第二章 烃 （含解析）练习题 2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修3

第二章《烃》练习题
一、单选题
1．下列关于 的说法错误的是
A．含有3种官能团
B．能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C．分子中所有碳原子可能处于同一平面上
D．在一定条件下能发生水解反应和加成反应
2．下列有机化学方程式书写不正确的是：
A．由苯制备间二硝基苯：+2HNO3(浓) +2H2O
B．甲苯与溴在光照条件下反应：+Br2+HBr
C．乙醇制备乙烯：CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O
D．由1，3-丁二烯制备合成橡胶：nCH2=CH-CH=CH2
3．为提纯下列物质(括号内的物质是杂质)，所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是
被提纯的物质 除杂试剂 分离方法
A 乙醇(水) 金属钠 蒸馏
B 苯(环己烯) 溴水 洗涤，分液
C CH4(C2H4) 酸性KMnO4溶液 洗气
D 硝基苯(浓硝酸、浓硫酸) NaOH溶液 静置，分液
A．A B．B C．C D．D
4．下列有机物存在顺反异构现象的是
A．CH2=CH2 B．CH3CH=CHCl
C． D．CH3CH=C(CH3)2
5．下列关于乙炔的结构和性质的叙述中，不同于乙烯的是
A．存在不饱和键 B．分子中的共价键类型相同
C．分子中的所有原子都处在同一条直线上 D．能使酸性溶液褪色
6．氨是一种重要的化工原料，主要用于化肥工业，也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业。实验室用加热NH4Cl 和Ca(OH)2固体混合物的方法制取少量氨气。侯氏制碱法以氯化钠、二氧化碳、氨和水为原料，发生反应NaCl + NH3+CO2+H2O= NaHCO3↓+ NH4Cl。将析出的固体灼烧获取纯碱，向析出固体后的母液中加入食盐可获得副产品氯化铵。下列说法正确的是
A．室温不，下列物质在水中的溶解度：丙三醇>苯
B．乙苯的一氯取代物只有4种
C．分子式为CH4O和C2H6O的物质一定互为同系物
D．CH3CH = C(CH3)CH(CH3)2的名称： 2，3-二甲基-3-戊烯
7．关于CH2=CH-CH=CH2的说法错误的是
A．与2-丁炔互为同分异构体 B．是乙烯的同系物
C．可使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．与氢气反应，可能生成三种产物
8．生活中处处有化学，下列叙述正确的是
A．HB铅笔芯的成分为二氧化铅
B．聚乙烯，聚乙炔都能导电，故都可用于制备导电高分子材料
C．普通陶瓷的主要成分为SiO2和MgO、Al2O3
D．含氮量较高的硝化纤维俗称火棉
9．下列互为同位素的是
A．O2与O3 B．C与C C．H2O与H2O2 D．C2H6与C3H8
10．下列有机物的命名正确的是
A．CH2Cl-CH=CH2 1-氯丙烯 B．(CH3CH2)2CHCH(CH3)2 3-乙基-4-甲基戊烷
C．异戊烷 D． 3，3-二甲基-2-乙基-1-丁烯
11．利用有机物的性质可对其进行鉴别、分离与提纯。下列说法错误的是
A．可用碳酸氢钠溶液鉴别乙酸、乙醇与苯
B．可用溴的四氯化碳溶液鉴别环己烷与甲苯
C．可用乙醚萃取植物中的青蒿素
D．可用蒸馏的方法分离二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳
12．下列说法正确的是
A．乙烯和甲烷可用溴的四氯化碳溶液鉴别
B．和互为同系物
C．用饱和溶液不能区分和
D．的名称为甲基丁烷
13．某芳香烃的相对分子质量为106，分子中有3种化学环境不同的氢原子。该芳香烃是( )
A． B． C． D．
14．邻苯二甲酸二甲酯可用于驱蚊剂，结构如图。下列说法错误的是

A．的分子式为，
B．能发生水解、加成和氧化反应
C．在一定条件下最多能与加成
