要手段，下列有关说法错误的是
A．可以将命名为2，3-二甲基丁烷
B．正丁烷和异丁烷的化学性厉相似，物理性质(熔点、沸点等)不同
C．新戊烷的一氯代物有5种(不考虑立体异构)
D．分子式为有机物属于醛同分异构体(不考虑立体异构)有4种
3．下列说法错误的是
A．用溴水可鉴别乙烯和乙烷
B．乙烯能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色，两者的反应原理不相同
C．CH4与C4H10一定是同系物
D．苯分子中既含有碳碳单键，又含有碳碳双键
4．有机物有多种同分异构体结构，其中含有苯环且属于酯类的有
A．2种 B．3种 C．4种 D．6种
5．2021年诺贝尔化学奖授予马克斯·普朗克研究所的BenjaminList与普林斯顿大学的Davidw.C．MacMillan，两人在“不对称有机催化”领域的创新发明带来了一种极为精准的合成新工具，对医药研究和绿色化学有极为重要的意义。如图为一种典型的不对称有机催化反应，下列有关表述错误的是
A．乙中碳原子有两种杂化方式
B．甲、乙、丙物质内都有分子间氢键
C．甲中所有原子不可能处于同一平面内
D．三种物质中只有丙有手性碳
6．烯烃或炔烃在酸性高锰酸钾溶液作用下，分子中的不饱和键完全断裂，此法可用于减短碳链。已知：
烯烃被氧化的部位
对应的氧化产物
现有某烯烃与酸性溶液作用后得到的氧化产物有、乙二酸()和丙酮()，则该烯烃的结构简式可能是
A．
B．
C．
D．
7．利用丙烷制备丙烯的机理如图所示，下列说法正确的是
A．反应的快慢主要取决于步骤Ⅲ B．反应的催化剂为M—H
C．反应过程中碳的成键总数不变 D．降低温度有利于提高丙烷转化率
8．有机物①CH4、②CH3CH2CH2CH2CH3、③C(CH3)4的沸点从高到低的排列顺序是
A．①>②>③ B．③>②>① C．②>①>③ D．②>③>①
9．下列有机物分子中，所有的原子不可能在同一平面上的是（ ）
A．CH2=CH2 B． C． D．CH2=CHCl
10．某烃有两种或两种以上的同分异构体,其某一种同分异构体的一氯代物只有一种,则这种烃可能是（ ）
①分子中含有7个碳原子的芳香烃②分子中含有4个碳原子的烷烃　③分子中含有12个氢原子的烷烃　④分子中含有8个碳原子的烷烃 ⑤分子中含有12个碳原子的芳香烃
A．②③⑤ B．③④⑤ C．①②④ D．①③④
11．下列除杂(括号内的为杂质)方法正确的是（ ）
A．苯(己烯)，加入浓溴水后分液
B．硝基苯(NO2)，加入NaOH溶液后分液
C．溴苯(溴)，用KI溶液除去
D．乙烷(乙烯)，通H2在一定条件下反应
12．分子式为的同分异构体中，既能发生银镜反应，又能与溶液发生显色反应的共有
A．8种 B．9种 C．10种 D．11种
13．下列有机物命名正确的是
A． 2—甲基—1—溴丙烷
B． 2—甲基—3—丁烯
C． 3—丁醇
D．1，3，4—三甲苯
二、填空题
14．A～G是几种烃分子的结构简式或球棍模型(如图)，据此回答下列问题：
(1)与C互为同系物的是___(填字母)。
(2)写出B失去一个氢原子后所得烃基的结构简式：___。
(3)上述有机物的核磁共振氢谱图中只出现一组峰的是___(填字母)。
(4)等质量的上述有机物完全燃烧消耗氧气最多的是___(填字母)。
(5)写出实验室制取D的化学方程式：___。
(6)写出F发生硝化反应的化学方程式：___，产物名称为___。
(7)多氯代甲烷常为有机溶剂，其分子结构为正四面体的是___(填结构式)。
15．本题主要考查有机化学基础知识，请按要求作答。
(1)羟基的电子式___________。
(2) 的系统命名是___________。
