第一章第二节研究有机化合物的一般方法——提升训练2021-2022学年高中化学人教版（2019）选择性必修3（含答案）

第一章有机化合物的结构特点与研究方法第二节研究有机化合物的一般方法——提升训练2021-2022学年高中化学人教版（2019）选择性必修3
一、选择题（共16题）
1．化合物A的分子式为C8H8O2 ，A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其红外光谱和1H核磁共振谱如下图。下列关于A的说法中不正确的是
A．与A属于同类化合物的同分异构体只有3种
B．符合题中A分子结构特征的有机物只有1种
C．A在一定条件下可与3 mol H2发生加成反应
D．A分子属于酯类化合物，在一定条件下能发生水解反应
2．下列说法错误的是
A．有机物燃烧后只生成CO2和H2O的物质不一定只含有碳、氢两种元素
B．质谱法、红外光谱法和核磁共振氢谱法均能确定有机化合物的分子结构
C．元素分析法和质谱法能分别确定有机物的实验式和相对分子质量
D．质谱图中最右边的谱线表示的数值为该有机物的相对分子质量
3．核磁共振(NMR)氢谱图上有3个吸收峰的是
A．正丁烷 B．甲苯 C． D．
4．下列有机物的一氯代物只有两种的是
A． B．
C． D．
5．化合物A经李比希法和质谱法分析得知其相对分子质量为136，分子式为C8H8O2。A的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为1∶2∶2∶3，A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其红外光谱与核磁共振氢谱如图所示。关于A的下列说法中，正确的是
A．A分子中含有酯基和苯环两种官能团
B．A在一定条件下可与4molH2发生加成反应
C．A属于烃类化合物
D．符合题中A分子结构特征的有机物只有1种
6．根据你所学的知识推断，下列说法不正确的是
A．得到SrCl2·6H2O晶体需在HCl气流中蒸发SrCl2溶液
B．岩浆析出时，石英在硅酸盐后析出，主要原因是因为石英晶格能较小
C．NaCl和CsCl晶体中配位数不同，是几何因素导致的
D．红外光谱可用于测定分子的立体结构
7．烃的碳原子数小于5，完全燃烧后，生成的和的物质的量之比为。该不饱和烃的链状同分异构体有
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
8．下列叙述中正确的有
①红外光谱分析能测出各种化学键和官能团
②处于最低能量状态原子叫基态原子，1s22s22p→1s22s22p过程中形成的是发射光谱
③运用价层电子对互斥理论，CO离子的空间构型为三角锥型
④具有相同核外电子排布的粒子，化学性质相同
⑤NCl3中N－Cl键的键长比CCl4中C－Cl键的键长短
⑥质谱仪能根据最小的碎片离子确定有机物的相对分子质量
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
9．对如图所示两种化合物的结构或性质描述正确的是
A．均含有σ键和π键且均存在碳原子的sp3和sp2杂化
B．均为芳香族化合物
C．二者的分子式均为C10H12O
D．可用红外光谱区分，但不能用核磁共振氢谱区分
10．下列除杂质的方法可行的是
A．加入新制的生石灰，然后加热蒸馏，可以除去乙醇中少量的水
B．通过装有氢氧化钠溶液的洗气瓶，可以除去氯气中的氯化氢气体
C．用苯通过萃取分液的方法，可以除去溴苯中的溴
D．用氢氧化钠溶液，通过分液的方法，可以除去乙酸乙酯中的乙酸
11．充分燃烧0.1mol气态烃A，在标准状况下生成6.72LCO2和5.4gH2O，则烃A是
A．C4H6 B．C3H6 C．C2H6 D．C2H2
12．间苯三酚和HCl的甲醇溶液反应生成3，5－二甲氧基苯酚和水。提纯3，5－二甲氧基苯酚时，先分离出甲醇，再加入乙醚进行萃取，分液后得到的有机层用饱和NaHCO3溶液、蒸馏水依次进行洗涤，再经蒸馏、重结晶等操作进行产品的纯化。相关物质的部分物理性质如下表：
