1.3、烃-章节训练2021-2022学年高中化学鲁科版（2019）选择性必修3（word版含解析）

1.3、烃
一、选择题（共15题)
1．下列说法中正确的是
A．烃是指含有碳、氢元素的有机物
B．燃烧后能产生CO2和H2O的有机物一定是烃
C．天然气、沼气、坑气、煤气的主要成分都是甲烷
D．形成化合物种类最多的元素位于周期表中第二周期第IVA族
2．关于化合物2-苯基丙烯()，下列说法正确的是
A．易溶于水 B．可以发生加聚反应
C．分子中所有原子共平面 D．不能使溴水褪色
3．下列说法不正确的是
A．按有机物系统命名法，某有机物的名称为：3，3－二乙基戊烷
B．石蜡油蒸气通过炽热的碎瓷片后，将生成气体直接通入酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色说明蒸气中有乙烯
C．用酸性高锰酸钾溶液可鉴别乙酸、苯、乙醇和溴苯四种无色液体
D．两个碳环共用两个或两个以上碳原子的一类多环脂环烃称为“桥环烃”，如，该烃的二氯代物有4种
4．江苏联环药业生产的还原酶抑制型药物爱普列特适用于治疗良性前列腺增生症，结构如图所示。下列关于该物质的说法中不正确的是
A．分子中含有三种官能团
B．所有碳原子不在同一平面上
C．爱普列特最多能消耗
D．能发生取代反应、加成反应和氧化反应
5．下列实验不正确的是
A．选用溴水鉴别乙烷和乙烯
B．选用酸性高锰酸钾溶液鉴别乙烷和乙烯
C．选用酸性高锰酸钾溶液除去乙烷中乙烯
D．选用溴水除去乙烷中乙烯
6．实验室制备硝基苯(难溶于水，密度比水大的油状液体)的反应原理为：+H2O，下列关于硝基苯的制备和纯化的装置不正确的是
A．浓硫酸与浓硝酸混合 B．制备硝基苯
C． D．分离硝基苯中混有的苯
7．下列表示不正确的是
A．乙烯的结构式：
B．一氯甲烷的结构式：CH3Cl
C．2－甲基丁烷的键线式：
D．甲基的电子式：
8．苯是石油化工的基本原料，苯进入人体内，可在造血组织本身形成有血液毒性的代谢产物，被世界卫生组织认定为致癌物质。下列关于苯的叙述正确的是
A．苯环是单、双键交替组成的平面环状结构
B．苯和乙烯均能使酸性KMnO4溶液褪色
C．苯的硝化反应属于取代反应
D．苯跟溴水在催化剂作用下发生取代反应生成溴苯
9．有机化合物甲、乙、丙存在以下转化关系：
下列说法错误的是
A．甲、乙、丙均属于芳香烃
B．1mol甲可与3molH2反应
C．甲、乙都能与Na2CO3溶液反应
D．乙中所有碳原子可能在同一平面上
10．下列说法正确的是
A．通过煤的液化可获得洁净的燃料油
B．甲烷、2-丁烯和乳酸均存在立体异构现象
C．等物质的量的1，3-丁二烯与溴单质发生加成反应的产物有2种
D．重柴油、润滑油、石蜡、燃料油等来自于的石油常压分馏
11．一种治疗帕金森症的药品的合成中涉及如下转化关系。下列说法正确的是
A． 中存在键的数目为
B．、、分子中均存在顺反异构现象
C．的反应包括取代和消去两步反应
D．分子中所有碳原子不可能处于同一平面
12．下列说法不正确的是
A．石油分馏产品经过裂解可得到乙烯、丙烯等气态混合烃
B．联苯的结构简式为，属于芳香烃，其一氯代物有4种
C．苯、甲苯和乙苯均不能与溴的四氯化碳溶液反应
D．煤的气化、液化是将煤通过化学反应转化成气态、液态含能物质的过程
13．下列化合物中既易发生取代反应，也可发生加成反应，还能使酸性溶液褪色的是
A．乙烷 B．乙醇
C．丙烯 D．甲苯
14．下列叙述正确的是
A．高分子材料能以石油、煤等化石燃料为原料进行生产
B．聚乙烯的分子中含有碳碳双键
C．高分子材料中的有机物分子均呈链状结构
D．橡胶硫化的过程中发生了化学反应