(3)有机物 的核磁共振氢谱出现的峰面积之比为___________。
(4)某烷烃C7H16，主链上有5个碳原子的同分异构体有___________种。
(5)写出乙苯、纯溴、铁粉反应的反应方程式___________。
(6)写出该有机物含有的官能团名称___________。
(7)写出丙烯发生加成聚合的反应方程式___________。
16．按要求完成下列问题：
(1)写出羟基的电子式：_______
(2)的分子式_______
(3)与H2加成生成2，4-二甲基己烷的炔烃的系统命名_______
(4)的系统命名_______。
17．人类对有机物结构的研究经历了一段漫长的过程。
(1)早期的有机化合物结构理论认为，有机化合物的分子结构都是平面形的，按照这种理论丙烷_______(填“有”或“没有”)同分异构体，这种结构理论不能解释下列氯代物没有同分异构体的是_______。
A．一氯甲烷 B．二氯甲烷 C．三氯甲烷 D．四氯甲烷
(2)1874年，荷兰化学家范特霍夫提出甲烷中碳的四个价键指向四面体的四个顶点，氢原子位于顶点，而碳原子则位于四面体的中心。依此理论，若甲烷分子中的两个氢原子分别被氯、溴原子取代，可得到_______种物质；若甲烷分子中的三个氢原子分别被甲基、乙基、乙基取代，所得烷烃的名称为_______。
18．下列物质中，互为同分异构体的有______；互为同素异形体的有______；属于同位素的有______；属于同一种物质的有______。
①二氧化碳　② 　③金刚石　④干冰⑤氢溴酸　⑥溴水　⑦液溴　⑧ ⑨12C　⑩石墨　 14C　
19．TiO2是一种性能优良的半导体光催化剂，能有效地吸附有机污染物(如甲醛、甲苯等)和含氮化合物(如NH3、CN-等)，并能将它们转化为CO2和N2等小分子物质。
(1)基态Ti原子的价电子排布式为____，其中最外层电子所占能级的原子轨道呈____形。与钛元素同周期且未成对电子数相同的元素有____(填元素名称)。
(2)甲苯中C原子的杂化类型为____，所有原子___(填“在”或“不在”)同一平面内。
(3)已知CO2在水中溶解度较小，其原因为____。
(4)含CN-的污水毒性极大，用NaClO将CN-氧化为无污染的气体时有一中间产物CNO-。CN-中σ键和π键的个数比为____。
(5)纳米级TiO2可以用TiCl4来制备，制备时TiCl4加入大量的水中，同时加热促进水解趋于完全。写出该反应的化学方程式：____。
(6)二氧化钛纳米材料是一种高效催化剂，可催化如图反应：
化合物乙中各元素的电负性由小到大的顺序为____。
20．按要求填空。
(1)用键线式表示分子式为C6H14的所有有机化合物_________。
(2)用键线式表示分子式为C4H10O的醇的有机化合物_________。
(3)用键线式表示分子式为C3H8O的所有有机化合物____________。
(4)C5H10O的醛有___________种，写出其键线式___________。
(5)C4H8O2的酸有_______种，酯有______种，写出酯的所有键线式______。
21．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_____________；
(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)按系统命名法命名有机物CH3CH(C2H5)CH(CH3)2的名称是_____________。
22．天然气是一种清洁能源和重要化工原料。
（1）下列事实能说明CH4分子呈正四面体结构的是___(填字母)。
A．CH4分子的4个C—H共价键键长相等