D．中所有的原子可能处于同一平面内
二、填空题
15．甲苯是对煤的综合利用得到的产物之一，其结构简式为。试回答下列问题：
(1)苯与甲苯的相互关系为 。
A．同分异构体 B．同位素
C．同素异形体 D．同系物
(2)甲苯燃烧时的现象为 ，1 mol甲苯完全燃烧消耗氧气的物质的量为 。
(3)甲苯苯环上的一氯代物有 种。
(4)已知具有结构的物质可被酸性高锰酸钾氧化。区分苯和甲苯的方法是 。
16．苯及其同系物的物理性质
物质 物理性质
苯
苯的同系物
17．玫瑰的香味物质中包含苧烯，苧烯的键线式为：。
(1)苧烯中所含官能团的名称是 ，1 mol苧烯最多可以跟 mol H2发生反应。
(2)写出苧烯跟等物质的量的Br2发生加成反应所得产物的可能的结构 (用键线式表示)。
(3)有机物A是苧烯的同分异构体，分子中含有“”结构，A可能的结构有 种(填数字)。
(4)有机物的系统命名是 。
18．某烷烃的结构简式为
(1)用系统命名法命名该烃： 。
(2)若该烷烃是由烯烃加氢得到的，则原烯烃的结构有 种(不包括立体异构，下同)。
(3)若该烷烃是由炔烃加氢得到的，则原炔烃的结构有 种。
(4)该烷烃在光照条件下与氯气反应，生成的一氯代烷最多有 种。
(5)写出由苯制取硝基苯的反应方程式： 。
19．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 。
20．(1)3—甲基—2—戊烯的结构简式是 ，该有机物的一种同分异构体，其—氯化物只有一种，该同分异构体的结构简式为 。
(2)按系统命名法有机物的名称是 。
(3)某化合物的分子式为C4H9Cl，其核磁共振氢谱图中显示只有一组峰，则该物质的结构简式为 ，写出该物质在NaOH的乙醇溶液中共热发生反应的化学方程式： 。
21．某烷烃的结构简式为。
(1)用系统命名法命名该烃： 。
(2)若该烷烃是由烯烃和1molH2加成得到的，则原烯烃的结构有 种。(不包括立体异构，下同)
(3)若该烷烃是由炔烃和2molH2加成得到的，则原炔烃的结构有 种。
(4)该烷烃在光照条件下与氯气反应，生成的一氯代烷最多有 种。
22．（1）根据分子中所含官能团可预测有机化合物的性质。
① 下列化合物中能发生消去反应的是 (填字母)。
a．CH3OH b．CH3CH2Cl c．HC≡CH
② 下列化合物中，常温下能被空气氧化的是 (填字母)。
③ 下列化合物中，能发生水解反应的是 (填字母)。
a．H2C=CH2 b．CH3COOCH2CH3 c．CH3CH2OH
（2）甲苯()是一种重要的有机化工原料。
① 甲苯分子中一定共平面的碳原子有 个。
② 甲苯苯环上的一溴代物有 种，请写出其中一种的名称： 。
③ 除去甲苯中混有的少量苯酚，可选用的试剂是 ，写出该反应的化学方程式： 。
（3）化合物C是一种医药中间体，可通过下列方法合成：
① A中含氧官能团的名称为 和 。
② B的结构简式为 。
③ B→C的反应类型为 。
④ C的同分异构体D能发生银镜反应，能与FeCl3溶液发生显色反应。且1 mol D最多能与2 mol NaOH反应。D分子中有4种不同化学环境的氢，请写出D的一种结构简式 。
23．A～G是几种烃的分子球棍模型，请回答下列问题[(1)-(3)填对应字母]：
(1)属于同系物的脂肪烃是 ，等质量的烃完全燃烧消耗O2最多的是 。
(2)与氯气发生取代反应，只生成两种一氯取代产物的是 。
(3)分子中共平面原子数最多的是 。
(4)写出G和浓硝酸反应生成烈性炸药的化学方程式： 。
(5)C的同系物中有顺反异构且相对分子质量最小的有机物，它的顺式结构简式为 。
24．根据所学有机化合物知识填空。
(1)下列各组物质：
①O2和O3②H2、D2、T2③金刚石和石墨④和⑤C2H6和丁烷⑥CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3⑦与 ⑧CH3CH2OH和CH3-O-CH3⑨CH3CH2Br和CH3CH2CH2CH2Cl
互为同分异构体的是 ，互为同系物的是 ，互为同位素的是 ，互为同素异形体的是 ，是同一物质的是 。(填序号)
