2021-2022学年下学期高中化学鲁科版（2019）选择性必修3第3章第2节有机化合物结构的测定——提升训练（word 含解析）

第3章有机合成及其应用 合成高分子化合物第2节有机化合物结构的测定——提升训练2021-2022学年高中化学鲁科版（2019）选择性必修3
一、选择题（共16题）
1．兴奋剂在英语中称“Dope”，原义为“供赛马使用的一种鸦片麻醉混合剂”。有的运动员为提高比赛成绩而违规服用的药物大多属于兴奋剂药物刺激剂类。某种兴奋剂的结构如图：
关于该兴奋剂的说法不正确的是
A．它的分子式为C20H24O3
B．从结构上看，它属于酚类
C．从结构上看，它属于醇类
D．从元素组成上看，它可以在氧气中燃烧生成CO2和水
2．2021年诺贝尔化学奖获得者测试脯氨酸(Pro)催化有机合成，脯氨酸的结构如图所示(提示：与四个互不相同的原子或原子团相连接的碳原子叫手性碳原子) 。下列说法错误的是
A．脯氨酸能发生取代反应 B．脯氨酸能与NaOH反应
C．脯氨酸分子不含手性碳原子 D．脯氨酸的分子式为C5H9NO2
3．下列有机物中，核磁共振氢谱不是三组峰的是
A．2，2—二甲基丁烷 B．2，3，3，4—四甲基戊烷
C．3，3—二甲基已烷 D．1—丁炔
4．抗坏血酸(即维生素C)是水果罐头中常用的食品添加剂。下列有关抗坏血酸的说法正确的是
A．分子式为 B．官能团有碳碳双键、羟基和酯基
C．不能与NaOH溶液反应 D．1mol抗坏血酸与足量金属钠反应产生1mol
5．化学与生活、生产密切相关。下列说法错误的是
A．利用植物油的加成反应可制得人造黄油
B．借助红外光谱，可以获得有机化合物的相对分子质量
C．甲醇作为21世纪具有竞争力的清洁燃料之一 ，可以与汽油混合作为汽车燃料
D．市售漂白粉含有Ca(OH)2，工业上使用漂白粉常加入少量稀盐酸除去Ca( OH)2以增强漂白效果
6．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
7．下列实验操作能够达到实验目的的是
选项 实验目的 实验操作
A 探究浓度对反应速率的影响 向2支各盛有和酸性溶液的试管中，分别加入5滴记录溶液褪色所需的时间
B 探究淀粉溶液在稀硫酸加热条件下是否水解 取少量的水解液于试管中，先加适量的NaOH溶液，再滴入碘水，观察实验现象
C 检验溴乙烷中的溴元素 取适量溴乙烷于试管中，加入适量NaOH溶液并加热，冷却后加足量稀硝酸，再滴加溶液，观察现象
D 验证酸性： 用pH试纸分别测定同温度同浓度的溶液和NaClO溶液的pH
A．A B．B C．C D．D
8．分析表中各项的排布规律，按此规律排布第26项应为
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 …
C2H4 C2H6 C2H6O C2H6O2 C3H6 C3H8 C3H8O C3H6O2 C4H8 C4H10 …
A．C7H16 B．C7H14O2 C．C8H18 D．C8H18O
9．下列有机物的一氯代物只有两种的是
A． B．
C． D．
10．随着科学技术的发展，诞生了更多可靠的化学检验方法，下列说法错误的是
A．利用原子光谱上的特征谱线鉴定元素时，吸收光谱特点是亮线暗背景
B．应用质谱仪可以测定分子的结构
C．应用红外光谱仪可以测定分子的立体构型
D．18O可用于同位素跟踪法研究某些有机反应的机理
11．双酚A作为食品、饮料包装和奶瓶等塑料制品的添加剂，能导致人体内分泌失调，对儿童的健康危害更大。下列有关双酚A的叙述正确的是
A．双酚A的分子式是Cl5H18O2
B．双酚A的核磁共振氢谱显示氢原子数之比是1∶2∶2∶3
C．反应①中，1mol双酚A最多消耗2molBr2
D．反应②的产物中有两种官能团
12．化学与生产、生活、社会密切相关，下列说法正确的是
A．煤经气化和液化两个物理过程后可变为清洁能源，这是煤综合利用的主要方法
