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第二章烃
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列化学用语或图示正确的是
A.的VSEPR模型为
B.TNT的结构简式:
C.激发态B原子轨道表示式可以是
D.键形成的轨道重叠示意图:
2.设为阿伏伽德罗常数的值.下列说法正确的是
A.标况下乙炔和混合气体中所含的键数为
B.溶液中所含阴离子数目为
C.标况下中所含原子数等于
D.中含有的质子数为
3.下列化学用语的表述错误的是
A.环己烷的球棍模型为
B.乙炔的电子式为
C.异戊二烯的键线式为
D.间二甲苯的结构简式为
4.下列有关同分异构体数目的叙述中,不正确的是
A.甲苯苯环上的一个氢原子被含4个碳原子的烷基取代,所得产物有12种
B.苯乙烯()和氢气完全加成的产物的—溴取代物有5种
C.分子式的有机物,有8种同分异构体
D.分子式属于羧酸的同分异构体有4种
5.下列化学用语正确的是
A.(CH3)3COH的名称:2,2﹣二甲基乙醇
B.丙烷分子的空间填充模型:
C.甲醛分子的电子式:
D.2﹣乙基﹣1,3﹣丁二烯分子的键线式:
6.精细化学品Z是X与HBr反应的主产物,的反应机理如下:
下列说法正确的是
A.X与Z中均含有手性碳原子 B.X、Z中均含有两种官能团
C.X、Z均能使溴的溶液褪色 D.X与HBr反应有副产物生成
7.下列说法正确的是
A.碳原子之间以单键结合,碳原子剩余的价键全部与氢原子结合的有机物一定是饱和链烃
B.与互为同分异构体
C.与发生加成反应的产物有两种同分异构体
D.的一氯代物有3种
8.下列说法不正确的是
A.用酸性KMnO4溶液可以鉴别和
B.油脂是高级脂肪酸与甘油形成的酯
C.用FeCl3溶液可以鉴别苯酚溶液与乙醇
D.某有机化合物的相对分子质量为58,其分子式一定为 C4H10
9.除去下列物质中的杂质(括号内的物质),所使用的试剂和主要操作错误的是
选项 物质(杂质) 使用的试剂 主要操作
A 乙炔(硫化氢) 氢氧化钠溶液 洗气
B 乙酸乙酯(乙酸) 饱和碳酸钠溶液 分液
C 苯(苯酚) 浓溴水 过滤
D 硬脂酸钠(甘油) 浓氯化钠溶液 盐析、过滤
A.A B.B C.C D.D
10.下列化学用语或图示表达正确的是
A.基态C原子的价层电子轨道表示式:
B.顺-2-丁烯的结构简式:
C.H2O的VSEPR模型:
D.N2的电子式:
11.下列关于有机物命名说法正确的是
A.命名为2—甲基—5—乙基—3,5—己二烯
B.命名为3,3—二甲基—1—丁炔
C.命名该烯烃时主链碳原子数是6个
D.分子式为某种结构的烷烃命名为2,4—二甲基—3,5—二乙基己烷
12.类比法是一种学习化学的重要方法。下列“类比”中不合理的是
A.甲烷的一氯代物只有一种,则新戊烷的一氯代物也只有一种
B.能发生水解和消去反应,则也能发生水解和消去反应
C.NH3与HCl反应生成NH4Cl,则CH3NH2也可与HCl反应生成CH3NH3Cl
D.酸性:CCl3COOH>CH3COOH,则酸性:CF3COOH>CCl3COOH