B．CH4分子中每个键角都是109°28′
C．CH2F2没有同分异构体
D．CCl4的沸点高于CH4的
（2）甲烷与下列烃的通式相同的是___(填字母)。
（3）已知断裂几种化学键要吸收的能量如下：
化学键 C—H O=O C=O H—O
断裂1mol键吸收的能量/kJ 415 497 745 463
16gCH4在O2中完全燃烧生成气态CO2和气态水时___(填吸收”或放出”)约___ kJ热量。
（4）天然气/空气燃料电池中，若KOH为电解质，负极反应式为___。等质量的甲烷分别以稀硫酸、KOH溶液为电解质溶液完全放电时，理论上提供的电能之比为___。
23．请根据官能团的不同对下列有机物进行分类。
①②③④⑤
⑥⑦⑧ ⑨⑩
(1)芳香烃：_______；卤代烃：_______。(填序号)
(2)醇：_______；醛：_______；酮：_______；羧酸：_______。(填序号)
(3)键线式表示的有机物的分子式为_______。
(4)中含有的官能团的名称为_______。
参考答案：
1．B
【详解】①乙烯发生加聚反应生成聚乙烯，所以聚乙烯和乙烯的最简式相同，均为CH2，聚乙烯属于高分子，为混合物，乙烯属于烯烃，聚乙烯的结构中不含碳碳双键而乙烯的结构中有碳碳双键，因此二者既不属于同分异构体又不属于同系物关系，故可选；
②甲醛和甲酸甲酯的最简式都为CH2O，甲醛属于醛类而甲酸甲酯属于酯类，二者的分子式不相同，结构不同，因此二者既不属于同分异构体又不属于同系物关系，故可选；
③淀粉和纤维素均可用(C6H10O5)n表示，均属于混合物，不属于同分异构体关系，淀粉和纤维素的结构不相同，也不属于同系物关系，且二者最简式相同，符合条件，故可选；
④苯和乙炔的最简式都为CH，苯属于芳香烃而乙炔属于炔烃，二者的分子式不相同，结构也不同，因此二者既不属于同分异构体又不属于同系物关系，故可选；
⑤硝基乙烷和氨基乙酸的分子式均为C2H5NO2，结构式不同，硝基乙烷的结构简式：CH3CH2NO2，氨基乙酸的结构简式为：H2N-CH2-COOH，二者属于同分异构体关系，不符合题意要求，故不选；
故选B。
2．C
【详解】A．根据结构简式：，主链上有4个碳原子，第2、3碳原子上分别有一个甲基，故命名为2，3-二甲基丁烷，A正确；
B．正丁烷和异丁烷互为同分异构体，化学性质相似，物理性质(熔点、沸点等)不同，B正确；
C．新戊烷的结构简式为：，所有甲基上的氢原子等效，一氯代物有1种，C错误；
D．分子式为的有机物中属于醛的分子中含有和，有4种，含有4种同分异构体，D正确；
故选C。
3．D
【详解】A．乙烯能使溴水褪色，但乙烷不能，故能鉴别，A项正确；
B．乙烯使溴水褪色是发生加成反应，使酸性高锰酸钾溶液褪色是氧化反应，原理不同，B项正确；
C．二者都为烷烃，一定是同系物，C项正确；
D．苯中不含碳碳双键，D项错误。
故选D。
4．D
【详解】有机物的同分异构体分子式为C8H8O2，结构中需要含有苯环和酯基，所以同分异构体有：，，，，，，综上，共有6种同分异构体，D项正确；
故答案为D。
5．B
【详解】A．乙中从左到右第一个和第三个碳原子价层电子对数为4，杂化方式为sp3，第二个碳原子价层电子对数为3，杂化方式为sp2，因此碳原子有两种杂化方式，故A正确；
B．氢键必须是电负性大的原子连的氢原子与另外分子电负性大的原子之间形成氢键，甲物质没有分子间氢键，故B错误；
C．甲中含有甲基，因此所有原子不可能处于同一平面内，故C正确；
D．三种物质中只有丙有手性碳，用“*”标的碳原子为手性碳原子，故D正确。
综上所述，答案为B。
6．D
【详解】根据表中提供的信息，可知烯烃中含、、结构，则该烯烃为；
故答案为D。