B．蛋白质、淀粉、纤维素、油脂等都能在人体内水解并提供能量
C．利用风能发电、使用太阳能热水器、应用无氟制冷剂均有利于降低大气中的二氧化碳
D．红外光谱仪、核磁共振仪、质谱仪都可用于有机化合物组成与结构的分析
13．有机物M的结构简式如图。下列有关M的说法错误的是
A．分子式为
B．苯环上的一氯代物有7种
C．1moLM与足量金属钠反应可生成
D．可发生取代反应加成反应和氧化反应
14．将含有一个羟基的化合物A10 g，与乙酸反应生成乙酸某酯11.85 g，并回收到未反应的A1.3 g，则A的相对分子质量约为
A．98 B．116 C．158 D．288
15．某烃A的相对分子质量在78~88之间，1molA完全燃烧消耗9mol氧气，且不能使溴的CCl4溶液褪色，则A的可能结构共有(不考虑立体异构)
A．9种 B．10种 C．11种 D．12种
16．下列实验设计不正确的是
A．用无水硫酸铜检验乙醇中是否含水
B．用溴水检验汽油中是否含有不饱和脂肪烃
C．用蒸馏的方法可以分离醋酸与乙醇的混合物
D．检验某卤代烃中是否含溴：加入NaOH溶液，加热，冷却，再加入硝酸银溶液
二、综合题（共6题）
17．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”）。
18．均三甲苯（）是一种易燃、不溶于水、比水密度小的有毒液体，是重要的有机化工原料，主要用于制备合成树脂、抗氧化剂等。
（1）均三甲苯属于苯的同系物，选用一种试剂区别苯和均三甲苯两种液体，这种试剂是_____________________。
（2）均三甲苯分子中的一个氢原子被氯原子取代所得产物有__________种。
（3）三聚氰胺（）也是一种重要的化工原料，其结构可看作均三甲苯分子中的部分碳原子被N原子置换所得。三聚氰胺的分子式_____________，其核磁共振氢谱有________个峰，含氮的质量分数为_____________。
19．Ⅰ、在容积为2L的密闭容器中进行如下反应：A（g）+2B（g）3C（g）+XD（g），开始时A为4mol，B为6mol；5min末时测得C的物质的量为3mol，用D表示的化学反应速率v（D）为0.2mol/（L·min）。计算
（1）5min末A的物质的量浓度为______________mol/L·
（2）前5min内用B表示的化学反应速率v（B）为_________mol/（L·min）。
（3）化学方程式中X值为__________ 。
（4）此反应在四种不同情况下的反应速率分别为：①v（A）=5mol/（L·min）；②v（B）=6mol/（L·min）；③v（C）=4.5mol/（L·min）；④v（D）=8mol/（L·min）。
其中反应速率最快的是__________（填编号）。
Ⅱ、（1）相对分子质量为72的烷烃，它的一氯代物只有一种，此烷烃的结构简式为_________。
（2）某气态烷烃和一气态烯烃组成的混合气体在同温、同压下对氢气的相对密度为13，取标准状况下此混合气体4.48 L，通入足量的溴水，溴水质量增加2.8 g，此两种烃的组成为______________（填分子式）。
（3） 有机物的结构可用“键线式”表示，如： 可简写为 可简写为 。玫瑰的香味物质中包含苧烯，苧烯的键线式如右图，，苧烯的分子式为___________。
20．已知某烷烃的相对分子质量为86.回答下列问题：
(1)该烷烃的分子式为___________。
(2)该烷烃的同分异构体有___________种。任意写出其中一种的结构简式___________，其一氯代物有___________种。
21．按要求填空：
(1)具有复合官能团的复杂有机物，其官能团具有各自的独立性，在不同条件下所发生的化学性质可分别从各官能团讨论。如 具有三种官能团：___________、___________和___________(填官能团的名称)，其分子式___________ 。