物质 沸点/℃ 密度(20 ℃)/(g·cm-3) 溶解性
甲醇 64.7 0.7915 易溶于水
乙醚 34.5 0.7138 微溶于水
下列说法不正确的是A．分离出甲醇的操作是蒸馏
B．用乙醚萃取后得到的有机层在分液漏斗的下层
C．用饱和NaHCO3溶液洗涤可以除去HCl
D．重结晶除去间苯三酚是利用不同物质在同一溶剂中的溶解度不同而将杂质除去
13．对含氧有机物A进行波谱分析：红外光谱显示有甲基、羟基等基团；质谱图显示相对分子质量为60；核磁共振氢谱有三组峰，峰面积之比为6：1：1，则该化合物的结构简式为
A．CH3CH2CH2OH B．(CH3)2CHCHO C．CH3COOH D．CH3CH(OH)CH3
14．某4.4g有机物X在足量氧气中完全燃烧生成11gCO2和5.4gH2O，X的蒸气密度是相同条件下氢气密度的44倍，且能与金属钠反应放出氢气。则符合上述条件的X的结构有
A．1种 B．2种 C．4种 D．8种
15．和互为同分异构体，将其中一种放在下列检测仪上进行检测，显示出的信号不能判断是哪种物质的是
A．质谱仪 B．红外光谱仪 C．核磁共振仪 D．X射线衍射仪
16．农作物的种子经过发酵、蒸馏制得的乙醇被称为“绿色汽油”。乙醇的分子结构模型如图所示，则下列叙述正确的是
A．乙醇是由两个碳原子、六个氢原子和一个氧原子构成的
B．一个乙醇分子中含有10个原子
C．乙醇中碳、氧元素的质量比为3：2
D．乙醇中氧元素的质量分数最大
二、综合题（共6题）
17．羟胺()为无色固体，结构可视为替代中1个，羟胺具有和类似的弱碱性，可以与盐酸反应生成盐酸羟胺()，盐酸羟胺是一种盐，易溶于水，溶解后完全电离为和。
(1)中元素的化合价是_______。
(2)过氧化氢催化氧化氨水法制备盐酸羟胺的原理如下：
步骤1：+NH3+H2O2X+2H2O
步骤2：X+HCl+H2O NH2OHHCl+
资料：丙酮()是一种易溶于水的无色液体，沸点为。
①的分子式为，其核磁共振氢谱只有两个吸收峰，红外光谱显示其分子结构中存在羟基和碳氮双键。的结构简式是_______。
②步骤1中，相同反应时间氨的转化率随温度变化如图1。温度高于时，随温度上升氨的转化率变化的原因是_______。
③步骤2中，在密闭容器中反应时，的平衡转化率随温度变化如图2。该反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应。
④步骤2中蒸馏出丙酮的目的是_______(1点即可)。
(3)电化学法制备盐酸羟胺：
向两侧电极分别通入和，以盐酸为电解质，组装原电池以制备盐酸羟胺。装置(图3)和正极反应机理图(图4)：
①将图4方框中缺失的物质补充完整______。
②一段时间后，正极区的与反应前相比_______(填“增大”、“减小”或“不变”)(不考虑溶液体积的变化)。
18．烷烃中碳原子数少于10个的有机物中一氯代物只有一种的共有四种物质，请写出四种物质的结构简式。___
19．天然气是一种重要的清洁能源和化工原料，其主要成分为甲烷。
（1）已知：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) H1
CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) H2
2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) H3
则CO2(g)＋CH4(g)===2CO(g)＋2H2(g)的 H＝____________。
（2）天然气中的少量H2S杂质常用氨水吸收，产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式_________________。