(2)某1mol烷烃完全燃烧需要消耗5mol氧气，写出该烷烃一氯代物的结构简式 。
(3)相对分子质量是86的烷烃，其结构有 种。
(4)以下是某些化合物的转化关系图：
乙烷氯乙烷乙烯乙醇
反应①的试剂和反应条件分别为 ，反应③的化学方程式是 ，反应④的反应类型为 。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】A．根据结构简式可知，分子中含有酯基、碳溴键、羟基3种官能团，选项A正确；
B．分子中含有醇羟基且羟基连接的碳原子上有H原子，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，选项B正确；
C．根据甲烷的正四面体结构可知，分子中含有的环己烷及甲基，所有碳原子不可能处于同一平面上，选项C错误；
D．分子中含有酯基，能发生水解反应，含有苯环，在一定条件下能发生加成反应，选项D正确；
答案选C。
2．B
【详解】A．苯和浓硝酸在浓硫酸加热的条件下发生硝化反应制得间二硝基苯，反应的化学方程式为+2HNO3(浓) +2H2O，故A正确；
B．甲苯与溴单质在光照条件下发生反应，取代饱和碳原子上的氢原子，反应的化学方程式为+Br2+HBr，故B错误；
C．乙醇在一定条件下发生消去反应生成乙烯，反应的化学方程式为CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O，故C正确；
D．1，3-丁二烯发生加聚反应制得合成橡胶，反应的化学方程式为nCH2=CH-CH=CH2，故D正确；
答案选B。
3．D
【详解】A．钠与乙醇和水均可发生反应，故不能达到除杂的效果，A错误；
B．苯和溴水会发生萃取现象，苯乙烯和溴水可发生加成反应，不能达到除杂的效果，B错误；
C．乙烯和酸性KMnO4溶液会发生氧化还原反应，有二氧化碳气体生成，与甲烷混合在一起，不能达到除杂效果，C错误；
D．浓硝酸、浓硫酸与NaOH反应生成可溶性盐，而硝基苯与NaOH不反应，且不溶于水，能分离，D正确；
答案为D。
4．B
【分析】顺反异构体是分子中含有碳碳双键，且碳碳双键的每个C原子所连基团是完全不同的基团时才存在顺反异构。
【详解】A．2个双键碳原子所连基团完全相同，不存在顺反异构现象，A错误；
B．CH3CH=CHCl分子中双键两端碳上连两个不同的原子或基团，存在顺反异构现象，B正确；
C．2个双键碳原子所连基团完全相同，不存在顺反异构现象，C错误；
D．CH3CH=C(CH3)2右边双键碳上所连基团完全相同，不存在顺反异构现象，D错误；
故选B。
5．C
【详解】A．乙烯中存在碳碳双键，乙炔中存在碳碳三键，都存在不饱和键，故A不符合题意；
B．乙烯中存在碳碳双键，乙炔中存在碳碳三键，分子中都含有键和键，故B不符合题意；
C．乙炔分子中的所有原子都处在同一条直线上，乙烯分子中的所有原子都处在同一平面上，不在同一条直线上，故C符合题意；
D．乙烯中存在碳碳双键，乙炔中存在碳碳三键，都能使酸性溶液褪色，故D不符合题意；
故选C。
6．A
【详解】A．丙三醇可以和水形成分子间氢键，增大了丙三醇在水中的溶解度，苯和水互不相溶，所以在水中的溶解度：丙三醇>苯，故A正确；
B．乙苯一共有5种等效氢，所以乙苯的一氯取代物有5种，故B错误；
C．分子式为CH4O的化合物为甲醇，分子式为C2H6O的化合物可以为或者，所以分子式为CH4O和C2H6O的物质不一定互为同系物，故C错误；
D．CH3CH = C(CH3)CH(CH3)2的命名应该近官能团编号，所以正确的命名为： 3，4-二甲基-2-戊烯，故D错误；
综上答案为A。
7．B
【详解】A．与2-丁炔分子式为C4H6，互为同分异构体，A正确；
B．与乙烯官能团相同，但官能团数目不同，不是同系物，B错误；
C．分子含C=C可使酸性高锰酸钾溶液褪色，C正确；
D．与氢气反应，可以1、2加成生成1-丁烯，1、4加成生成2-丁烯，全部加成生成丁烷，可能生成三种产物，D正确；
故选B。
8．D
【详解】A．铅笔芯的主要成分为石墨，不含二氧化铅，A错误；
B．聚乙烯是绝缘体，不能导电，B错误；
C．陶瓷的主要成分为硅酸盐，而不是SiO2和MgO，C错误；