7．B
【详解】A．反应的快慢主要取决于速率最慢的步骤，即活化能最大的步骤，从图中可以看出，步骤Ⅱ的活化能最大（49.0kJ-3.2kJ=45.8kJ），所以该反应的决速步骤是Ⅱ，故A错误；
B．M—H参与了反应，最后又还原回M—H，所以M—H是反应的催化剂，故B正确；
C．丙烷制取丙烯，丙烷和丙烯中碳的成键数目不相等，所以反应过程中碳的成键总数有变化，故C错误；
D．该反应的反应物的总能量低于生成物的总能量，是吸热反应，降低温度，平衡逆向移动，升高温度才有利于提高丙烷转化率，故D错误；
故选B。
8．D
【详解】烷烃的沸点从高到低的排列顺序是②>③>①。
9．B
【详解】A.乙烯分子为平面结构，分子中碳原子和氢原子均在同一平面上，故A不符合题意；
B.甲苯分子分子相当于甲烷中的一个氢原子被苯基取代，甲烷是正四面体结构，所有的原子不可能在同一平面上，故B符合题意；
C.苯为平面结构，苯乙烯相当于苯环上的一个氢被乙烯基取代，不改变原来的平面结构，乙烯基的所有原子在同一个面上，这两个平面可以通过单键旋转共平面，所有原子可能都处在同一平面上，故C不符合题意；
D.乙烯分子为平面结构，氯乙烯相当于乙烯分子中一个氢原子被氯原子取代，所有的原子可能在同一平面上，故D不符合题意；
【点睛】在常见的有机化合物中甲烷是正四面体结构，乙烯和苯是平面型结构，乙炔是直线型结构，其它有机物可在此基础上进行判断。
10．B
【详解】①分子中含有7个碳原子的芳香烃是甲苯，只有一种结构；　②分子中含有4个碳原子的烷烃有两种，正丁烷有2种一氯代物，异戊烷有2种一氯代物；　③分子中含有12个氢原子的烷烃是戊烷有3种结构，正戊烷、异戊烷和新戊烷，其中新戊烷只有一种一氯代物；　④分子中含有8个碳原子的烷烃有多种同分异构体，其中2，2，3，3-四甲基丁烷 ⑤分子中含有12个碳原子的芳香烃有多种同分异构体，其中1，2，3，4，5，6-六甲基苯的一氯代物只有一种。所以选B。
11．B
【详解】A. 溴易溶于苯，引入新杂质，可利用蒸馏法除去苯中的少量己烯，故A错误；
B. NO2与NaOH溶液反应后，溶液会与硝基苯分层，然后分液可除杂，故B正确；
C. 溴与KI反应生成碘，碘易溶于溴苯，引入新杂质，不能除杂，应加NaOH溶液、分液除杂，故C错误；
D. 乙烯与H2发生加成反应，乙烷中易引入新杂质氢气，不能除杂，应选溴水洗气，故D错误；
故选B。
12．C
【详解】能发生银镜反应则含有醛基，能与溶液发生显色反应则含有酚羟基，还含有氯原子，故苯环上含有醛基、羟基和氯原子，共有10种同分异构体。
故选C。
13．A
【详解】A． 含有溴原子的最长碳链有3个碳原子，从离Br原子最近的一端给碳原子编号，溴原子位于第一个碳原子上，第2个碳原子上有1个甲基，系统命名为2—甲基—1—溴丙烷，故A正确；
B． 含有双键的最长链有4个碳原子，从离碳碳双键最近的一端给碳原子编号， 双键在第一个碳原子后面，第3个碳原子上有1个甲基，系统命名为3—甲基—1—丁烯，故B错误；
C． 从离羟基近的一端给碳原子编号，第2个碳原子上连有羟基，系统命名为2—丁醇，故C错误；
D． 根据位置和最小原则，系统命名为1，2，4—三甲苯，故D错误；
选A。
14． E —CH2—CH3或—C2H5 ABCD A CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑ +3HNO3+3H2O 2，4，6—三硝基甲苯
【分析】根据几种烃分子的结构简式或球棍模型可知A是甲烷，B是乙烷，C是乙烯，D是乙炔，E是丙烯，F是甲苯，据此解答。
