【化学】化学认识有机化合物的专项培优 易错 难题练习题及答案

【化学】化学认识有机化合物的专项培优易错难题练习题及答案
一、认识有机化合物练习题（含详细答案解析）
1．(1)的系统名称是_________；
的系统名称为__________。

(2)2，4-二甲基-3-乙基戊烷的结构简式是_____，1mol该烃完全燃烧生成二氧化碳和水，需消耗氧气_______mol。

(3)键线式表示的物质的结构简式是__________________。

【答案】3，4-二甲基辛烷 1，2，3-三甲苯 14mol CH3CH2CH=CH2
【解析】
【分析】
(1)命名烷烃时，先确定主链碳原子为8个，然后从靠近第一个取代基的左端开始编号，最后按取代基位次—取代基名称—烷烃名称的次序命名。

命名苯的同系物时，可以按顺时针编号，也可以按逆时针编号，但需体现位次和最小。

(2)书写2，4-二甲基-3-乙基戊烷的结构简式时，先写主链碳原子，再编号，再写取代基，
最后按碳呈四价的原则补齐氢原子，1mol该烃耗氧量，可利用公式31
2
n
进行计算。

(3)键线式中，拐点、两个端点都是碳原子，再确定碳原子间的单、双键，最后依据碳呈四价的原则补齐氢原子，即得结构简式。

【详解】
(1) 主链碳原子有8个，为辛烷，从左端开始编号，最后按取代基位次—取代基名称—烷烃名称的次序命名，其名称为3，4-二甲基辛烷。

命名
时，三个-CH3在1、2、3位次上，其名称为1，2，3-三甲苯。

答案为：3，4-二甲基辛烷；1，2，3-三甲苯；
(2)书写2，4-二甲基-3-乙基戊烷的结构简式时，主链有5个碳原子，再从左往右编号，据位次再写取代基，补齐氢原子，得出结构简式为；1mol该烃耗氧量为
391
2
⨯+mol=14mol 。

答案为：；14mol ；
(3)键线式
中，共有4个碳原子，其中1，2-碳原子间含有1个双键，结构简式为
CH 3CH 2CH=CH 2。

答案为：CH 3CH 2CH=CH 2。

【点睛】
给有机物命名，确定主链时，在一条横线上的碳原子数不一定最多，应将横线上碳、取代基上碳综合考虑，若不注意这一点，就会认为的主链碳原子为7
个，从而出现选主链错误。

2．由环已烷、乙醇、乙醚组成的混和物，经测定其中碳的质量分数为72%，则氧的质量分数为 A ．14.2% B ．16%
C ．17.8%
D ．19.4%
【答案】A 【解析】 【分析】
环己烷的分子式为C 6H 12可以改写成(CH 2)6，乙醇的分子式为C 2H 6O 可以改写成
(CH 2)2·H 2O ，乙醚的分子式为C 4H 10O ，可以改写成(CH 2)4·H 2O ，所以该混合物可以看成CH 2与H 2O 构成的。

【详解】
由于该混合物中C 的质量分数为72%，所以CH 2的质量分数为：12
72%=84%14
÷，那么H 2O 的质量分数为：1-84%=16%，O 元素的质量分数为：16
16%14.2%18
⨯≈，A 项正确； 答案选A 。

3．科学实验表明，在甲烷分子中，4个碳氢键是完全等同的。

下面的4个选项中错误的是 ( ) A ．键的方向一致 B ．键长相等 C ．键角相等 D ．键能相等
【答案】A 【解析】 【分析】
在甲烷分子中，4个碳氢键是完全等同的，所以键长、键角、键能均相等，分子空间构型为四面体形。

【详解】
在甲烷分子中，4个碳氢键是完全等同的，所以键长、键角、键能均相等，分子空间构型
为四面体形，所以键的方向一致不一致，故A错误；
故选：A。

4．下列说法中错误的是（）
①化学性质相似的有机物是同系物
②分子组成相差一个或几个CH2原子团的有机物是同系物
③若烃中碳、氢元素的质量分数相同，它们必定是同系物
④互为同系物的两种有机物的物理性质有差别，但化学性质相似。