（3）用盐酸作甲醇燃料电池的电解质正在成为热点课题。甲醇可以用一氧化碳与氢气反应生成（催化剂为Cu2O/ZnO)。已知：2CO(g) +O2(g) 2CO2(g) △H = -566 kJ mol-1
CH3OH(g)+O2(g) CO2(g) +2H2(g) △H = -182.9 kJ mol-1
则 CO(g) +2H2(g) CH3OH(g) △H = ______。
若将生成的CH3OH与盐酸、氧气构成燃料电池，则燃料电池的负极反应式为__________。
（4）天然气也可重整生产化工原料，最近科学家们利用天然气无氧催化重整获得芳香烃X。由质谱分析得X的相对分子质量为l06，其核磁共振氢谱如图2所示，则X的结构简式为_________。
（5）科学家用氮化镓材料与铜组装如右图所示人工光合系统，利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH4。
①写出铜电极表面的电极反应式_________。
②为提高该人工光合系统的工作效率，可向装置中加入少量_______（选填“盐酸”或“硫酸”）。
20．甲、乙、丙三种烃的化学式分别为C4H6、C4H8和C5H12，三者的核磁共振氢谱都只有一组峰。
(1)甲的结构简式为_______，从官能团角度分类，甲属于_______烃。
(2)乙的结构简式为_______ 。
(3)丙的结构简式为_______，命名为_______ 。丙的同分异构体有_______种，其中一种异构体的结构简式为_______，其核磁共振氢谱有_______组峰。
21．（1）木糖醇[结构简式为]是一种甜味剂，糖尿病患者食用后不会导致血糖升高。若用氯原子取代木糖醇分子中碳原子上的氢原子，得到的一氯代物有 _______ 种同分异构体。
（2）糖尿病患者不可饮酒，酒精在肝脏内可转化成有机物A。实验结果如下：
①通过实验测得A的相对分子质量为60。
②A由C、H、O三种元素组成，分子中只存在两种类型的氢原子，且这两种类型的氢原子的个数比为1∶3。
③A可与酒精在一定条件下反应生成有芳香气味的物质。
请设计实验证明A与碳酸的酸性强弱：向A溶液中加入 ___________ （填物质名称）溶液，发现有气泡冒出；A与酒精反应的化学方程式为 _________________________________
22．2.9克某气态有机物在氧气中充分燃烧后，将产生的混合气体依次通过足量的浓硫酸和NaOH溶液，发现浓硫酸增重4.5克，NaOH溶液增重8.8克；又测得（同温同压下）该有机物密度是氢气密度的29倍。通过计算：
(1)组成该有机物的元素为_______；它的分子式为_______。
(2)写出它2种同分异构体的结构简式_______、_______。
试卷第页，共页
参考答案：
1．A
【解析】
【分析】
有机物A的分子式为分子式C8H8O2，不饱和度为(2×8+2 8)/2=5，A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，A的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为1：2：2：3，说明A含有四种氢原子且其原子个数之比为1：2：2：3，结合红外光谱可知，分子中存在酯基等基团，故有机物A的结构简式为，据此解答。
【详解】
A．属于同类化合物，应含有酯基、苯环，若为羧酸与醇形成的酯有：甲酸苯甲酯，若为羧酸与酚形成的酯，可以是乙酸酚酯，可以是甲酸与酚形成的酯，甲基有邻、间、对三种位置，故5种异构体，选项A不正确；
B．符合题中A分子结构特征的有机物只有1种，选项B正确；
C．含有苯环，A在一定条件下可与3molH2发生加成反应，选项C正确；
D．A含有酯基，属于酯类化合物，在一定条件下能发生水解反应，选项D正确；
答案选A。
2．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．乙醇含有碳、氢、氧三种元素，燃烧生成的产物只有水和二氧化碳，故A正确；