【详解】(1)结构相似，分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机物互为同系物，C是乙烯，则所给物质中与乙烯互为同系物的是丙烯，故答案选：E；
(2) B是乙烷，失去一个氢原子后所得烃基为乙基，结构简式为：—CH2—CH3或—C2H5；
(3)核磁共振氢谱图中只出现一组峰，则只有一种H，同一个碳原子上的H是同种H，对称碳原子上的H是同种H，故符合题意的是甲烷、乙烷、乙烯、乙炔，故答案选：ABCD；
(4)等质量的上述有机物，甲烷中氢元素含量最高，所以等质量的上述有机物完全燃烧消耗氧气最多的是甲烷，故答案选：A；
(5)实验室用电石和水反应制取乙炔，其化学方程式为：CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑；
(6) F是甲苯，甲苯和浓硝酸、浓硫酸混合加热发生硝化反应生成2，4，6—三硝基甲苯，其化学方程式为：+3HNO3+3H2O，生成的有机物名称是2，4，6—三硝基甲苯；
(7)甲烷为正四面体结构，其氯代物有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，其中四氯化碳中4个氯原子取代了甲烷分子中的4个氢原子，空间构型不变，为正四面体结构，四氯化碳的结构式为，故答案为：。
15．(1)
(2)3-甲基-1-丁炔
(3)3：2
(4)5
(5)
(6)醛基、碳碳双键、酯基、溴原子(碳溴键)
(7)
【详解】（1）羟基的电子式为，故答案为。
（2） 为炔烃，系统命名是3-甲基-1-丁炔；故答案为3-甲基-1-丁炔。
（3） 中共有两种不同化学环境的H，个数比为3：2；所以核磁共振氢谱出现的峰面积之比为3：2；故答案为3：2。
（4）烷烃C7H16，主链上有5个碳原子，所以取代基可以为两个甲基和一个乙基；当取代基为一个乙基时，有2种同分异构体，当取代基为两个甲基时，有3种同分异构体，所以共5种，故答案为5。
（5）写出乙苯、纯溴、铁粉发生苯环上溴的取代反应，反应方程式为 ；故答案为 。
（6） 中含有官能团为醛基、碳碳双键、酯基、溴原子(碳溴键)；故答案为醛基、碳碳双键、酯基、溴原子(碳溴键)。
（7）丙烯发生加成聚合的反应方程式为 ；故答案为 。
16． C6H7ClO 3，5-二甲基-1-己炔 4-甲基-2-乙基-1-戊烯
【详解】(1)羟基是电中性基团，氧原子和氢原子以共用电子对连接，羟基的电子式为：；
(2)根据，数出端点和拐点的个数为碳原子数，该分子中含有6个碳原子，一条短线等于一个共价单键，一个碳原子最多连四根共价键，其余用氢原子补齐，该分子中含有7个氢原子，分子中还有一个氯原子，一个氧原子，故该分子式为C6H7ClO；
(3)与H2加成生成2，4-二甲基己烷的炔烃，碳链骨架不变，只有5、6号C上可存在三键，炔烃命名时选取含三键的的最长碳链为主链，则炔烃的名称为3，5-二甲基-1-己炔；
(4)根据烯烃的命名原则分析：1．选含双键的最长碳链为主链；2．从主链靠近双键的一端开始，依次将主链的碳原子编号，使双键的碳原子编号较小；3．把双键碳原子的最小编号写在烯的名称的前面，取代基所在碳原子的编号写在取代基之前，取代基也写在某烯之前； 的系统命名法为：4-甲基-2-乙基-1-戊烯。
17．(1) 有 B
(2) 一 3-甲基戊烷
【详解】（1）若丙烷是平面形结构，则和属于不同的结构，则丙烷有同分异构体；若有机化合物的分子结构都是平面形的，则和也属于不同的结构，这种结构理论不能解释二氯甲烷没有同分异构体，故答案为：有；B；
（2）由于甲烷的结构为正四面体，所以甲烷分子中的两个氢分子分别被氯、溴原子取代，可得到一种物质；若甲烷分子中的三个氢原子分别被甲基、乙基、乙基取代得到的结构简式为 CH3CH2CH ( CH3 ) CH2CH3，该烃主链有5个碳原子，3号碳原子有一个甲基，所得烷烃的名称为3﹣甲基戊烷，故答案为：一；3-甲基戊烷。