A．①②③B．②③C．③④D．①②③④
【答案】A
【解析】
【详解】
①同系物化学性质相似，但化学性质相似物质不一定是同系物，如乙烯与1，3-丁二烯，故①错误；
②同系物在分子组成上析出相差一个或若干个CH2原子团，但相差一个或若干个CH2原子团的有机物不一定是同系物，如乙酸与乙酸乙酯，故②错误；
③同系物中碳、氢元素的质量分数不一定对应相同，如甲烷与乙烷．烃中碳、氢元素的质量分数对应相同，不一定是同系物如乙炔与苯，故③错误。

故选A。

5．一种气态烷烃和一种气态烯烃，它们分子里的碳原子数相等。

将1.0体积这种混合气体在氧气中完全燃烧，生成2.0体积的CO2和2.4体积的水蒸气（气体体积均在相同状况下测定），则混合气体中烯烃和烷烃的体积比为（）
A．3：1 B．1：3 C．2：3 D．3：2
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
相同条件下，气体的体积之比等于物质的量之比，1.0体积的这两种气体的混合物在氧气中完全燃烧，生成2体积的二氧化碳和2.4体积的水蒸气，混合气体的物质的量与生成二氧
化碳的物质的量之比为1：2，则混合气体中平均碳原子数为：2
=2
1
，混合气体与水的物
质的量之比为1：2.4，则混合气体中平均氢原子数为：2.42
=4.8
1
，由于烯烃和烷烃分
子中的碳原子数相等，则混合气体由乙烷和乙烯混合而成，设乙烯的体积为x，乙烷的体积为y，
混合物中平均氢原子数为：4x+6y
=4.8
x+y
，解得x： y=3： 2；
故选D。

6．下列物质一定属于同系物的是（ ）
①CH 4②CH 3CH=CHCH 3③CH 3CH 2CH=CH 2④CH 2=CH 2⑤CH 2=CH —CH=CH 2⑥C 3H 6⑦⑧
A ．①、②和③
B ．④、⑤和⑥
C ．⑤和⑦
D ．⑥和⑧
【答案】C 【解析】 【分析】
同系物为结构类似，分子组成上相差1个或多个CH 2原子团的物质胡成为同系物。

【详解】
②和③分子式相同但结构不同，二者互称同分异构体；②和④、③和④结构相似，分子组成上相差2个CH 2基团，故②和④、③和④互称为同系物；⑤和⑦均为二烯烃，分子组成上相差1个CH 2基团，故互称为同系物；故C 正确。

7．1mol 某烃在氧气中充分燃烧，需要消耗8mol 氧气。

它在光照的条件下与氯气反应能生成三种不同的一氯取代物。

该烃的结构简式是（ ） A ．
B ．CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3
C ．
D ．（CH 3）2CHCH （CH 3）2
【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
设该烃的化学式为C a H b ，由燃烧通式知a+4
b
=8，由此可以排除A 、D ；B 、C 的分子式均为C 5H 12，符合a+
4
b
=8，B 戊烷一氯代物有三种，C 异戊烷一氯代物有四种，故选B 。

8．PtCl 2(NH 3)2可以形成两种固体，一种为淡黄色，在水中的溶解度较小；另一种为黄绿色，在水中的溶解度较大。

(1)PtCl 2(NH 3)2为__________结构（填“平面四边形”或“四面体”）。

(2)黄绿色固体的立体构型图为____________________。

【答案】平面正方形
【解析】
【分析】
(1)根据相似相溶原理，极性分子构成的溶质易溶于极性分子构成的溶剂，非极性分子构成的溶质易溶于非极性分子构成的溶剂。

(2)Pt(NH3)2Cl2分子是平面结构，两个Cl原子有相邻和相对两种位置；
【详解】
(1)通过相似相溶原理可知两种固体一种为极性分子，另一种为非极性分子，若PtCl2(NH3)2为四面体结构，只能为极性分子，故只能为平面正方形结构，故答案为：平面四边形；(2)黄绿色固体在水中的溶解度较大，则为极性分子，NH3和Cl在四边形的4个角上的分布
是不对称的，即正负电荷重心不重合，故黄绿色固体是，故答案为：。

【点睛】
这类题目要求考生审清题目信息，并与所学知识结合起来解答，注意相似相溶原理的应用。

9．化合物A（C4H10O）是一种有机溶剂，且A只有一种一氯取代物B，在一定条件下A可以发生如下变化：
（1）A分子中的官能团名称是___，A的结构简式是___；
（2）写出下列化学方程式：
A→B：___；A→D：___；
（3）A的同分异构体F也可以有框图内A的各种变化，且F的一氯取代物有三种。