D．含氮量高的硝化纤维俗称火棉，用以制造无烟火药；含氮量低的俗称胶棉，用以制造喷漆、人造革、胶片、塑料等，D正确；
故选：D。
9．B
【详解】A．O2与O3是由氧元素形成的性质不同的两种单质，互为同素异形体，A不合题意；
B．C与C是具有相同数目质子而不同数目中子的碳原子的两种核数，互为同位素，B符合题意；
C．H2O与H2O2是由H、O两种元素组成的两种不同的物质，不是同位素，C不合题意；
D．C2H6与C3H8是结构相似组成上相差一个CH2原子团的烷烃的同系物，D不合题意；
故答案为：B。
10．D
【详解】A． CH2Cl-CH=CH2正确的命名为：3-氯-1-丙烯，故A错误；
B． (CH3CH2)2CHCH(CH3)2 2-甲基-3-乙基戊烷，故B错误；
C． 异戊烷含有5个碳，正确的命名为2-甲基戊烷，故C错误；
D． 含有官能团的有机物命名时，要选含官能团的最长碳链作为主链，官能团的位次最小，则的名称为3，3-二甲基-2-乙基-1-丁烯，故D正确；
故选：D。
11．B
【详解】A．乙酸的酸性强于碳酸，碳酸氢钠加入到乙酸中有气泡冒出，乙醇与水互溶，碳酸氢钠加入到乙醇中，溶液不分层，苯不溶于水，且密度小于水，碳酸氢钠加入到苯中，溶液出现分层，上层为油层，碳酸氢钠可以鉴别三种物质，故A不符合题意；
B．环己烷、甲苯均不能使溴的四氯化碳溶液褪色，环己烷、甲苯溶于溴的四氯化碳中，现象相同，不能鉴别，故B符合题意；
C．青蒿素不溶于水，易溶于乙醚，则可用乙醚萃取植物中的青蒿素，故C不符合题意；
D．二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷为互溶的液体，利用其沸点不同，采用蒸馏或分馏方法进行分离，故D不符合题意；
答案为B。
12．A
【详解】A．因乙烯与溴发生加成反应，溶液褪色，而甲烷不反应，可鉴别，故A正确；
B．同系物的概念是结构相似组成相差n个原子团的有机物互称，有羧基，有酯基，结构不相似，故B错误；
Ｃ．碳酸钠与乙酸反应有气体产生，而与酯不反应，故C错误；
Ｄ．应叫甲基丁烷，故D错误。
故选A。
13．B
【详解】A．分子式是C8H10，相对分子质量是106，物质分子中含有5种化学环境不同的氢原子，A不符合题意；
B． 分子式是C8H10，相对分子质量是106，物质分子中含有3种化学环境不同的氢原子，B符合题意；
C．分子式是C8H10，相对分子质量是106，物质分子中含有4种化学环境不同的氢原子，C不符合题意；
D．分子式是C8H10，相对分子质量是106，物质分子中含有2种化学环境不同的氢原子，D不符合题意；
故合理选项是B。
14．C
【详解】A．由结构简式可知，的分子式为，故A正确；
B．由结构简式可知，M中含有酯基，可以发生水解反应；含有苯环，可以发生加成反应；M也可以发生氧化反应；故B正确；
C．苯环可以和H2发生加成反应，在一定条件下最多能与加成，故C错误；
D．苯环和酯基都是平面结构，中所有的原子可能处于同一平面内，故D正确；
故选C。
15． D 火焰明亮，冒浓烟 9 mol 3 取无色液体，加入酸性高锰酸钾溶液，振荡后若紫色消失，则该液体为甲苯，若紫色不消失，则该液体为苯
【详解】(1)和结构相似，都含苯环，且组成上相差一个“CH2”原子团，故互为同系物。
(2)甲苯的分子式为C7H8，碳的含量高，故燃烧时火焰明亮，冒浓烟，1 mol C7H8完全燃烧消耗O2为7+2=9(mol)。
(3)甲苯苯环上的一氯代物有3种：
(邻位)、(间位)、(对位)。
(4)由题意知甲苯可使酸性高锰酸钾溶液褪色而苯不能，故可用酸性KMnO4溶液区分二者。
16． 无色液体，有毒，沸点是80℃，密度比水小，不溶于水，能溶解许多物质，是良好的有机溶剂 无色液体，毒性比苯稍小，溶解性与苯相似
【解析】略
17． 碳碳双键 2 、 4 5，6—二甲基—3—乙基—1—庚炔
【详解】(1)由苧烯的分子结构简式可知，苧烯中所含官能团的名称是碳碳双键；1个苧烯分子中含有2个碳碳双键，由于1mol碳碳双键加成相应消耗1molH2，所以1 mol苧烯最多可以跟2mol H2发生加成反应；