15．一种生产聚苯乙烯的流程如下：
下列叙述不正确的是
A．反应①属于加成反应
B．1 mol苯乙烯最多可与4 mol Br2发生加成
C．鉴别苯与苯乙烯可用KMnO4酸性溶液
D．苯、苯乙烯和聚苯乙烯分子中所有原子不可能都处于同一平面
二、综合题（共7题）
16．已知为平面结构，则W(HOOC-CH=CH-CH=CH-COOH)分子中最多有________个原子在同一平面内。
17．下列各图均能表示甲烷的分子结构，按要求回答下列问题。
（1）甲烷的比例模型是______(填序号)。
（2）相对分子质量为100的烷烃的分子式是_____。
（3）立方烷的一氯代物有_________种，它的六氯代物有_________种。
（4）下列物质的沸点按由高到低的顺序排列正确的是___________。
①CH3(CH2)2CH3 ②CH3(CH2)3CH3 ③(CH3)3CH ④(CH3)2CHCH2CH3
A．②④①③ B．④②①③ C．④③②① D．②④③①
（5）已知拆开1mol H－H键，1molO－H（g）键，1molO=O键分别需要的能量是436kJ、463kJ、496kJ，则O2与H2反应生成2molH2O（g）所释放的热量为___________ kJ 。
18．丁基橡胶可用于制造汽车内胎，合成丁基橡胶的一种单体A的分子式为C4H8，A氢化后得到2－甲基丙烷。完成下列填空：
(1)A可以发生加聚反应，写出反应方程式__________________________
(2)写出将A通入下列两种溶液后出现的现象。
A通入溴水：________________________________________________；
A通入溴的四氯化碳溶液：_________________________
(3)烯烃和NBS作用，烯烃中与双键碳相邻碳原子上的一个氢原子被溴原子取代。分子式为C4H8的烃和NBS作用，得到的一溴代烯烃有________种。
19．根据烃类化合物的有关知识回答下列问题：
(1)根据名称写结构简式：
2，2-二甲基-4-乙基庚烷____；
(2)用系统命名法命名：
____；
(3)有机物CH3CH(CH3)CH2CH2CH3是某单炔烃经过加成反应得到的，请写出此炔烃可能的结构简式___。
(4)分子式为C8H10的芳香烃，苯环上的一溴取代物只有一种，写出该芳香烃的结构简式：____；
(5)戊烷(C5H12)的某种同分异构体只有一种一氯代物，写出它的结构简式：___；
(6)写出2-甲基-1，3-丁二烯()发生加聚反应的化学方程式____。
20．二茂铁[(C5H5)2Fe]是由一个二价铁离子和2个环戊烯基负离子构成，它的发现可以说是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事件，它开辟了金属有机化合物研究的新领域，促进了金属有机化学的发展。二茂铁可以用还原铁粉与环戊二烯在氮气氛围中发生反应而制得。
请回答下列问题：
（1）二茂铁的熔点是173℃(在100℃时开始升华)，沸点是2.19℃，不溶于水，易溶于苯、乙醚等非极性溶剂。据此可推断二茂铁晶体为______晶体，由此可进一步推知，在二茂铁结构中，与Fe2+之间形成的化学键类型是_______；
（2）①写出等物质的量的环戊二烯与溴反应的两个化学方程式____________，
②H2C=CH—C≡C—CH3是环戊二烯的一种同分异构体，在其分子结构中处于同一平面上的原子个数最多有______个。
21．自20世纪90年代以来，稠环化合物的研究开发工作十分迅速，这一类物质在高科技领域有着十分广泛的应用前景。下面是苯和一系列稠环芳香烃的结构简式：