B．质谱法只能确定有机物的相对分子质量，无法确定有机物的结构，故B错误；
C．元素分析法确定有机物的实验式，质谱法可用于确定有机物的相对分子质量，故C正确；
D．质谱仪能记录分子离子、碎片离子的相对质量，质谱图中数值最大的即图中最右边的谱线是该分子的相对分子质量，故D正确；
故选：B。
3．C
【解析】
【详解】
A．CH3CH2CH2CH3中有2种氢原子，核磁共振氢谱中有2个吸收峰，A错误；
B．中有4种氢原子，核磁共振氢谱中有4个吸收峰，B错误；
C．中有3种氢原子，核磁共振氢谱中有3个吸收峰，C正确；
D．中有2种氢原子，核磁共振氢谱中有2个吸收峰，D错误；
故选C。
4．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．有3种氢，一氯代物有3种，故A错误；
B．有机物有2种氢，一氯代物有2种，故B正确；
C．有机物有1种氢，一氯代物有1种，故C错误；
D．有机物有4种氢，一氯代物有4种，故D错误。
故选：B。
5．D
【解析】
【分析】
有机物A的分子式为分子式C8H8O2，不饱和度为5，A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其核磁共振氢谱有四个吸收峰，说明分子中含有4种H原子，峰面积之比为1：2：2：3，则四种氢原子个数之比=1：2：2：3 ，结合红外光谱可知，分子中存在酯基等基团，且苯环与C原子相连，故有机物A的结构简式为，含有苯环，能与氢气发生加成反应，含有酯基，具有酯的性质。
【详解】
A．含有酯基，属于酯类化合物，苯基不是官能团，故A错误；
B．1mol有机物A含有1mol苯环，可以与3mol氢气发生加成反应，分子中酯基中的C=O双键不能与H2发生加成反应，故B错误；
C．A分子中含有O，所以不属于烃类化合物，故C错误；
D．符合题中A分子结构特征的有机物只有1种，故D正确；
故选D。
6．A
【解析】
【详解】
A．SrCl2是强酸强碱盐，水溶液中不发生水解，故得到SrCl2·6H2O晶体不需在HCl气流中蒸发SrCl2溶液，只需直接蒸发SrCl2溶液至有大量晶膜出现时，停止加热即可，A错误；
B．晶格能越大，形成的晶体越稳定，越易结晶析出，则岩浆晶出时，晶格能大的矿物先结晶析出，岩浆析出时，石英在硅酸盐后析出，主要原因是因为石英晶格能较小，B正确；
C．NaCl和CsCl晶体中配位数分别为6和8，由于NaCl和CsCl二者电性因素相同，故配位数不同，是几何因素导致的，C正确；
D．红外光谱可测量分子中含有的官能团或化学键，故可用于测定分子的立体结构，D正确；
故答案为：A。
7．B
【解析】
【分析】
【详解】
根据题意可知，该烃中、原子个数比为2:3，符合条件的只有，链烃可能是二烯烃或炔烃，其链状同分异构体有、、，共3种。
答案选B。
8．B
【解析】
【详解】
①红外光谱分析能测定出有机物的化学键和官能团，故①正确；
②是同一个能级的不同轨道，能量相同 ，2p2p→2p不能形成发射光谱，故②错误；
③CO离子中C原子的价电子对数是3，无孤电子对，空间构型为平面三角形，故③错误；
④具有相同核外电子排布的粒子，化学性质不一定相同，如S2-、Ar核外都有18个电子，性质不同，故④错误；
⑤N原子半径小于C原子，所以NCl3中N－Cl键的键长比CCl4中C－Cl键的键长短，故⑤正确；
⑥质谱仪测定的最大质荷比为相对分子质量，故⑥错误；
正确的有2个，选B。
9．A
【解析】
【详解】
A．两种化合物中均存在碳碳双键、碳碳单键、碳氢键，碳碳双键中含有π键和σ键，碳碳单键和碳氢键属于σ键；其中碳碳双键中的碳原子为杂化、甲基中的碳原子为杂化，故A正确；
B．芳香族化合物是指含有苯环的有机化合物，其中的结构中不含苯环结构，不属于芳香族化合物，故B错误；
C．的分子式为，的分子式为，故C错误；
D．核磁共振氢谱可以确定有机物的结构，也可以区分有机物，故D错误；