(2)在苧烯中含有2个碳碳双键，一个在环上，一个在侧链上，所以苧烯跟等物质的量的Br2发生加成反应所得产物的可能的结构有：、；
(3)有机物A是苧烯的同分异构体，分子中含有“”结构，说明只有一个侧链，且侧链为丁基，由于丁基有四种，故A可能的结构简式可能有4种；
(4)选碳碳三键的最长碳链为主链且使碳碳三键的序数最小，支链先说甲基再说乙基，则命名为5，6—二甲基—3—乙基—1—庚炔。
18． 2，3 二甲基戊烷 5 1 6 +HO NO2+H2O
【详解】(1)从左向右开始编号，因此用系统命名法命名该烃：2，3 二甲基戊烷；故答案为：2，3 二甲基戊烷。
(2)若该烷烃是由烯烃加氢得到的，要得到烯烃，相当于在烷烃相邻碳上各断裂一个氢原子，因此原烯烃的结构有5种；故答案为：5。
(3)若该烷烃是由炔烃加氢得到的，要得到烯烃，相当于在烷烃相邻碳上各断裂两个氢原子，则原炔烃的结构有1种；故答案为；1。
(4)该烷烃在光照条件下与氯气反应，该物质有6种位置的氢，因此生成的一氯代烷最多有6种；故答案为：6。
(5)苯制取硝基苯是苯和浓硝酸在浓硫酸催化剂作用下发生反应，其反应方程式：+HO NO2+H2O；故答案为：+HO NO2+H2O。
19． 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。
20． (或) 4—甲基—3—己醇 (CH3)3CCl(或) +NaOH↑+NaCl+H2O
【详解】(1)根据系统命名法，3—甲基—2—戊烯的结构简式是；该有机物的一种同分异构体，其—氯化物只有一种，该同分异构体的结构简式为：(或)；
故答案为：；(或)。
(2)按系统命名法有机物的名称是：4—甲基—3—己醇；
故答案为：4—甲基—3—己醇。
(3)分子式为C4H9Cl，其核磁共振氢谱图中显示只有一组峰，说明只有一种氢，则该物质的结构简式为：(CH3)3CCl(或)；在NaOH的乙醇溶液中共热发生消去反应，化学方程式：+NaOH↑+NaCl+H2O；
故答案为：(CH3)3CCl(或)；+NaOH↑+NaCl+H2O。
21．(1)2，3－二甲基戊烷
(2)5
(3)1
(4)6
【解析】（1）该烷烃中最长的碳链上有五个碳原子，属于戊烷，有两个取代基，故其名称为2，3 二甲基戊烷；
（2）只要是相邻的两个碳原子上都存在至少一个H，该位置就有可能是原来存在碳碳双键的位置，除去重复的结构，该烃分子中这样的位置、、、、共有5处；
（3）只要是相邻的两个碳原子上都存在至少两个H，该位置就有可能是原来存在碳碳三键的位置，该烃分子中这样的位置一共有1处；
（4）该烷烃分子中有6种等效氢原子，故与氯气反应生成的一氯代烷最多有6种。
22． b a b 7 3 邻甲基溴苯(其它合理名称也可得分) NaOH溶液或Na2CO3溶液 醛基 醚键 酯化反应
【详解】(1) ①消去反应是从有机化合物一个分子中去掉一个小分子（如H2O、NH3等）生成含有不饱和键（双键或三键等）的化合物的反应。其本质是分子中β-C原子上有H原子，也就是官能团所在碳的邻位碳上有氢原子，据此分析，a、甲醇分子中没有β-C原子，所以不能发生消去反应；b、—CH3是CH2的邻位碳，且有氢原子，所以能发生消去反应；c、没有活泼的原子或原子团，所以也不能发生消去反应。正确答案为b；②苯环结构对称，性质稳定，所以不易被空气氧化，故c不正确；当羟基连接苯环后，使羟基活性增强，常温下容易被空气氧化，故a正确；而羧基也不能被空气所氧化，即b不正确。所以本题正确答案为a；③烯烃和醇类都不能发生水解，常见的有机物中只有卤代烃、酯类、糖类和蛋白质能够发生水解，所以正确答案为b；
(2) ①甲苯分子中一定共平面的碳原子是苯环上6个，甲基上一个，一共有7个；②其苯环的上一溴代物有三种，分别是2-甲基溴苯、3-甲基溴苯和4-甲基溴苯；③苯酚具有弱酸性，可溶于NaOH溶液或Na2CO3溶液，而甲苯不溶，所以可以用NaOH溶液或Na2CO3溶液除去甲苯中混有的少量苯酚，反应方程式为；