(2)请用系统命名法命名下列有机物：
①CH3C(CH3)2CH2CH3 ___________
② ___________
③ ___________
④___
(3)某烃经李比希元素分析实验测得碳的质量分数为85.71%，氢的质量分数为14.29%。该烃的质谱图显示其相对分子质量为70，该烃的核磁共振氢谱只有一个峰，请通过计算确定该烃的实验式___________ ，分子式___________， 结构简式___________ 。
22．工业制乙烯的实验原理是烷烃液态在催化剂和加热、加压条件下发生反应生成不饱和烃。例如，石油分馏产物之一的发生反应：C16H34C8H18+甲，甲4乙。请回答下列问题：
(1)甲的分子式为___________；乙能生成高分子化合物，乙中含有的官能团名称是___________。
(2)若C8H18C4H8+丙，则丙可能的结构简式是___________。
(3)若乙在催化剂作用下与水反应生成A，A可以在酸性高锰酸钾溶液的作用下转化为B，A和B可以在浓硫酸的作用下发生反应生成C和水，写出该反应的化学方程式：___________，在该反应中，浓硫酸的作用是___________。
(4)若乙在催化剂作用下与水反应生成A，气态A通过红热铜网时，铜网出现黑色和红色交替的现象，黑色变红色时反应的化学方程式为___________。实验进行一段时间后，撤掉酒精灯，不再加热，反应仍能继续进行，这说明___________。
试卷第页，共页
参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
A．根据结构简式可知，分子式为C20H24O3，故A正确；
B．从结构上看，含有酚羟基，属于酚类，故B正确；
C．从结构上看，羟基直接与苯环相连，属于酚类，故C错误；
D．该有机物由C、H、O三种元素组成，可以在氧气中燃烧生成CO2和H2O，故D正确；
选C。
2．C
【解析】
【详解】
A．脯氨酸含有羧基，能发生取代反应，故A正确；
B．脯氨酸含有羧基，能与NaOH反应，故B正确；
C．，分子中含手性碳原子(标有*的碳原子)，故C错误；
D．根据脯氨酸的结构式，可知的分子式为C5H9NO2，故D正确；
选C。
3．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．2，2－二甲基丁烷(CH3)3CCH２CH3分子中含有3种化学环境不同的H原子，核磁共振氢谱有三组峰，A错误；
B．2，3，3，4—四甲基戊烷CH(CH3)2C(CH3)2CHC(CH3)2分子中含有3种化学环境不同的H原子，核磁共振氢谱有三组峰，B错误；
C．3，3—二甲基已烷CH3 CH２C (CH3)2CH2CH2CH3分子中含有6种化学环境不同的H原子，核磁共振氢谱有六组峰，C正确；
D．1—丁炔CH≡CCH2CH3分子中含有3种化学环境不同的H原子，核磁共振氢谱有三组峰，D错误；
故选C。
4．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．抗坏血酸的分子式为，A项错误；
B．其官能团有碳碳双键、羟基和酯基，B项正确；
C．酯基可以与NaOH溶液发生反应，C项错误；
D．分子中存在4个羟基，1 mol抗坏血酸与足量金属钠反应产生2 mol ，D项错误；
故选B。
5．B
【解析】
【详解】
A．植物油含有碳碳双键，可以很氢气加成制备人造黄油，故A正确；
B．借助红外光谱可以确定有机物的官能团，质谱可以获得有机化合物的相对分子质量，故B错误；
C．甲醇是基础的化工原料，随着能源结构的改变，甲醇作为21世纪具有竞争力的清洁燃料之一 ，可以与汽油混合作为汽车燃料，故C正确；
D．市售漂白粉含有Ca(OH)2，工业上使用漂白粉常加入少量稀盐酸除去Ca( OH)2，酸性环境更有利于生成次氯酸，以增强漂白效果，故D正确；