故选A。
10．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．生石灰极易吸水生成氢氧化钙，而乙醇的沸点低，蒸馏即可，A正确；
B．氯气能和NaOH溶液反应：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，B错误；
C．苯和溴苯是互溶的，不能用苯萃取溴苯中的溴，应该用NaOH溶液除去溴苯中的溴，C错误；
D．应该加入饱和碳酸钠溶液后分液，乙酸乙酯和乙酸均能和氢氧化钠溶液反应，D错误；
答案选A。
11．B
【解析】
【分析】
【详解】
标准状况下生成6.72LCO2的物质的量=，5.4gH2O的物质的量为，根据元素守恒，故烃A分子中碳原子个数=，氢原子个数=，故烃A的分子式为C3H6，故B正确。
故选B。
12．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据图表知，甲醇和乙醚的能互溶，但沸点不同，所以可以采用蒸馏的方法分离出甲醇，A正确；
B．根据密度知，有机层的密度小于水，是在上方，B错误；
C．混合物中含有氯化氢，氯化氢能和碳酸氢钠反应，所以为除去氯化氢用饱和NaHCO3 溶液洗涤，C正确；
D．重结晶除去间苯三酚是利用不同物质在同一溶剂中的溶解度不同而将杂质除去，从而提纯，D正确；
故选：B。
13．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．CH3CH2CH2OH有四种等效氢，不合题意，A错误；
B．(CH3)2CHCHO有甲基、羟基等基团；质谱图显示相对分子质量为60；核磁共振氢谱有三组峰，峰面积之比为6：1：1，B正确；
C．CH3COOH有两种等效氢，不合题意，C错误；
D．CH3CH(OH)CH3有四种等效氢，不合题意，D错误；
故选B。
14．D
【解析】
【分析】
【详解】
X的蒸气密度是相同条件下氢气密度的44倍，说明其相对分子质量为88，则4.4克X的物质的量为0.05mol，11克二氧化碳的物质的量为0.25mol，5.4克水的物质的量为0.3mol，则说明该有机物分子中一个分子有5个碳原子和12个氢原子，氧原子个数为，则分子式为C5H12O。该物质能与金属钠反应生成氢气，说明含有羟基，则根据C5H11-有8种结构分析，该有机物X有8种结构。
故选D。
15．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．由质谱仪能够测出物质的质荷比，进而得出相对分子质量，乙醇和二甲醚互为同分异构体，相对分子质量相同，无法判断是哪种物质，A项符合题意。
B．乙醇中含有O-H键，二甲醚中没有，由红外光谱图上是否含有O-H键的吸收峰可以判断是哪种物质，B项不符合题意。
C．乙醇分子中有3种不同化学环境的氢原子，个数比为3：2：1，对应核磁共振氢谱中有3组峰，峰面积比为3：2：1；二甲醚的核磁共振氢谱中只有1组峰，由此可以判断是哪种物质，C项不符合题意。
D．X射线衍射仪可以通过衍射图计算分子的键长和键角等分子结构信息，确定分子结构，能够判断是哪种物质，D项不符合题意。
答案选A。
16．C
【解析】
【分析】
【详解】
根据乙醇的分子结构模型可知，1个乙醇的分子由2个碳原子、6个氢原子和1个氧原子所构成，乙醇的化学式可表示为C2H6O。
A．乙醇是由乙醇分子构成的，1个乙醇分子是由两个碳原子、六个氢原子和一个氧原子构成的，故A错误。
B．1个乙醇分子由2个碳原子、6个氢原子和1个氧原子构成，因此一个乙醇分子中含有的质子数为：6×2+1×6+8=26，故B错误。
C．乙醇中碳、氧元素的质量比为(12×2)：(16×1)=3：2，故C正确。
D．由乙醇C2H6O中碳、氢、氧元素的质量比=(12×2)：(1×6)：16=12：3：8，可判断乙醇中碳元素的质量分数最大，而非氧元素的质量分数最大，故D错误。
故选：C。