13.灵芝是李时珍的《本草纲目》中记载的一味药材,灵芝中富含有机物M,M结构如图所示。下列有关说法错误的是
A.1 mol M与足量的Na反应,最多生成6 g
B.M的官能团名称为羰基
C.M的最简式为
D.M与乙醇不互为同系物
14.下列实验装置或操作能达到实验目的的是
A.利用图①装置测定锌与稀硫酸反应生成氢气的速率
B.利用图②装置制备氢氧化铁胶体
C.利用图③装置验证牺牲阳极法可使铁钉不易被腐蚀
D.利用图④装置验证乙炔可使酸性溶液褪色
15.下列化学用语表示错误的是
A.乙炔的空间填充模型:
B.乙烯的球棍模型:
C.中子数为18的氯原子为
D.基态O原子的价层电子轨道表示式:
二、填空题
16.乙烯和苯是来自石油和煤的两种重要化工原料。
(1)乙烯在一定条件下与水反应可以生成乙醇,写出该反应的化学方程式 ,反应类型为 。
(2)聚乙烯塑料常用于制作食品包装袋,写出聚乙烯的结构简式 。
(3)有关苯的转化关系如图所示,请回答下列问题:
①反应I、II、III、IV中属于取代反应的是 (填序号)。
②反应I的化学方程式为 。
③反应III中有机产物的结构简式为: 。
④反应IV中苯能与 反应生成环己烷。
17.某有机物的结构为,回答下列问题。
(1)最多有 个碳原子在同一条直线上。
(2)最多有 个碳原子在同一平面上。
(3)最多有 个原子在同一平面上。
18.C8H8分子呈正六面体结构,如图所示,因而称为“立方烷”。
(1)立方烷的一氯代物有 种。
(2)立方烷的二氯代物有 种,六氯代物共 种。
19.用系统命名法命名下列有机物:
:
:
20.将甲烷和氯气的混合气体放置于一干燥的容器中,在光照的条件下,混合气体的颜色 ,同时在容器的上方会出现油状物,该油状物的组成为 ,其中分子结构为正四面体的是 。
21.下图中A、B、C分别是三种有机物的结构模型:
A. B. C.
请回答下列问题:
(1)A、B两种模型分别是有机物的 模型和 模型。
(2)A及其同系物的分子式符合通式 (用n表示)。当n= 时,烷烃开始出现同分异构体。
(3)A、B、C三种有机物中,所有原子均共面的是 (填名称)。
(4)有机物C具有的结构或性质是 (填字母)。
a.是碳碳双键和碳碳单键交替的结构
b.有毒、不溶于水、密度比水小
c.能使酸性KMnO4溶液褪色
d.一定条件下能与氢气或氧气反应
(5)等质量的三种有机物完全燃烧生成H2O和CO2,消耗氧气的体积(相同状况下)最大的是 (填分子式)。
22.的化学名称为 。
23.①、如图是两种有机物分子的结构模型:
Ⅰ.下图是辛烷的一种结构(只画出了碳骨架,没有画出氢原子),回答下列问题:
(1)用系统命名法命名图1中的物质: 。
(2)M的一氯代物有 种(不考虑立体异构)。
(3)支链有一个甲基和一个乙基的M的同分异构体有 种。
Ⅱ.图2分子中含、、三种元素,分子中共有12个原子,图中球与球之间的连线代表单键、双键等化学键。
(4)该物质的结构简式为 。
(5)该物质中所含官能团的名称为 。
(6)下列物质中,与该物质互为同系物的是 (填序号,下同);互为同分异构体的是 。
① ②
③ ④
狄尔斯和阿尔德在研究1,3-丁二烯的性质时发现如下反应:
(也可表示为:)
回答下列问题:
(7)狄尔斯-阿尔德反应属于 (填反应类型)。
(8)下列不能发生狄尔斯-阿尔德反应的有机物是___________(填序号)。
A. B. C. D.
(9)三元乙丙橡胶的一种单体M的键线式为,它的分子式为 。下列有关它的说法错误的是 (填序号)。
A.在催化剂作用下,M最多可以消耗
B.能使酸性溶液褪色
C.不能使溴的溶液褪色
D.分子中含有2个不对称碳原子
24.如图表示页岩气中某些烃类的结构模型:
(1)有机物甲的名称为 ,与有机物乙的关系为 。
(2)有机物乙的一氯代物有 种,
(3)写出有机物乙在光照下与氯气反应,甲基上的一个H原子被取代的反应方程式: 。
(4)若有机物甲中的氢原子全部被氯原子取代,则1mol甲消耗 mol Cl2。
25.下列有机物属于芳香族化合物的是 ,属于芳香烃的是 ,属于苯的同系物
参考答案:
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D A A B D D C D C C
题号 11 12 13 14 15
答案 B B B C C
1.D
【详解】
A.NH3的价电子对数为4,有一对孤电子对,VSEPR模型为,故A项错误;
B.TNT为三硝基甲苯,硝基N原子与苯环直接相连,正确结构简式为,故B项错误;
C.为基态B原子的轨道表达式,激发态B原子轨道表示式可以是,故C项错误;
D.p-pσ键由两个p轨道重叠形成σ键,轨道重叠示意图,故D项正确;
故本题选D。
2.A
【详解】A.乙炔分子中碳碳三键和氮气分子中氮氮三键都含有2个π键,则标准状况下3.36L乙炔和氮气混合气体中所含的π键数目为×2×NAmol—1=0.3NA,故A正确;
B.缺溶液的体积,无法计算0.1mol/L四羟基合铝酸钠溶液中四羟基合铝酸根离子的物质的量,且四羟基合铝酸根离子在溶液中水解,所以无法计算溶液中所含阴离子数目,故B错误;
C.二氧化氮易发生聚合反应生成四氧化二氮得到二氧化氮和四氧化二氮的混合气体,所以无法计算标准状况下4.48L二氧化氮和四氧化二氮混合气体中二氧化氮、四氧化二氮的物质的量和含有的原子数目,故C错误;
D.的摩尔质量为20g/mol,则中含有的质子数为×10×NAmol—1=0.9NA,故D错误;
故选A。
3.A
【详解】A.环己烷分子中C原子价电子数目是4,与该C原子连接的C原子为四面体结构,6个C原子不能在同一平面上,故该图示不能表示环己烷的球棍模型,A错误;
B.C原子价电子数目是4,两个C原子形成3对共用电子对,每个C原子再分别与1个H原子结合,使每个原子都达到最外层2个或8个电子的稳定结构,故乙炔的电子式为,B正确;
C.异戊二烯即2-甲基-1,3-丁二烯的键线式为,C正确;
D.间二甲苯是物质分子中两个甲基位于苯环的间位,其结构简式为,D正确;
故合理选项是A。
4.B
【详解】A.苯环上2个取代基有邻、间、对3种位置关系,4个碳原子的烷基取代为-C4H9,共有4种,故共有3×4=12种,故A正确;
B.苯乙烯与氢气完全加成生成 ,分子中有6种化学环境不同的氢,即加成后的产物的一溴取代物有6种,故B错误;
C.有机物分子式为C5H11Cl可看作是C5H12分子中的1个H原子被Cl原子取代后的产物,C5H12有CH3CH2CH2CH2CH3、、三种不同结构,CH3CH2CH2CH2CH3有3种H原子,有4种H原子,只有1种H原子,因此C5H11Cl同分异构体共有8种,故C正确;
D.分子式为C5H10O2的同分异构体中属于羧酸,则满足C4H9COOH,而丁基有4种,故满足要求的同分异构体有4种,故D正确;
故答案选B。
5.D
【详解】A.(CH3)3COH的名称:2-甲基丙醇,A错误;
B.图为丙烷分子的球棍模型,B错误;
C.甲醛为共价化合物,分子中存在2个碳氢共用电子对,碳原子和氧原子形成2对共用电子对,甲醛分子的电子式:,C错误;
D.2﹣乙基﹣1,3﹣丁二烯分子的键线式:,D正确;
答案选D。
6.D