试解答下列问题：
（1）写出化合物②⑤的分子式：②_____________ ；⑤____________ ；
（2）这组化合物分子式的通式是：____________
（3）某课外兴趣小组，做了系列实验，他们将该系列的前5种芳香烃逐一加到浓的酸性高锰酸钾溶液中加热。结果发现，只有苯无明显变化，其余4种物质都能使酸性高锰钾溶
液褪色。经分析知后4种稠环芳烃的氧化产物是：、
或者两者都有。由此你能得出的结论是：__________________，
（4）甲、乙、丙三同学同做酸性高锰酸钾溶液氧化并五苯的实验。甲将氧化后的混合液酸化分离得到一种无色晶体X，称取0.2540g X，用热水配成100mL溶液中和滴定，取出25.00mL，用0.1000mol·L-1NaOH溶液中和滴定，滴到10.00mL时达到终点；丙用酸性高锰酸钾氧化并五苯，将氧化后的混合液酸化分离得到无色晶体Y，中和测定知Y的中和能力只有X的中和能力的一半；乙用酸性高锰钾溶液氧化并五苯，将氧化后的混合液酸化分离得无色晶体，经分析其中包含了甲与丙得的两种成份，通过计算推理确定X的结构简式______________。
（5）在Y的同分异构体中与Y同属芳香族化合物既可看作羧酸类，又可看作酯类的同分异构体的结构简式有：______________________________________________________，
在Y的同分异构体中既不属于羧酸类，又不属于酯类，但可看作常见芳香烃的衍生物的同分异构体的结构简式有____________（写一种）
22．CH4既是一种重要的能源，也是一种重要的化工原料。
(1)甲烷的电子式为________。
(2)甲烷高温分解生成氢气和碳。在密闭容器中进行此反应时要通入适量空气使部分甲烷燃烧，其目的是_______。
(3)以CH4为燃料可设计成结构简单、能量转化率高、对环境无污染的燃料电池，其工作原理如图所示，则通入a气体的电极名称为_____，通入b气体的电极反应式________(质子交换膜只允许H+通过)。
(4)在一定温度和催化剂作用下，CH4与CO2可直接转化成乙酸，这是实现“减排”的一种研究方向。
①在不同温度下，催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示，则该反应的最佳温度应控制在_____左右。
②CH4与CO2可直接转化成乙酸的原子利用率为_____。
(5)碳正离子(例如：、、(CH3)3C+等)是有机反应中间体，碳正离子是由CH4在“超强酸”中获得一个H+而得到，而失去H2可得。(CH3)3C+去掉H+后生成电中性有机分子，该分子的结构简式为________。
(6)CH4与Cl2在光照条件下可发生反应。
①实验室中用如图所示的装置进行实验。
在光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反映实验现象的是______
A．B． C． D．
②CH4与Cl2生成CH3Cl的反应过程，中间态物质的能量关系见图。有关说法不正确的是_____(填序号)
A．Cl·是Cl2在光照下化学键断裂生成的，该过程可表示为：
B．反应过程一定无CH3CH3生成
C．图示过程放出热量
D．CH4转化为CH3Cl，C-H键发生了断裂
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】
A．烃是指只含有碳、氢元素的有机物，故A错误；
B．燃烧后能产生CO2和H2O的有机物不一定是烃，如乙醇，故B错误；
C．天然气、沼气、坑气主要成分都是甲烷，煤气是CO、H2，故C错误；