(3) ①根据化合物A的结构可知，其中含氧的官能团的名称为醛基和醚键；②在酸性高锰酸钾作用下，A分子中的醛基被氧化为羧基，所以B的结构简式为；③B→C的反应条件为在浓硫酸作用下，加热与甲醇反应，所以是酯化反应或取代反应；④C的同分异构体D能发生银镜反应，则D分子中有醛基，能与FeCl3溶液发生显色反应，则D分子中有酚羟基，又1 mol D最多能与2 mol NaOH反应，即含有两个酚羟基，三个氧原子被一个醛基和两个酚羟基全部占用，所以剩余两碳原子只能以甲基的形式连在苯环上，D分子中有4种不同化学环境的氢，所以其结构必须是对称的，所以D的结构简式为。
点睛：本题内容多，涉及面广，都需要认真对待，其中限制条件的同分异构体的书写最容易做错，关键是D分子中有4种不同化学环境的氢，所以该分子的结构必须是对称的，以此为着眼点去写结构简式，就能正确解答了。
23． ABE DF E G ＋3HNO3＋3H2O
【详解】(1)不含有苯环的烃被称作脂肪烃，结构相似分子组成上相差一个或多个CH2基团的有机物互称同系物，因此上述七种物质中属于同系物的脂肪烃为ABE；等质量的烃（CxHy）完全燃烧时，烃分子中y与x的比值越大，耗氧量越大，因此，D、F物质中y与x的比值最大，因此D、F消耗的氧气量最大；
(2)A、B、C、D、F这五种物质中只有一种化学环境的H原子，故只有一种一氯取代物；E有两种不同环境的H原子，故有二种一氯取代物；G有四种不同环境的H原子，故有四种一氯取代物，故答案选E；
(3)A物质最多有2个原子共平面，B物质最多有4个原子共平面，C物质最多有6个原子共平面，D物质最多有4个原子共平面，E物质最多有6个原子共平面，F物质最多有12个原子共平面，G物质最多有13个原子共平面，因此，答案选G；
(4)G为甲苯，可以与浓硝酸在浓硫酸的催化下加热制备三硝基甲苯，反应方程式为＋3HNO3＋3H2O；
(5)C物质存在碳碳双键，其同系物中可能出现顺反异构，C的相对分子质量最小的同系物中可能出现的顺反异构为2-丁烯，顺式结构为。
24．(1) ⑥⑧ ⑤ ④ ①③ ②⑦
(2)CH3CH2CH2Cl、
(3)5
(4) 氯气、光照 CH2=CH2+H2OCH3CH2OH 加成反应
【详解】（1）同位素是指质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子之间，同素异形体是指同一元素形成的性质不同的几种单质，同系物是指结构相似(即官能团的种类和数目分别相同)，组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质，同分异构体则为分子式相同而结构不同的物质，同一种物质则是分子式和结构均相同的物质，根据定义可知，①O2和O3属于同素异形体，②H2、D2、T2是同一种物质，③金刚石和石墨属于同素异形体，④和属于同位素，⑤C2H6和丁烷属于同系物，⑥CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3属于同分异构体，⑦与属于同一种物质，⑧CH3CH2OH和CH3-O-CH3属于同分异构体，⑨CH3CH2Br和CH3CH2CH2CH2Cl不属于任何关系，虽然均为卤代烃，但卤素原子不一样，故答案为：⑥⑧；⑤；④；①③；②⑦；
（2）根据烷烃的燃烧通式可知，CnH2n+2+O2=nCO2+(n+1)H2O，某1mol烷烃完全燃烧需要消耗5mol氧气，则n=3，即该烷烃为丙烷，故其一氯代物的结构简式为CH3CH2CH2Cl、，故答案为：CH3CH2CH2Cl、；
（3）根据烷烃的通式CnH2n+2可知相对分子质量是86的烷烃的分子式为C6H14，其结构有CH3CH2CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH(CH3)2、(CH3)3CCH2CH3共5种，故答案为：5；
（4）反应①反应方程式为：CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl，故条件为：Cl2、光照，反应③的化学方程式是CH2=CH2+H2OCH3CH2OH，反应④反应方程式为：CH2=CH2+HClCH3CH2Cl，故反应类型为加成反应，故答案为：氯气、光照；CH2=CH2+H2OCH3CH2OH；加成反应