【详解】A.连接四种不同基团的碳为手性碳原子,根据图知X中不含有手性碳原子,Z中连接溴原子的碳原子为手性碳原子,故A错误;
B.X中含有碳碳双键,Z中含有碳溴键,两者均只有一种官能团,故B错误;
C.Z不能和溴反应,所以Z不能使溴的 CCl4 溶液褪色,故C错误;
D.X中的碳碳双键可以和HBr发生加成反应生成,故D正确;
故选:D。
7.C
【详解】A.碳原子之间以单键结合,碳原子剩余的价键全部与氢原子结合的有机物不一定是饱和链烃,也可能是环烷烃,A不正确;
B.所给的2个结构简式对应的名称均为2-甲基丁烷,则二者不互为同分异构体,是同一种物质,B不正确;
C.与发生加成反应的产物有1-丁醇和2-丁醇,这两种产物分子式相同结构不同、互为同分异构体,C正确;
D.分子内有4种氢,则其一氯代物有4种,D不正确;
故选C。
8.D
【详解】A.苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,甲苯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯和甲苯,A不符合题意;
B.油脂是高级脂肪酸和甘油形成的酯,B不符合题意;
C.氯化铁溶液遇苯酚溶液显紫色,氯化铁溶液遇乙醇无特殊现象,C不符合题意;
D.某有机物相对分子质量为58,其分子式可以是C4H10,也可以是C3H6O,D符合题意;
故选D。
9.C
【详解】A.杂质硫化氢与氢氧化钠溶液反应,而乙炔仍然为气体,因此可通过洗气除去杂质气体,A项正确;
B.乙酸能与碳酸钠反应生成乙酸钠、CO2和水,乙酸乙酯与碳酸钠不反应且互不相溶,可用分液的方法分离,B项正确;
C.苯酚与Br2反应生成的三溴苯酚与苯互溶,无法用过滤的方法分离,C项错误;
D.加入NaCl,降低硬脂酸钠的溶解度使之析出,这种方法称为盐析,而后过滤得到硬脂酸钠,D项正确;
故答案选C。
10.C
【详解】
A.基态碳原子的价电子中2s轨道含有2个电子,2p轨道含有2个电子,轨道表示式,故A错误;
B.顺-2-丁烯中两个甲基位于碳碳双键的同侧,结构简式为,故B错误;
C.H2O中心O原子价层电子对数为,含2对孤对电子,VSEPR模型正确,故C正确;
D.氮气分子中氮原子间形成三对共用电子对,N原子最外层电子数为8,电子式为,故D错误;
故选C。
11.B
【详解】A.选择含有官能团的最长碳链为主链,官能团近端为起点,因此该有机物命名为5-甲基-2-乙基-1,3-己二烯,故A错误;
B.该有机物主链上有碳碳三键,3号位有2个甲基,命名为3,3—二甲基—1—丁炔,故B正确;
C.选择含有官能团的最长碳链为主链,该有机物主链上有5个碳原子,故C错误;
D.按照该命名主链上有6个碳原子,因此5号位上不可能有乙基,正确的命名为2,4,5-三甲基-3-乙基庚烷,故D错误;
故选B。
12.B
【详解】A.甲烷是正四面体结构,四个氢原子是等效的,故一氯代物只有一种,新戊烷碳原子的骨架也是正四面体结构,故四个甲基也是等效的,即12个氢原子也是等效的,A合理;
B.碳卤键邻位碳原子上有H才可以发生消去反应, 不能发生消去反应,B不合理;
C.氨分子和分子中氮原子都具有孤对电子,都能与氯化氢分子中具有空轨道的氢离子形成配位键,所以氨分子与氯化氢分子生成氯化铵,也可与HCl反应生成,C合理;
D.因电负性,吸电子能力,基团吸电子能力越强,羧基的电子云密度越小,羧基中氢氧键的极性越强,羧基越易电离出氢离子,D合理;
故答案选B。
13.B
【详解】A.1个M中含有6个羟基,1molM与足量钠反应,最多生成3mol氢气即6g,A正确;
B.M中官能团的名称为羟基,B错误;
C.根据M的结构可知,其分子式为C6H14O6,最简式为C3H7O3,C正确;
D.M中含有6个O原子,与乙醇在分子组成上并不是相差若干个CH2,两者不是同系物,D正确;
故答案选B。
14.C
【详解】A.测定Zn和稀硫酸反应的速率必须用到秒表进行计时,且反应时加入溶液应该用分液漏斗,选项A错误;