故答案为B
6．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。
7．C
【解析】
【详解】
A．高锰酸钾过量，溶液不褪色，A项错误；
B．碘遇淀粉变蓝，若实验中淀粉过量或水解不完全，加入碘水反应后的溶液会变蓝，不能证明淀粉是否水解，检验淀粉在稀硫酸催化条件下是否发生水解，取少量的水解液于试管中，应先加入碱中和稀硫酸，再加入少量新制氢氧化铜悬浊液，加热，观察是否出现砖红色沉淀，若产生砖红色沉淀，则证明淀粉水解，B项错误；
C．取适量溴乙烷于试管中，加入适量NaOH溶液并加热，溴乙烷发生水解反应生成乙醇和NaBr，冷却后加足量稀硝酸，再滴加溶液，生成淡黄色沉淀，C项正确；
D．NaClO具有漂白性，不能用pH试纸测定其水溶液的碱性强弱，D项错误；
答案选C。
8．C
【解析】
【详解】
根据表中的化学式规律采用分组分类法推出：每4个化学式为一组，依次是烯烃、烷烃、饱和一元醇或醚等、饱和一元羧酸或酯等；把表中化学式分为4循环，26=4×6+2，即第26项应在第7组第二位的烷烃，相邻组碳原子数相差1，该组中碳原子数为2+（7-1）×1=8，故第26项则为C8H18；
故选C。
9．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。
10．D
【解析】
【分析】
【详解】
A． 利用原子光谱上的特征谱线鉴定元素时，吸收光谱特点是暗线亮背景，故A错误；
B． 应用质谱仪可以测定分子的相对分子质量，故B错误；
C． 应用红外光谱仪可以测定分子中所含的官能团，故C错误；
D． 18O可用于同位素跟踪法研究某些有机反应的机理，如酯化反应，故D正确；
故选D。
11．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．双酚A的分子式是Cl5H16O2，A错误；
B．双酚A以中间C为对称轴，核磁共振氢谱显示氢原子数之比是2:4:4:6=1∶2∶2∶3，B正确；
C．反应①中，酚羟基与Br2发生邻、对位取代，由于对位有取代，只发生在邻位碳上取代，1mol双酚A最多消耗4molBr2，C错误；
D．反应②的产物中的官能团有羟基，D错误；
故选：B。
12．D
【解析】
【详解】
A．煤的气化和液化分别指将煤转化为气体燃料、液体燃料，过程中都产生了新的物质，因此发生的变化是化学变化，A错误；
B．人体内没有纤维素酶，因此纤维素不能在人体内水解并为人体提供能量，B错误；
C．氟利昂能破坏臭氧层，引起臭氧层空洞，故应用无氟制冷剂能保护臭氧层，而与降低大气中的二氧化碳无关，C错误；
D．有机化合物结构的分析过程中，经常用到红外光谱仪、核磁共振仪、质谱仪。红外光谱仪和核磁共振氢谱仪能测出物质的结构，而质谱仪能测物质的相对分子质量，D正确；
选D。
13．C
【解析】
【详解】
A．由物质M的结构简式可知，分子式为，A正确；
B．由物质M的结构简式可知其苯环上有7种等效氢，故苯环上的一氯代物有7种，B正确；
C．M中羟基和羧基都可以和钠反应放出氢气，故1moLM与足量金属钠反应可生成1mol，C错误；
D．含有羟基和羧基可以发生酯化反应即取代反应，有苯环可以和氢气发生加成反应，羟基可以发生催化氧化反应，另外可以燃烧，即发生氧化反应，D正确；
故选C。
14．B
【解析】
【详解】
物质A能够与乙酸反应生成乙酸某酯，则A是醇R-OH，其与乙酸发生酯化反应：CH3COOH+ROH→CH3COOR+H2O，假设该一元醇的相对分子质量是M，则乙酸某酯的相对分子质量为(M+60-18)=M+42，根据方程式中物质反应转化关系可知：M g的R-OH发生反应，反应后产生酯的质量为(M+42) g，现在参加反应的A的质量m(A)=10 g-1.3 g=8.7 g，8.7 g的R-OH反应产生酯的质量是11.85 g，列比例式：M g：(M+42) g=8.7 g：11.85 g，解得M=116，故合理选项是B。
