答案：D

题目分析：A、棉花和蛋白质都是高分子化合物，棉花的主要成分纤维素水解的最终产物为葡萄糖，而蛋白质水解的最终产物为氨基酸，错误；B、苯和乙烯都能使溴水退色，苯是萃取溴水中的溴而使水层褪色，乙烯是与溴水发生加成反应，错误；C、乙酸乙酯和油脂虽都属于酯类，但二者结构不同，不互为同系物，错误；D、甲烷和乙醇均能发生取代反应，正确。