F的结构简式是：___。

【答案】羟基 (CH3)3C-OH+Cl2+HCl
CH2=C（CH3）2+H2O
【解析】
【分析】
首先根据不饱和度发现A中无不饱和度，只有一种一氯代物说明只有一种等效氢，因此必
然是对称结构的一元醇，则A为，B为一氯代物，C为醇钠，A到D是典型的
消去反应的条件，得到烯烃，再和溴的四氯化碳加成得到E，本题得解。

【详解】
（1）A是醇，官能团为羟基，A的结构简式为；
（2）A→B为取代反应，方程式为(CH3)3C-OH+Cl2+HCl，A→D为消去反应，方程式为CH2=C（CH3）2+H2O；
（3）首先F也是一元醇，有3种等效氢，且羟基的邻位碳上有氢原子，符合条件的结构为。

10．苯酚是一种重要的化工原料。

以苯酚为主要起始原料，经下列反应可制得香料M和高分子化合物N。

(部分产物及反应条件已略去)
(1)由苯酚生成A的化学方程式是______。

(2)已知C的分子式为C5H12O，C能与金属Na反应，C的一氯代物有2种。

C的结构简式是______。

(3)B与C反应的化学方程式是_________。

(4)生成N的反应类型是______，D的结构简式是_________。

(5)以苯酚为基础原料也可以合成防腐剂F。

已知F的相对分子质量为152，其中氧元素的质量分数为31%，F完全燃烧只生成CO2和H2O。

则F的分子式是________。

(6)已知F具有如下结构特征：
①芳香族化合物F能与NaHCO3溶液反应，且不能发生水解反应；
②F的分子中含有4种不同的氢原子；
③分子结构中不存在“-O-O- ”的连接方式。

F的结构简式是____________。

【答案】+NaOH→+H2O
++H2O 缩聚反应
C8H8O3
【解析】
【分析】
苯酚与氢氧化钠反应生成苯酚钠，故A为，由转化关系可知B为
，C的分子式为C5H12O，C能与金属Na反应，属于饱和一元醇，C的一氯代物有2种，分子中有2种H原子，则C的结构简式是，B与C发生酯化反应生成M，则M为；苯酚与丙酮反应生成D，D的分子式为C15H16O2，再结合N的结构可知D为，据此解答。

【详解】
根据上述分析可知：A为，B为，C为，M为
，D为。

(1)苯酚与NaOH发生反应产生苯酚钠和H2O，反应方程式为：
+NaOH→+H2O；
(2)根据上述分析可知C结构简式为：；
(3)B是，含有羧基，C是，含有醇羟基，二者在浓硫酸存在条件下加热，发生酯化反应产生M和水，该反应是可逆反应，化学方程式为：++H2O；
(4)D是，D与发生缩聚反应产生N：
和CH3OH，故由D生成N的反应为缩聚反应；
(5)(6)以苯酚为基础原料也可以合成防腐剂F，经质谱分析F的相对分子质量为152，其中
氧元素的质量分数为31%，则分子中氧原子数目N(O)=15231%
16
=3，芳香族化合物F能
与NaHCO3溶液反应，且不能发生水解反应，故分子中含有苯环、-COOH，假定为二元取代，则剩余基团的相对分子质量为152-76-45=31，且含有1个O原子，完全燃烧只生成CO2和H2O，故剩余基团为-OCH3或-CH2OH，故F的分子式为C8H8O3，F的核磁共振氢谱显示其分子中含有4种氢原子，分子结构中不存在“-O-O-”的连接方式，F的结构简式是。

【点睛】
本题考查有机物的推断，涉及酚、羧酸等性质与转化，注意根据苯酚、D的分子式、N的结构式推断D的结构，注意(5)中利用相对分子质量确定F的分子式，是对有机化合物知识的综合考查，能较好的考查学生思维能力。

11．布噁布洛芬是一种消炎镇痛的药物。

它的工业合成路线如下：
请回答下列问题：
(1)A长期暴露在空气中会变质，其原因是____。

(2)B→C 反应类型为___________，E→F 反应中生成的无机产物为_________。

(3)由A 到B 的反应通常在低温时进行。

温度升高时，多硝基取代副产物会增多，最可能生成的二硝基取代物是下列物质中的__________(填字母)。

a b c d
(4)D 的结构简式__________；D 的同分异构体H 是一种α-氨基酸，能使FeCl 3溶液显紫色，而且苯环上只有两个取代基，它在苯环上的一卤代物只有两种，则H 的结构简式是 _________。