B.置制备氢氧化铁胶体应该向沸水中滴加饱和氯化铁溶液,选项B错误;
C.锌比铁活泼,锌做负极,铁做正极,牺牲阳极法为还原性强的金属将作为负极发生氧化还原反应而牺牲消耗,被保护的金属作为作为正极,免于被腐蚀,选项C错误;
D.饱和食盐水与电石反应会产生硫化氢杂质,硫化氢具有还原性会将酸性高锰酸钾溶液褪色,选项D错误;
答案选C。
15.C
【详解】
A.乙炔的结构简式为HCCH,空间构型为直线形,空间填充模型:,故A正确;
B.乙烯的结构简式为CH2=CH2,空间构型为平面形,球棍模型:,故B正确;
C.中子数为18的氯原子质量数为18+17=35,表示为,故C错误;
D.O是8号元素,基态O原子的价层电子排布式为2s22p4,价层电子轨道表示式:,故D正确;
故选C。
16.(1) 加成反应
(2)
(3) Ⅰ、Ⅲ ↑ 3
【分析】乙烯分子中含有键,可与水发生加成反应生成乙醇,能够发生加聚反应生成高分子化合物聚乙烯,据此分析解答。根据转化关系图,Ⅰ为苯的溴代生成溴苯,Ⅱ为苯的燃烧生成二氧化碳和水,Ⅲ为苯的硝化反应生成硝基苯,Ⅳ为苯与氢气的加成,生成环己烷,据此分析解答。
【详解】(1)乙烯可与水发生加成反应生成乙醇,反应的化学方程式为,故答案为:;加成反应;
(2)乙烯发生加聚反应生成聚乙烯,聚乙烯的结构简式为 ,故答案为:;
(3)①反应Ⅰ为苯的溴代生成溴苯,为取代反应,Ⅱ为苯的燃烧生成二氧化碳和水,为氧化反应,Ⅲ为苯的硝化反应生成硝基苯,属于取代反应,Ⅳ为苯与氢气的加成,生成环己烷,属于加成反应,其中属于取代反应的是Ⅰ、Ⅲ,故答案为:Ⅰ、Ⅲ;
②反应Ⅰ是苯的溴代生成溴苯,反应的化学方程式为↑ 。故答案为:↑ ;
③反应Ⅲ是苯的硝化反应生成硝基苯,硝基苯的结构简式为 ,故答案为: ;
④反应Ⅳ为苯与氢气的加成, +3H2 ,苯能与反应生成环己烷,故答案为:3。
17.(1)4
(2)13
(3)21
【分析】以碳碳双键为中心,根据乙烯、苯、乙炔、甲烷的结构,可以画出如图所示结构:
【详解】(1)据分析可知,最多有如图4个碳原子处于同一直线
(2)据分析可知,最多有如图13个碳原子处在同一平面
(3)该分子中有如图所示8个氢原子共面,结合第2小问中共面碳原子个数,故共面的原子个数最多有8+13=21个
18.(1)1
(2) 3 3
【详解】(1)立方烷分子中,8个氢原子的性质完全相同,则一氯代物只有1种。
(2)立方烷的二氯代物中,2个Cl原子可能位于同一条棱上,可能位于面对角线上,也可能位于体对角线上,则二氯代物共有3种,六氯代物与二氯代物的种类相同,共有3种。
19. 3-乙基戊烷 1,2,4-三甲基苯
【详解】
,主链上有5个碳原子,无论是从哪个方向开始编号,在3号位上有一个乙基,因此用系统命名法可得:3-乙基戊烷;
苯环上有三个甲基,从右边甲基下面第一个甲基开始编号,名称为:1,2,4-三甲基苯;
故答案为:3-乙基丙烷;1,2,4-三甲基苯。
20. 变浅 二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳(四氯甲烷) 四氯化碳(四氯甲烷)
【详解】甲烷与氯气在光照条件下能够发生取代反应,生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳(四氯甲烷)和氯化氢,由于反应物和生成物中只有氯气为有色物质,所以在光照条件下氯气与甲烷发生反应时,试管内气体颜色逐渐变浅;
反应生成的二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳(四氯甲烷)为不属于水的液体,所以试管内壁上有油状物生成;
一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷分子结构为四面体形非对称结构,四氯化碳(四氯甲烷)分子结构为正四面体形对称结构。
21.(1) 球棍 比例
(2) CnH2n+2 4
(3)乙烯、苯
(4)bd
(5)CH4