15．D
【解析】
【分析】
【详解】
设A的分子式为CxHy，l mol A完全燃烧消耗9mol氧气，则=9，且78＜12x+y＜88，x、y为整数，联立解得，x=6，y=12，即该烃为C6H12；该烃的不饱和度为1，但不能使溴的CCl4溶液褪色，则不含碳碳双键，应含有环；
若含有一个三元环：侧链为丙基，有2种；侧链为乙基和甲基，若位于同一碳原子上有1种，若位于不同碳原子上有1种；侧链为三个甲基，两个位于同一碳原子上有1种，分别位于不同碳原子上有1种；
若含有一个四元环：侧链为乙基，有1种；侧链为两个甲基，若位于同一碳原子上有1种，若位于不同碳原子上，有2种；
若含有一个五元环，则侧链为甲基，有1种；
若含有一个六元环，则无侧链，有1种；
共有2+1+1+1+1+1+1+2+1+1=12种，故答案为D。
16．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．水与白色的无水硫酸铜反应生成蓝色的五水硫酸铜，则用无水硫酸铜可以检验乙醇中是否含水，故A正确；
B．不饱和脂肪烃能与溴水发生加成反应，使溴水褪色，则用溴水可以检验汽油中是否含有不饱和脂肪烃，故B正确；
C．醋酸与乙醇的混合物为沸点相差较大的液态混合物，可用蒸馏法分离，故C正确；
D．检验某卤代烃中是否含溴时，未加入稀硝酸中和氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液会干扰溴离子检验，故D错误；
故选D。
17． 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。
18． 酸性高锰酸钾溶液 2 C3H6N6 1 66.7%
【解析】
【详解】
试题分析：（1）苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，苯的同系物能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
（2）均三甲苯分子中心对称，有2种等效氢。
（3）根据三聚氰胺结构简式书写三聚氰胺的分子式，只有1种等效氢，
解析： （1）苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，苯的同系物能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以用高锰酸钾溶液区别苯和均三甲苯两种液体。
（2）均三甲苯分子中的一个氢原子被氯原子取代所得产物有，共2种。
（3）三聚氰胺的分子式C3H6N6，只有1种等效氢，其核磁共振氢谱有1个峰，含氮的质量分数为66.7%。
19． 1.5mol/L 0.2mol/（L min） 2 ① CH4 和C4H8 C10H16
【解析】
【分析】
【详解】
Ⅰ、5min末时测得C的物质的量为3mol，用D表示的化学反应速率v（D）为0.2mol/(L·min)，生成D是0.2mol/(L·min)×2L×5min＝2mol，根据变化量之比是相应的化学计量数之比可知X＝2，则
(1)根据以上分析可知消耗A是1mol，所以5min末A的物质的量浓度为＝1.5mol/L；
(2)反应速率之比是相应的化学计量数之比，所以前5min内用B表示的化学反应速率v（B）＝v（D）＝0.2mol/(L·min)；
(3)化学方程式中X值为2。
(4)如果都用物质C表示反应速率，则分别是[mol/(L·min)]15、9、4.5、12，所以反应速率最快的是①；
Ⅱ.(1)根据通式CnH2n+2可知相对分子质量为72的烷烃中n＝，即是戊烷。它的一氯代物只有一种，此烷烃是新戊烷，结构简式为。