(5)写出以
为原料制备
的合成路线流程图（无机试剂任
选）_______________。

合成路线流程图示例如下：
CH 2=CH 2HBr 催化剂，加热−−−−−→CH 3CH 2Br NaOH 溶液
加热
−−−−→CH 3CH 2OH 【答案】酚羟基易被空气氧化 还原 HCl 与H 2O a
【解析】 【分析】
(1)根据苯酚在空气中易被氧化而显粉红色这一现象，可以推知含有酚羟基物质的不稳定性；
(2)根据B→C 反应的条件可知，该反应为还原反应，利用元素守恒可知E→F 反应中生成的无机产物；
(3)根据一硝基取代物可知，硝基取代位置在酚羟基所连碳的邻位，由邻、对位取代原理解答；
(4)由B 的结构及C 的分子式可知，B 中的硝基被还原为氨基，故C 为
，结合C 、E 的结构及D 的分子式可知，C 中—CN 水解为—COOH ，故
D 为，D 与C 2H 5OH 在酸性条件下反应产生
E 是
，E与反应产生F是。

D的同分异构体H是一种α-氨基酸，H可被酸性
KMnO4溶液氧化成对苯二甲酸，由于酚羟基易被氧化，故H中取代基为HOCH2—、—
CH(NH2)COOH，处于对位位置；
(5)以为原料制备，可以先在的间位引入
硝基，再还原成氨基，然后将—CN在酸性条件下水解得羧基即可得产品。

【详解】
根据上述推断可知C为，D为，F是。

(1)根据苯酚在空气中易被氧化而显粉红色这一现象，可以推知酚类化合物易被空气中的O2氧化，故A长期暴露在空气中会变质；
(2)根据B→C反应的条件可知，该反应为还原反应，利用元素守恒可知E→F反应中生成的无机产物为 HCl与H2O；
(3)根据一硝基取代物可知，硝基取代位置在酚羟基所连碳的邻位，由邻、对位取代原理可知a物质最有可能生成，故合理选项是a；
(4)由B的结构及C的分子式可知，B中的硝基被还原为氨基，故C为
，结合C、E的结构及D的分子式可知，C中-CN水解为-COOH，故D 为。

D的同分异构体H是一种α-氨基酸，H可被酸性KMnO4溶液氧化成对苯二甲酸，由于酚羟基易被氧化，故H中取代基为HOCH2—、—CH(NH2)COOH，二者处于对位位置，H的结构简式是；
(5)以为原料制备，可以先在的间位引入硝基，再还原成氨基，然后将—CN在酸性条件下水解得羧基即可得产品，合成路线为：。

【点睛】
本题考查有机物的推断与合成，充分利用合成路线中有机物的分子式、结构式，根据逆推法确定物质的结构，侧重考查学生的推理能力与分析、判断能力。

12．甲苯二异氰酸酯(简称TDI)是一种重要的化工原料，是制造聚氨酯系列产品的原料之一。

而工业TDI产品是2，4-甲苯二异氰酸酯与2，6-甲苯二异氰酸酯的混合物。

工业上生产TDT的方法有几种，但比较成熟和经济的方法是胺光气化法。

下图为工业上用“胺光气化法”合成TDI后生产某聚氨酯产品的主要反应流程图(副产物没有标出)
已知：第③、④和⑤步反应两物质等物质的量反应。

试回答：
(1)写出光气(COCl2)和流程图中A的结构简式：
______________________、_____________________；
(2)按要求写出与第①步反应产物(见流程图)互为同分异构体的结构简式或数目。

A．只呈碱性的芳香族化合物(任写一种)________________；
B．既呈碱性又呈酸性的芳香族化合物的种数为____________。

(3)已知聚氨酯X链节中含有结构。

第⑤步反应类型为_________，
聚氨酯X的结构简式：___________________________________。

(4)写出反应④的化学方程式：______________________________。

(5)资料显示，TDI在大于45℃时会发生两分子聚合成二聚物，此二聚物中除了苯环外还含有两个四元环(由C、N原子构成)，写出上述流程图中TDI的一种结构自身反应生成的二聚物的结构简式。