【分析】根据题图可知,三种物质依次是甲烷、乙烯和苯;
【详解】(1)A、B两种模型分别是有机物的球棍模型和比例模型。
(2))甲烷及其同系物即烷烃的通式为CnH2n+2;甲烷、乙烷和丙烷均无同分异构体,从丁烷开始出现同分异构体,即正丁烷和异丁烷,当n=4时,烷烃开始出现同分异构体。
(3)甲烷分子是正四面体结构,分子中所有原子不共面;而乙烯和苯都是平面结构,分子中所有原子均共面。
(4)a.苯分子中没有单键和双键,其中的碳碳键是一种介于单键和双键之间的独特的键,所有碳碳键均是相同的,不存在碳碳双键和碳碳单键交替的结构,a错误;
b.苯有毒、不溶于水、密度比水小,b正确;
c.苯环化学性质较为稳定,不能使酸性KMnO4溶液褪色,c错误;
d.苯一定条件下能与氢气反应生成环己烷、与氧气燃烧生成二氧化碳和水,d正确;
故选bd。
(5)等质量的烃完全燃烧,含氢量越高,消耗的氧气越多。所有的烃中,甲烷的含氢量最高,故答案为CH4。
22.三氟甲苯
【详解】中与苯环相连的碳原子上有3个F,其化学名称为三氟甲苯,故答案为三氟甲苯。
23.(1)2,2,4-三甲基戊烷
(2)4
(3)2
(4)
(5)碳碳双键和羧基
(6) ③ ①②
(7)加成反应
(8)C
(9) C
【详解】(1)M属于辛烷的一种同分异构体,据碳骨架可知,其结构简式为,为2,2,4-三甲基戊烷;
(2)该分子中有4种不同化学环境的氢原子,其一氯代物有4种;
(3)支链有一个甲基和一个乙基的的同分异构体,主链有5个碳原子,且乙基在3号碳原子上,有2-甲基-3-乙基戊烷和3-甲基-3-乙基戊烷两种结构;
(4)据该分子的结构模型可知,其结构简式为;
(5)含有的官能团是碳碳双键和羧基;
(6)同系物是指结构相似,分子组成相差一个或若干个原子团的同一类物质,该化合物是不饱和羧酸,③与之互为同系物;
分子式相同而结构不同的有机化合物互为同分异构体,该化合物的分子式为,①②与之互为同分异构体;
(7)此反应的特点是两种物质生成一种物质,并且乙烯的碳碳双键变成了碳碳单键,此反应类型为加成反应;
(8)根据题目信息知,共轭二烯烃才能发生该反应,C不符合共轭二烯烃的结构,故选C;
(9)由结构可知,有机物M的分子式为。
A.M中含有碳碳双键,碳碳双键最多消耗,即M最多消耗,A项说法正确;
B.M中含有碳碳双键,因此能使酸性高锰酸钾溶液、溴的溶液褪色,B项说法正确,
C.M中含有碳碳双键,因此能使酸性高锰酸钾溶液、溴的溶液褪色,C项说法错误;
D.M分子中有2个不对称碳原子,即,D项说法正确;
故选C。
24.(1) 丁烷 同分异构体
(2)2
(3)(CH3)2CHCH3+Cl2(CH3)2CHCH2Cl+HCl
(4)10
【详解】(1)根据图示可知:甲分子中含有4个C原子,形成一个碳链,每个C原子都达到结合H原子的最大数目,因此甲表示的物质是丁烷;
根据有机物乙分子中的比例模型可知:乙分子中也含有4个C原子,但含有一个支链,该物质名称为2-甲基丙烷,化合物甲、乙分子式相同,结构不同,二者属于同分异构体;
(2)有机物乙分子中含有2种不同位置的H原子,因此有机物乙的一氯代物有2种;
(3)有机物乙在光照下与氯气反应,甲基上的一个H原子被取代,该反应的反应方程式为:(CH3)2CHCH3+Cl2(CH3)2CHCH2Cl+HCl;
(4)有机物甲结构简式是CH3H2CH2CH3,该物质在与Cl2发生取代反应时,每个1个H原子被取代,反应消耗1 个Cl2。该物质分子中含有10个H原子,其完全被取代会消耗10个Cl2,因此1 mol 甲分子中的H完全被取代,需消耗10 mol Cl2。
25. ①②③④⑥⑦⑧ ②③④⑦⑧ ②③
【详解】芳香族化合物是指含有苯环的化合物,故属于芳香族化合物的是①②③④⑥⑦⑧;芳香烃指含有苯环的烃,故属于芳香烃的是②③④⑦⑧;苯的同系物指含有苯环且苯环上连接烷烃基的有机物,故属于苯的同系物是②③。
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