D．形成化合物种类最多的元素是碳元素，位于周期表中第二周期第IVA族，故D正确。
故答案选D。
2．B
【详解】
A．该有机物只含C、H元素，属于烃类，难溶于水，故A错误；
B．该物质含有碳碳双键，可以发生加聚反应，故B正确；
C．该分子中含有甲基，甲基上的原子不可能都共面，故C错误；
D．该物质含有碳碳双键，可以和溴发生加成反应使溴水褪色，故D错误；
答案为B。
B
【详解】
A．给有机物分子进行编号，3号碳原子上带有2个乙基，名称3，3－二乙基戊烷，故A正确；
B．石蜡油受热裂化得到的气体不一定是乙烯气体，可能是含有碳碳双键的其他烯烃，故B错误；
C．将酸性高锰酸钾溶液分别加入到①乙酸、②苯、③乙醇、④溴苯四种液体中，现象分别为①互溶不分层，②分层，下层紫红色，上层无色，③酸性高锰酸钾溶液紫红色褪色，④分层，下层无色，上层紫红色，由此可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别这四种无色液体，故C正确；
D．采取“定一移一”的方法，该烃的二氯代物有4种：，故D正确；
故选B。
4．C
【详解】
A．由物质的结构图可知，分子中含有的官能团为羧基、碳碳双键和肽键，A项正确；
B．由物质的结构图可知，物质中含有-C(CH3)3，此基团中甲基中的三个碳原子分别在正四面体的三个顶点，所有碳原子为不可能都在同一平面上，因此爱普列特中所有碳原子不可能在同一平面上，B项正确；
C．爱普列特分子中仅有碳碳双键可与H2发生加成反应，0.1mol爱普列特最多可消耗0.2molH2，但因未指明温度和压强，所有无法确定H2的体积，C项错误；
D．结构中有碳碳双键，能发生加成反应、氧化反应，结构中有甲基，能发生取代反应，D项正确；
答案选C。
5．C
【详解】
A．乙烷不能使溴水褪色，乙烯能使溴水褪色，现象不同，可用溴水鉴别乙烷和乙烯，A正确；
B．乙烷不能使酸性KMnO4溶液褪色，乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色，现象不同，可用酸性KMnO4溶液鉴别乙烷和乙烯，B正确；
C．酸性KMnO4溶液能将乙烯氧化成CO2，在乙烷中引入新杂质CO2，不能用酸性KMnO4溶液除去乙烷中的乙烯，C错误；
D．溴水吸收乙烯，不吸收乙烷，可用溴水除去乙烷中的乙烯，D正确；
答案选C。
6．D
【详解】
A．浓硫酸密度大于水，溶于水放热，则浓硫酸与浓硝酸混合时应该把浓硫酸注入浓硝酸中并不断搅拌，装置正确，A正确；
B．制备硝基苯需要水浴加热，利用玻璃管冷凝回流，装置正确，B正确；
C．NaOH与酸反应后，与硝基苯分层，图中分液漏斗可分离，C正确；
D．蒸馏时温度计测定馏分的温度，图中温度计的水银球未在支管口处，D错误；故答案选D。
7．B
【详解】
A．结构式是每一对共用电子对用一个短线来表示，乙烯分子中每个碳原子和每个氢原子形成一对共用电子对，碳原子和碳原子形成两对共用电子对，则乙烯的结构式：，故A正确；
B．结构式中每一对共用电子对用一个短线来表示，一氯甲烷的结构式为，B错误；
C．键线式中每个端点为一个C原子，省略C-H键，则2-甲基丁烷的键线式：，故C正确；
D．甲基中碳原子和三个氢原子形成3对共用电子对，还剩一个成单电子，则甲基的电子式：，故D正确；
答案选B。
8．C
【详解】
A．苯环中的六个碳碳键完全相同，均为介于单键与双键之间独特的键，组成的平面环状结构，A错误；
B．苯分子化学性质较稳定，不能使酸性KMnO4溶液褪色，但乙烯由于存在碳碳双键能使酸性KMnO4溶液褪色，B错误；
C．苯的硝化反应为：+HNO3+H2O，故属于取代反应，C正确；