______________________。

【答案】 10 加聚反应
++4HCl
或
【解析】
【分析】
甲苯和浓硝酸发生取代反应生成2，4-二硝基甲苯，在铜作催化剂、加热条件下，2，4-二硝基甲苯和氢气发生还原反应生成A，A和COCl2反应生成，则A的结构简式为：，和乙二醇反应生成X，X的结构简式为：。

【详解】
根据上述分析可知A为，X为。

(1)光气中2个Cl原子与羰基C原子形成2个成单电子形成2对共用电子对，则光气的结构式是；A的结构简式为：；
(2)A. 2，4-二硝基甲苯的同分异构体为只呈碱性的芳香族化合物，其中一种结构简式为：
；
B. 2，4-二硝基甲苯的同分异构体为既呈碱性又呈酸性的芳香族化合物，呈碱性说明含有氨基，呈酸性说明含有羧基，当氨基和羧基处于邻位时，硝基有4种排列方法，当氨基和羧基处于间位时，硝基有4种排列方法，当氨基和硝基处于对位时，硝基有两种排列方法，所以一共有10种符合条件的同分异构体；
(3)通过以上分析知，该反应属于加聚反应，X的结构简式为：
；
(4)根据流程图知，该反应方程式为：++4HCl；
(5)TDI在大于45℃时会发生两分子聚合成二聚物，此二聚物中除了苯环外还含有两个四元环(由C、N原子构成)，则该物质的结构简式为：或。

【点睛】
本题考查了有机物的推断，明确物质的官能团及其性质是解本题关键，注意有机物的断键和成键位置，难点是同分异构体种类的判断，采用“定二议一”的方法进行推断。

13．化合物甲只含C、H两种元素，化合物乙和丙都只含C、H、F三种元素，甲、乙、丙都是饱和化合物且分子中都含有26个电子。

据此推断：
(1)甲的分子式是_____________；若甲分子中有两个H原子被F原子代替，所得产物可能有_______种结构。

(2)乙是性能优异的环保产品，它可替代某些会破坏臭氧层的氟里昂产品，用作致冷剂。

已知乙分子中C、H、F原子个数比为1∶2∶2，则下列对于乙的描述正确的是
____________。

A．其分子构型为正四面体 B．其分子构型为正四边形
C．具有两种同分异构体 D．没有同分异构体
(3)将甲、乙按物质的量之比1∶1混合所得混合物的平均摩尔质量等于丙的摩尔质量，则丙的分子式是______________。

【答案】C3H8 4 D C2H5F
【解析】
【分析】
化合物甲只含C、H两种元素，应为烷烃，分子式符合C n H2n+2，分子中含有26个电子，则
有6n+2n+2=26，n=3，则甲为C 3H 8，乙分子中C 、H 、F 原子个数比为l ：2：2，分子中含有26个电子，应为CH 2F 2，电子数为26，符合，将甲、乙按物质的量之比1：1混合所得混合物的平均摩尔质量等于丙的摩尔质量，丙的相对分子质量为44522+=48，且分子中含有26个电子，应为C 2H 5F ，以此解答该题。

【详解】
(1)化合物甲只含C 、H 两种元素，应为烷烃，分子式符合C n H 2n+2，分子中含有26个电子，则有6n+2n+2=26，n=3，则甲为C 3H 8，若甲分子中有两个H 原子被F 原子代替，所得产物可能有CH 3CH 2CHF 2、CH 3CF 2CH 3、CH 2FCHFCH 3、CH 2FCH 2CH 2F 共四种；
(2)乙分子中C 、H 、F 原子个数比为l ：2：2，分子中含有26个电子，应为CH 2F 2，为四面体结构，不存在同分异构体，故答案为D ；
(3)将甲、乙按物质的量之比1：1混合所得混合物的平均摩尔质量等于丙的摩尔质量，丙的相对分子质量为44522
+=48，且分子中含有26个电子，应为C 2H 5F 。