(2)由气态烷烃和气态单烯烃组成的混合气体是同种状况下H2密度的13倍，则M（混合）=13×2g/mol＝26g/mol，烯烃的摩尔质量最小为28g/mol，则烷烃的摩尔质量应小于26g/mol，所以混合气体中一定含有甲烷，设烯烃的化学式为CnH2n，标准状况下该混合气体4.48L，溴水增重2.8g，则n（混合）==0.2mol，混合气体质量为0.2mol×26g/mol=5.2g，则甲烷的质量为5.2g-2.8g=2.4g，甲烷的物质的量为=0.15mol，则烯烃的物质的量为0.2mol-0.15mol=0.05mol，所以M（CnH2n）==56g/mol，12n+2n=56，解得n=4，即烯烃为1-丁烯、2-丁烯或2-甲基丙烯，分子式为C4H8；
(3)根据苧烯的键线式可判断苧烯的分子式为C10H16。
20．(1)C6H14
(2) 5 CH3CH2CH2CH2CH2CH3 3
【解析】
【分析】
(1)
烷烃为饱和烃，通式为CnH2n+2，故12n+2n+2=86，n=6，故分子式为C6H14。
(2)
己烷的同分异构体有CH3CH2CH2CH2CH2CH3；(CH3)2CHCH2CH2CH3；CH3CH2CH(CH3)CH2CH3；(CH3)2CHCH(CH3)2；(CH3)3CCH2CH3，共5种。CH3CH2CH2CH2CH2CH3的一氯代物3种，(CH3)2CHCH2CH2CH3的一氯代物5种，CH3CH2CH(CH3)CH2CH3的一氯代物4种，(CH3)2CHCH(CH3)2的一氯代物2种，(CH3)3CCH2CH3的一氯代物3种。
21． 醛基 羟基 羧基 C8H6O4 2，2-二甲基丁烷 乙苯 2，3-二甲基-1-丁烯 4-甲基-2-乙基-1-戊烯 CH2 C5H10
【解析】
【分析】
【详解】
(1) 具有的三种官能团(红圈标出)：羧基、羟基、醛基；根据结构简式，可知分子式为C8H6O4。
(2)①CH3C(CH3)2CH2CH3的主链有4个C原子，2号碳原子连有2个甲基，名称是2，2-二甲基丁烷；
②的苯环上连有1个乙基，名称是乙苯；
③含有碳碳双键的最长碳链有4个C原子，从离碳碳双键最近的一端给碳原子编号，名称是2，3-二甲基-1-丁烯；
④含有碳碳双键的最长碳链有5个C原子，从离碳碳双键最近的一端给碳原子编号，2号碳原子连有1个乙基、4号碳原子连有1个甲基，名称是4-甲基-2-乙基-1-戊烯；
(3)某烃经李比希元素分析实验测得碳的质量分数为85.71%，氢的质量分数为14.29%，该烃的质谱图显示其相对分子质量为70，则烃分子中含有碳原子数是、氢原子数是，该烃的实验式CH2，分子式C5H10， 该烃的核磁共振氢谱只有一个峰，结构简式是。
22．(1) 碳碳双键
(2)、
(3) CH3COOH+C2H5OHCH3COOCH2CH3+H2O 催化剂和吸水剂
(4) 乙醇的催化氧化反应是放热反应
【解析】
【分析】
(1)
C16H34C8H18+甲，结合质量守恒可知甲的分子式，甲应含有8个碳原子，则甲分子式为；由甲、乙反应关系可知乙含有2个碳原子，应为乙烯，含有的官能团为碳碳双键；
(2)
C8H18C4H8+丙，由质量守恒可知丙为丁烷，丁烷对应的结构简式分别为、；
(3)
乙在催化剂作用下与水反应生成A，A应为乙醇，A可以在酸性高锰酸钾溶液的作用下转化为B，则B为乙酸，A和B可以在浓硫酸的作用下发生反应生成C和水，为酯化反应，C为乙酸乙酯反应的方程式为CH3COOH+C2H5OHCH3COOCH2CH3+H2O，乙酸与乙醇在浓硫酸作催化剂加热条件下生成乙酸乙酯，由于反应为可逆反应，同时浓硫酸吸水有利于平衡向生成乙酸乙酯的方向移动，反应中浓硫酸起到催化剂和吸水剂的作用；
(4)
铜丝变黑是因为发生反应：，后来变红是因为发生反应：，该反应是乙醇的催化氧化，铜在反应中做催化剂；熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该反应是一个放热反应，
故答案为：；乙醇的催化氧化反应是放热反应。