18． ⑧、 与② ③和⑩ ⑨和 ①和④、⑧和
【详解】⑧ ②分子式相同，结构不同，互为同分异构体；③和⑩都是碳元素形成的不同单质，互为同素异形体；⑨和 是碳的不同核素，属于同位素；①和④是CO2、⑧和 都是2，3-二甲基丁烷，属于同一种物质。
19．(1) 3d24s2 球 镍、锗、硒
(2) sp2、sp3 不在
(3)CO2是非极性分子，H2O是极性分子
(4)1∶2
(5)TiCl4+2H2OTiO2(胶体)+4HCl
(6)H【详解】（1）钛第四周期第ⅣB族元素，基态Ti原子的价电子排布式为3d24s2，其中最外层电子所占能级为4s能级，原子轨道呈球形，基态钛原子未成对电子数为2，与钛元素同周期且未成对电子数相同的元素有镍、锗、硒，三者的基态价电子排布式分别为3d24s2、4s24p2、4s44p2，未成对电子数均为2；
（2）甲苯中苯环C原子的杂化类型为sp2、甲基中C原子的杂化类型为sp3，甲基为四面体型结构，故所有原子不在同一平面内。
（3）CO2中碳原子为sp2，为直线型分子，正负电荷中心重合，是非极性分子，H2O是极性分子，根据相似相溶原则，CO2在水中溶解度较小；故填CO2是非极性分子，H2O是极性分子；
（4）单键均为σ键，双键叁键中含有1个σ键，CN-中存在碳氮叁键，σ键和π键的个数比为1:2；
（5）胶体是分散质粒子大小在 1nm~100nm 的分散系，纳米级TiO2的水溶液为胶体；TiCl4加入大量的水中，加热促进水解生成TiO和氯化氢，TiCl4+2H2OTiO2(胶体)+4HCl；
（6）同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，下非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；化合物乙中元素为C、H、O、N，各元素的电负性由小到大的顺序为H20．(1)、、、、
(2)、、、
(3)、、
(4) 4 、、、
(5) 2 4 、、、
【分析】在有机物的键线式表示中，顶点和拐点表示C原子，短线表示碳碳单键或碳碳双键，省去H原子，将有机物官能团连接在主链相应的C原子上，就得到该物质的键线式，据此分析解答。
【详解】（1）有机物C6H14的键线式表示中，顶点和拐点表示C原子，短线表示碳碳单键，省去H原子，就得到该物质的键线式结构简式。则分子式为C6H14的烷烃的键线式同分异构体结构简式为： 、、、、，共5种不同结构；
（2）分子式为C4H10O的醇可看作是丁烷C4H10的烷烃分子中的H原子被-OH取代产生的物质，丁烷C4H10有两种不同结构，每种结构中含有两种不同位置的H原子，因此分子式为C4H10O的醇有四种不同结构，用键线式表示为：、、、；
（3）分子式为C3H8O的物质可能是1-丙醇，也可能是2-丙醇，还可能是甲乙醚，故表示的相应有机化合物的键线式表示为：、、；
（4）C5H10O的醛可看作是C4H10分子中的一个H原子被-CHO取代产生的物质。C4H10有正丁烷、异丁烷两种不同结构，每种结构中都含有两种不同位置的H原子，因此它们分别被-CHO取代就得到一种物质结构，故分子式C5H10O表示的醛有4种不同结构，它们的键线式表示分别是、、、；
（5）C4H8O2的酸可看作是丙烷C3H8的分子中的一个H原子被-COOH取代产生的物质，C3H8的分子中含有2种不同位置的H原子，因此分子式C4H8O2表示的酸有2种不同结构；
分子式为C4H8O2的酯可能是HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3，因此有4种不同结构，用键线式表示它们分别为：、、、。