14．某化学学习小组欲探究己烷的性质，用己烷进行下列实验：
实验1：
实验2：将上述橙色溶液装入密封性好的无色试剂瓶中。

过一段时间，溶液颜色变浅，打开瓶盖瓶口出现白雾。

实验3：利用如图所示实验装置在一定条件分解己烷（生成丙烷和丙烯
32CH CH CH =），且丙烯能被酸性4KMnO 溶液氧化。

(1)实验1中用到的玻璃仪器主要有______________________________________（填名称）。

(2)由实验1可知，己烷的物理性质有____________________________________。

(3)实验2中的橙色溶液逐渐变浅的原因是__________________（填序号）。

A .己烷与溴发生了取代反应
B .溴代己烷为无色物质
C .液溴向外挥发浓度降低
D .己烷与液溴发生了加成反应
E .液溴与己烷分层，密度大的液溴在下层
(4)实验3中装置Ⅱ的作用是______________________________________。

(5)试管C 中的现象是______________________________________。

(6)试写出装置Ⅰ中发生的生成丙烷和丙烯的化学方程式：
______________________________________。

【答案】烧杯、分液漏斗（有无玻璃棒均正确） 己烷的密度比水小，难溶于水，可溶解溴 AB 冷凝己烷分解产生的气体 酸性高锰酸钾溶液的紫色褪去
()323323324CH CH CH CH CH CH CH CH CH −−−−→+=一定条件下
【解析】
【分析】
【详解】
(1)实验①的主要操作是分液，需要的玻璃仪器主要是烧杯和分液漏斗，故答案为：烧杯、分液漏斗；
(2)溴水和己烷混合后，下层几乎是无色的，且分液后得到橙色溶液，这说明己烷比水轻，难溶于水，可溶解溴，故答案为：己烷比水轻，难熔于水，可溶解溴；
(3)由于打开瓶盖瓶口出现白雾，这说明有溴化氢生成。

由于己烷是烷烃，能和溴发生取代反应生成溴代烷和溴化氢，因此正确的答案选AB ，故答案为：AB ；
(4)实验3的装置Ⅱ中有冰水浴，所以该装置的作用是冷凝己烷分解产生的气体，故答案为：冷凝己烷分解产生的气体；
(5)己烷裂化有气态的烯烃生成，烯烃含有碳碳双键，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，因此看到试管C 中酸性高锰酸钾的紫色褪去，故答案为：酸性高锰酸钾的紫色褪去；
(6)在一定条件下，己烷裂化生成丙烷和丙烯，反应的化学方程式是CH 3(CH 2)4CH 3
CH 3CH 2CH 3﹢CH 3CH =CH 2，故答案为：CH 3(CH 2)4CH 3
CH 3CH 2CH 3﹢
CH 3CH =CH 2。

15．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CH 3Cl 的化学反应方程式：___。

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控制气流速度；②_______________；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)E装置中除盐酸外，还含有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为___(填字母)
A．分液法 B．蒸馏法 C．结晶法
(5)将1molCH4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0.1mol，则参加反应的Cl2的物质的量为___，生成HCl的物质的量共为___
【答案】CH4+Cl2CH3Cl+HCl 正确干燥气体均匀混合气体淀粉－KI A 3mol 3mol
【解析】
【分析】
实验室用浓盐酸和MnO2在加热条件下发生反应生成Cl2，Cl2经干燥后和CH4在光照条件下发生取代反应，生成多种氯代烃和HCl，最后生成的HCl溶于水生成盐酸，与有机物可用分液的方法分离。

【详解】
(1)甲烷可以和氯气发生取代反应，产物为HCl和CH3Cl，反应方程式为
CH4+Cl2CH3Cl+HCl。

E中有HCl产生并不能说明甲烷和氯气发生了取代反应，因为利用MnO2和浓盐酸制备的Cl2中也会有HCl，也会到达E中，因此他的看法正确；
(2)浓硫酸可以干燥氯气和氯化氢；也可以均匀混合甲烷和氯气；
(3)氯气具有氧化性，KI中碘离子能被氯气氧化生成碘单质，碘遇淀粉会变蓝色，所以棉花上可能预先滴淀粉－KI溶液；
(4)最后生成的HCl溶于水生成盐酸，与有机物互不相溶，可用分液的方法分离，答案选A；
(5)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
0.1mol，根据碳守恒，假设CH3Cl的物质的量是xmol，则有x+x+0.1＋x＋0.2＋x＋0.3=1，
可得x=0.1mol，则它们的物质的量分别为0.1mol、0.2mol、0.3mol、0.4mol。

在取代反应中，取代1molH消耗1molCl2，生成1molHCl,则消耗氯气的物质的量为
0.1mol+2×0.2mol+3×0.3mol+4×0.4mol=3mol，生成HCl的物质的量共为3mol。