D．苯跟溴水只能发生萃取，苯与液溴在催化剂作用下发生取代反应生成溴苯，D错误；
故答案为：C。
9．A
【详解】
A．甲、乙、丙中除C、H外，含有第三种元素，属于烃的衍生物，A说法错误；
B．l甲中含有苯环，能与氢气发生加成反应，1mol甲可与3molH2反应，B说法正确；
C．甲、乙中都含有羧基，都能与Na2CO3溶液反应生成二氧化碳和水，C说法正确；
D．乙中的单键具有旋转性，若苯环、羧基确定的平面重合，则所有碳原子可能在同一平面上，D说法正确；
答案为A。
10．A
【详解】
A．煤的液化是将煤与H2在催化剂作用下转化为液体燃料或利用煤产生的H2和CO通过化学合成产生液体燃料或其他液体化工产品的过程，故A正确；
B．甲烷无立体异构，故B错误；
C．等物质的量的1，3-丁二烯与溴单质发生1，2加成和1，4加成，1，4加成后的产物为CH2Br-CH=CH-CH2Br有顺反异构，故产物有三种，故C错误；
D．重柴油、润滑油、石蜡等来自于的石油减压分馏，故D错误；
故选A。
11．D
【详解】
A．单键含有1个键、双键含有1个键和1个π键， 中存在键的数目为20mol，故A错误；
B．含有碳碳双键且连接在碳上的是不同基团才存在顺反异构现象，X中不存在碳碳双键，所以不存在顺反异构现象，故B错误；
C．X→Y应是X中醛基和H-CH2NO2发生加成反应，再发生醇羟基的消去反应得到碳碳双键，故C 错误；
D．分子中存在饱和碳结构，所有碳原子不可能处于同一平面，故D正确；
故选：D。
12．B
【详解】
A．石油分馏产品裂解可得到乙烯、丙烯等气态短链烃，A正确；
B．联苯是两个苯基相连形成的化合物，结构简式是，一氯代物是3种，B错误；
C．苯、甲苯和乙苯不存在碳碳双键，不能与溴单质反应，C正确；
D．煤的气化是将固态煤转化为可燃性气体的过程、煤的液化就是将煤转化成甲醇、乙醇等液态物质的过程，它们都是化学变化，D正确；
故选：B。
13．CD
【详解】
A.乙烷属于烷烃，不能发生加成反应，故A错误；
B.乙醇属于饱和一元醇，不能发生加成反应，与酸性高锰酸钾不反应，故B错误；
C.丙烯属于烯烃且含有一个甲基，甲基上发生取代反应，碳碳双键能发生加成反应、能使高锰酸钾溶液褪色，故C正确；
D.甲苯属于苯的同系物，能发生取代反应、加成反应，侧链易被氧化，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故D正确；
故选CD。
14．AD
【详解】
A．高分子材料能以石油、煤等化石燃料为原料，将其转化成单体，单体再经过聚合反应生产，A正确；
B．聚乙烯是乙烯的加聚产物，聚乙烯中不含碳碳双键，B错误；
C．高分子材料有三类结构：线型结构、支链型结构和网状结构，网状结构的高分子不是链状结构，C错误；
D．橡胶硫化过程中通过—S—S—键等把线型结构连接为网状结构，是化学变化，D正确；
答案选AD。
15．D
【详解】
A．反应①是苯和乙烯生成乙苯，乙基是饱和的基团，则反应①属于加成反应，故A正确；
B．苯乙烯的结构中，1个苯环可与3个溴分子发生加成反应，1个乙烯基能够与1个溴分子发生加成反应，因此1 mol苯乙烯与溴发生加成反应，最多消耗4 mol Br2，故B正确；
C．苯与KMnO4酸性溶液不反应，但苯乙烯结构中含有碳碳双键，可以使KMnO4酸性溶液褪色，故C正确；
D．苯分子中所有原子是同一平面的，乙烯分子所有原子是同一平面的，则苯乙烯分子中的原子则可能会处于同一平面，则聚苯乙烯分子中的原子也可能处于同一平面，故D错误；
本题答案D。
16．16
【详解】
由题中信息可知与直接相连的原子在同一平面上，又知与直接相连的原子在同一平面上，而且碳碳单键可以旋转，因此W分子中所有原子有可能都处在同一平面上，即最多有16个原子在同一平面内。