17． -1 以上，温度升高促进过氧化氢分解，且氨和丙酮易挥发，浓度均降低，化学反应速率减慢，氨的转化率降低 吸热 降低丙酮的浓度，促进该平衡正向移动，提高的平衡转化率；得到的丙酮可循环使用 HCl、 增大
【解析】
【分析】
【详解】
(1)中H为+1价，Cl为-1价，O为-2价，则元素的化合价是-1价。
(2)①的分子式为，其核磁共振氢谱只有两个吸收峰，红外光谱显示其分子结构中存在羟基和碳氮双键，则的结构简式是。
②温度高于时，随温度上升氨的转化率变化的原因是以上，温度升高促进过氧化氢分解，且氨和丙酮易挥发，浓度均降低，化学反应速率减慢，氨的转化率降低。
③由图可知，升温温度，的平衡转化率增大，则该反应为吸热。
④步骤2为可逆反应，蒸馏出丙酮的目的是降低丙酮的浓度，促进该平衡正向移动，提高的平衡转化率或得到的丙酮可循环使用。
(3)①生成之后就是与HCl结合生成。
②正极的电极反应式为，则正极区的与反应前相比增大。
18．甲烷、CH4
乙烷CH3—CH3
2，2-二甲基丙烷
2，2，3，3-四甲基丁烷
【解析】
【分析】
一氯代物的种类和等效氢一样，因为有几种位置的氢,其一氯代物就有几种。怎么找等效氢 记住三点：1.连在同一个位置的氢等效2.连在同一个碳上的甲基上的氢等效3.处于对称位置的氢等效。
【详解】
一氯代物只有一种的烷烃，说明分子中的 H原子都是一样的。可以用列举的方法，从 CH4、C2H6开始，依次用 -CH3取代上面两个分子中的H原子，这样，在10个C以内的烷烃，符合条件的就有4个分子，分别是：
甲烷CH4
乙烷CH3—CH3
2，2-二甲基丙烷
2，2，3，3-四甲基丁烷
19． ΔH1+2ΔH2－2ΔH3 2NH4HS＋O2===2NH3·H2O＋2S↓ -100.1kJ/mol CH3OH+H2O—6e—=CO2+6H+ CO2＋8e－＋8H＋===CH4＋2H2O 硫酸
【解析】
【分析】
（1）根据盖斯定律解答。
（2）NH4HS中硫元素为-2价，具有还原性，能被氧气氧化为硫单质，则在一定条件下，向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫和氨水。
（3）根据盖斯定律解答。
（4）设其分子式为CxHy，由106/12可知，x=8，y=10，说明分子中含有一个苯环，另外含有2个C原子，再根据质谱图中有2个峰，可知分子中含有2种环境的H，则分子结构对称。
（5）①由电池装置图可知，铜电极上二氧化碳得电子生成甲烷。
②可向装置中加入少量的酸作电解质，由于盐酸易挥发，生成的甲烷中会混有氯化氢气体，应选用硫酸。
【详解】
（1）根据盖斯定律①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) H1
②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) H2
③2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) H3
①+2×②—2×③，则CO2(g)＋CH4(g)===2CO(g)＋2H2(g)的 H＝ΔH1+2ΔH2－2ΔH3，故答案为ΔH1+2ΔH2－2ΔH3。
（2）NH4HS中硫元素为-2价，具有还原性，能被氧气氧化为硫单质，则在一定条件下，向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫和氨水，则反应的方程式为：2NH4HS＋O2===2NH3·H2O＋2S↓，故答案为2NH4HS＋O2===2NH3·H2O＋2S↓。
（3）①2CO(g) +O2(g) 2CO2(g) △H = -566 kJ mol-1
②CH3OH(g)+ O2(g) CO2(g) +2H2(g) △H = -182.9 kJ mol-1，