21． CH3CH2C(CH3)2C(CH3)3 CH3CH(CH3)CH2CH2CH(CH3)CH2CH3 C6H14 C7H12 或 2，3-二甲基戊烷
【详解】(1)①2，2，3，3 四甲基戊烷主链上有5个碳原子，2、3碳上均含有两个甲基，结构简式为CH3CH2C(CH3)2C(CH3)3；
②2，5 二甲基庚烷主链有7个碳原子，2、5号碳上各有一个甲基，结构简式为CH3CH(CH3)CH2CH2CH(CH3)CH2CH3；
(2)①该物质为含有6个碳原子的烷烃，分子式为C6H14；
②该物质含有7个碳原子，含有一个环和一个碳碳双键，不饱和度为2，所以氢原子个数为72+2-22=12，所以分子式为C7H12；
(3)①根据该物质的结构简式可知键线式为；
②根据该物质的结构简式可知键线式为或；
(4)该物质主链含有5个碳原子，从距离支链较近的一端数起，2、3号碳上各有一个甲基，所以名称为2，3-二甲基戊烷。
22． B、C c、d 放出 688 CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O 1∶1
【详解】(1)因为甲烷中4个C-H键完全相同，若各共价键达到静电平衡使分子结构稳定只能是平面正方形或者正四面体结构，
A．若甲烷为平面正方形，其C—H共价键键长也相等，故A错误；
B．若甲烷为平面正方形，则键角为90°，而CH4分子中每个键角都是109°28′，说明其为正四体结构，故B正确；
C．若甲烷为平面正方形，则CH2F2应有两种结构，而实际上CH2F2没有同分异构体，说明甲烷的空间结构为正四面体，故C正确；
D．CCl4的沸点高于CH4是因为二者均为分子晶体，分子晶体的相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高，与甲烷的空间构型无关，故D错误；
综上所述选BC；
(2)甲烷为烷烃，烷烃的通式为CnH2n+2；a为乙烯，分子式为C2H4，不符合烷烃通式；b为苯，分子式为C6H6，不符合烷烃通式；c、d分子式均为C4H10，符合烷烃通式，所以选cd；
(3)焓变=反应物键能之和-生成物键能之和，则热化学反应方程式CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=415kJ mol-1×4+497kJ mol-1×2-(745kJ mol-1×2+463kJ mol-1×4)=-688 kJ mol-1，焓变小于0为放热反应，16g甲烷的物质的量为1mol，所以16gCH4在O2中完全燃烧生成气态CO2和气态水时放出688kJ能量；
(4)天然气/空气燃料电池中，CH4被氧化，O2被还原，原电池中负极发生氧化反应，电解质溶液为碱性溶液，所以负极反应为：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O；等质量的甲烷分别以稀硫酸、KOH溶液为电解质溶液完全放电时，转移的电子数相同，提供的电能之比为1:1。
23．(1) ⑨ ③⑥
(2) ① ⑦ ② ⑧⑩
(3)
(4)羟基、酯基
【分析】①CH3CH2OH为醇类，②为酮类，③CH3CH2Br为卤代烃，④为酯类，⑤为酚类，⑥ 为芳香卤代烃，⑦为醛类，⑧为羧酸类，⑨为芳香烃，⑩为芳香羧酸。
(1)
由分析可知，⑨属于芳香烃，③⑥属于卤代烃。
(2)
由分析可知，①属于醇，⑦属于醛，②属于酮，⑧⑩属于羧酸。
(3)
键线式表示的有机物为烷烃，共有6个碳原子，分子式为C6H14。
(4)
中含有的官能团为：羟基、酯基。