17． C C7H16 1 3 A 484
【详解】
(1)甲烷是正四面体结构，C原子与4个H原子形成四个共价键，由于原子半径C>H，二者形成共价键时电子云重叠、交叉而结合在一起，所以甲烷的比例模型是C；
(2)烷烃分子式通式是CnH2n+2，则烷烃的相对分子质量是14n+2=100,，解得n=7，所以该烷烃的分子式是C7H16；
(3)根据立方烷结构可知，该物质是高度对称的，分子中只有一种位置的H原子，所以其一氯代物只有一种；立方烷分子式是C8H8，它的六氯取代产物的种类与二氯取代产物种类相同，二氯代物有一条棱、面对角线、体对角线上3种位置，一氯代物有1种，二氯代物有3种，分子中共含有8个H原子，则六氯代物与二氯代物的同分异构体数目相同，同分异构体数目为3种；
(4)烷烃的物理性质随着分子中碳原子数的递增呈规律性变化，沸点逐渐升高；碳原子数相同的烃，支链越多，熔沸点越低。
①、③中碳原子都是4个，②无支链，沸点：①＞③；②、④中碳原子数为5，比①、③中碳原子数都多，则沸点较高，故沸点按由高到低的顺序排列是②④①③，故合理选项是A；
(5)发生反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)，断裂2mol H-H、1mol O=O需要吸收的能量为436kJ×2+496kJ=1368kJ，形成4mol H-O释放的能量为463kJ×4=1852kJ，释放的能量多余吸收的能量，所以该反应为放热反应，反应放出热量为484kJ。
18． 和 红棕色褪去，且溶液分层 红棕色褪去，互溶不分层 3
【详解】
(1)根据A的结构式为，发生加聚反应的反应方程式有两种：和，故答案为：和；
(2)A为烯烃类物质，含有碳碳双键，碳碳双键可与溴发生加成反应，从而使其褪色，加成产物为有机物，不溶于水，所以会分层，但是溶于四氯化碳；故答案为：红棕色褪去，且溶液分层；红棕色褪去，互溶不分层；
(3)分子式为C4H8的烯烃有三种同分异构体：CH2=CHCH2CH3、CH2=C(CH3)2、CH3CH=CHCH3，由题意可知烯烃与双键碳相邻的碳原子上的一个氢原子被溴原子取代，每种同分异构体只有一种取代物，所以有3种，故答案为：3。
19． 3，4，4-三甲基-1-戊烯 CH3CH(CH3)C≡CCH3或CH3CH(CH3)CH2C≡CH n
【详解】
(1)2，2-二甲基-4-乙基庚烷，最长的主链含有7个C原子，2个甲基处于2号碳原子上，乙基处于4号碳上，其结构简式为，故答案为：；
(2) 中含有碳碳双键的最长碳链含有5个碳原子，为戊烯，从离碳碳双键最近的一端开始编号，在3号碳原子上有1个甲基，4号碳原子上有2个甲基，名称为3，4，4-三甲基-1-戊烯，故答案为：3，4，4-三甲基-1-戊烯；
(3)CH3CH(CH3)CH2CH2CH3中只有右边存在相邻的两个碳上各有2个氢原子，原炔烃可能的结构简式为CH3CH(CH3)C≡CCH3或CH3CH(CH3)CH2C≡CH，故答案为：CH3CH(CH3)C≡CCH3或CH3CH(CH3)CH2C≡CH；
(4)分子式为C8H10的芳香烃可能为、、、，的苯环上有1种氢原子，苯环上的一溴取代物只有1种，故答案为：；
(5)戊烷(C5H12)的某种同分异构体只有一种一氯代物，说明该物质具有很好的对称性，分子结构中含有4个甲基，结构简式为，故答案为：；
(6) 结构中含有碳碳双键，能发生加聚反应生成聚2-甲基-1，3-丁二烯，反应的方程式为n ，故答案为：n 。
20． 分子 配位键 +Br2→或+Br2→ 9
【详解】