根据盖斯定律：（①-2×②）×1/2得到热化学方程式为：CO(g) +2H2(g) CH3OH(g) △H=-100.1kJ/mol，若将生成的CH3OH与盐酸、氧气构成燃料电池，则燃料电池的负极反应为甲醇燃烧失电子生成二氧化碳，负极反应式为：CH3OH+H2O—6e—=CO2+6H+，故答案为-100.1kJ/mol；CH3OH+H2O—6e—=CO2+6H+。
（4）芳香烃X，已知X的相对分子质量为l06，设其分子式为CxHy，由106/12可知，x=8，y=10，说明分子中含有一个苯环，另外含有2个C原子，再根据质谱图中有2个峰，可知分子中含有2种环境的H，则分子结构对称，所以其结构简式为，故答案为。
（5）①由电池装置图可知，铜电极上二氧化碳得电子生成甲烷，则铜电极表面的电极反应式为：CO2＋8e－＋8H＋===CH4＋2H2O，故答案为CO2＋8e－＋8H＋===CH4＋2H2O 。
②可向装置中加入少量的酸作电解质，由于盐酸易挥发，生成的甲烷中会混有氯化氢气体，应选用硫酸，故答案为硫酸。
20． CH3CCCH3 炔 C(CH3)4 2，2-二甲基丙烷或新戊烷 3 CH3CH2CH2CH2CH3或CH3CH(CH3)CH2CH3 3或4
【解析】
【分析】
甲、乙、丙三种烃的化学式分别为C4H6、C4H8和C5H12，三者的核磁共振氢谱都只有一组峰，说明分子结构对称，只有一种等效氢，甲的结构简式为CH3CCCH3，乙的结构简式为，丙的结构简式为C(CH3)4。
【详解】
(1)甲的结构简式为CH3CCCH3，含有碳碳叁键，从官能团角度分类，甲属于炔烃。故答案为：CH3CCCH3；炔；
(2)乙的结构简式为。故答案为：；
(3)丙的结构简式为C(CH3)4，命名为：2，2-二甲基丙烷或新戊烷。丙的同分异构体有3种，其中一种异构体的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH3或CH3C(CH3)CH2CH3，其核磁共振氢谱有3或4组峰。故答案为：C(CH3)4；2，2-二甲基丙烷或新戊烷；3；CH3CH2CH2CH2CH3或CH3CH(CH3)CH2CH3；3或4。
21． 3 碳酸钠（其他合理答案也可）
【解析】
【分析】
根据分子结构含有的等效氢原子数目判断一氯代物；先确定A的分子式，再结合性质确定结构简式，最后利用强酸制弱酸的原理验证酸性强弱。
【详解】
(1)由木糖醇的结构简式知其分子结构对称，碳原子上的氢原子只有3种，故对应的一氯代物有3种；
(2)酒精在肝脏内可转化成有机物A，A的相对分子质量为60，由C、H、O三种元素组成，分子中只存在两种类型的氢原子，且这两种类型的氢原子的个数比为1:3，则A为乙酸，证明乙酸的酸性比碳酸强，可以用碳酸盐与乙酸反应，即把碳酸钠溶液滴加到乙酸中有气泡生成，说明乙酸的酸性大于碳酸；在浓硫酸催化作用下乙酸与乙醇加热反应生成乙酸乙酯和水，反应的方程式为。
22． C元素和H元素 C4H10 CH3CH2CH2CH3 (CH3)2CHCH3
【解析】
【分析】
【详解】
(1)根据题意，该有机物在氧气中充分燃烧后生成的混合气体通过足量的浓硫酸和NaOH溶液，浓硫酸增重的质量为生成H2O的质量，NaOH溶液增重的质量为生成的CO2的质量。由此可知，2.9克该有机物中n(H)=2n(H2O)=，n(C)=n(CO2)= ，2.9克该有机物中m(H)+m(C)=，由此可知该有机物只含C、H元素，且C、H元素的个数比为0.2∶0.5=2∶5，该有机物的最简式为C2H5。
根据（同温同压下）该有机物密度是氢气密度的29倍，可知该有机物的摩尔质量=，设该有机物的分子式为(C2H5)n，据题意有：，解得n=2，则该有机物分子式为C4H10。答案为：C元素和H元素；C4H10；
(2)C4H10为饱和烷烃——丁烷，存在正丁烷和异丁烷两种同分异构体。结构简式分别为：CH3CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH3。答案为：CH3CH2CH2CH3；(CH3)2CHCH3。