本题考查晶体的判断、化学键类型、共面等知识，（1）二茂铁的熔点是173℃(在100℃时开始升华)，沸点是2.19℃，不溶于水，易溶于苯、乙醚等非极性溶剂，这是分子晶体的特点，因此二茂铁晶体属于分子晶体；碳原子含有孤电子对，铁含有空轨道，所以碳原子和铁原子之间形成配位键；（2）①环戊二烯中含有碳碳双键，与溴发生加成反应，因此反应方程式为. +Br2→或+Br2→ ；②碳碳双键共面，碳碳叁键共线以及三点确定一个平面，因此此分子中处于同一平面的原子个数最多有9个。
21． C10H8 C22H14 C4n+2H2n+4 苯很稳定，不能被高锰酸钾氧化
【详解】
（1）根据有机物的结构简式可知，①C6H6 ②C10H8 ③ C14H10 ④C18H12 ⑤C22H14；
答案：②C10H8；⑤C22H14；
（2）根据以上五种有机物的分子式可知，碳原子数相差4，氢原子数相差2个，因此这组化合物分子式的通式是：C4n+2H2n+4；
答案：C4n+2H2n+4；
（3）前5种芳香烃逐一加到浓的酸性高锰酸钾溶液中加热，结果发现，只有苯无明显变化，其余4种物质都能使酸性高锰钾溶液褪色，这说明苯的结构很稳定，不能被高锰酸钾氧化；
答案：苯很稳定，不能被高锰酸钾氧化；
（4）根据题给信息可知，后4种稠环芳烃的氧化产物是：、；甲将氧化后的混合液酸化分离得到一种无色晶体X的中和碱的能力是丙将氧化混合液酸化分离得到无色晶体Y中和碱的能力的2倍，且乙将氧化后的混合液酸化分离得无色晶体，经分析其中包含了甲与丙的两种成份，所以X的结构简式为,Y的结构简式为；甲实验中消耗氢氧化钠的量为0.1×0.01×100/25=0.004mol；而X( )分子量为254；所以0.2540g X的物质的量为0.254/254=0.001mol；1molX中含有4mol-COOH，所以0.001molX消耗碱液0.004mol；符合题意转化关系。
答案：；
（5）结合以上分析可知，Y的结构简式为；与Y同属芳香族化合物既可看作羧酸类，又可看作酯类的同分异构体的结构简式有：，，；在Y的同分异构体中既不属于羧酸类，又不属于酯类，但可看作常见芳香烃的衍生物的同分异构体的结构简式有等；
答案：，，；。
22． 提供甲烷分解所需的能量 负极 250℃ 100% (CH3)2C=CH2 D B
【详解】
(1)甲烷是共价化合物，故电子式为；
(2)甲烷分解需要热量，燃烧可提供部分能量，故答案为：提供甲烷分解所需的能量；
(3)据工作原理如图，通入气体a的一端发生氧化反应，则通入a气体即甲烷，该极为负极，通入b为氧气，获得电子，酸性条件下生成水，正极电极反应式为：；
(4)①由图知，250℃时乙酸反应速率最大、催化效率最高，故选择250℃；
②CH4与CO2可直接转化成乙酸，则化学方程式为：，原子利用率为100%；
(5) (CH3)3C+去掉H+后生成电中性有机分子，则其分子式为C4H8，且碳架没有变化，但形成了1个碳碳双键，故结构简式为：(CH3)2C=CH2；
(6) ①CH4与Cl2在光照条件下可发生反应，在光照下反应一段时间后，因为氯气被消耗了，且有液体生成，所以混合气体的颜色变浅，量筒中液面上升，量筒内壁上出现的油状液滴，故D正确；
②A. Cl·是Cl2在光照下化学键断裂生成的，故该过程表达式正确，A正确；B.因为反应中存在CH3 间的碰撞，故生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4外，还会有乙烷等有机物，B错误；C.由图知，图示过程放出热量，C正确；D. CH4转化为CH3Cl过程中，有CH3 生成，过渡态中C-H键发生了断裂，D正确；故答案选B。