第3章有机合成及其应用合成高分子化合物测试卷（含解析）高二下学期化学鲁科版（2019）选择性必修3

第3章《有机合成及其应用 合成高分子化合物》测试卷
一、单选题
1．用乙醛制取聚乙烯的过程中发生的反应类型为
①取代②消去③加聚④缩聚⑤加成⑥氧化
A．⑤②③ B．⑥②③ C．①④⑥ D．②④⑤
2．增塑剂DCHP可由邻苯二甲酸酐与环己醇反应制得，下列说法正确的是
A．邻苯二甲酸酐含氧官能团有2种
B．环己醇分子中所有的原子可能共平面
C．DCHP能发生加成反应、取代反应、消去反应
D．1molDCHP可与氢氧化钠溶液反应，最多可消耗2molNaOH
3．由X、Y和Z合成缓释药物M，下列说法错误的是
A．X可用作汽车防冻液
B．Z由加聚反应制得，其单体存在顺反异构
C．1 mol M与NaOH溶液反应时，最多消耗4n mol NaOH
D．Y可以发生氧化、中和、取代、加成反应
4．下列关于高分子的结构和性质的说法正确的是
A．淀粉和纤维素的组成均可用(C6H10O5)n表示，因此它们互为同分异构体
B．涤纶、锦纶、蚕丝都属于合成纤维
C．酚醛树脂是酚类物质和醛类物质加聚而成的高分子化合物
D．用于生产“尿不湿”的高吸水性树脂属于功能高分子材料
5．2020年8月19日发布的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第八版)》中指出，氯喹类药物可用于治疗新冠肺炎。氯喹和羟基氯喹的结构分别如图1和图2所示，对这两种化合物的描述错误的是
A．氯喹的化学式为C18H26N3Cl，羟基氯喹的化学式为C18H26N3OCl
B．与足量的H2发生加成反应后，两分子中的手性碳原子数相等
C．加入NaOH溶液并加热，再加入AgNO3溶液后生成白色沉淀，可证明氯喹或羟基氯喹中含有氯原子
D．为增大溶解度，易于被人体吸收，经常把氯喹或羟基氯喹与硫酸、盐酸或磷酸制成盐类
6．实验室中用叔丁醇结构简式为，易溶于水与浓盐酸反应制备甲基氯丙烷(密度小于水)的流程如图，下列说法正确的是
A．洗涤时前后两次加水除去的物质相同
B．碳酸氢钠溶液换成氢氧化钠溶液洗涤效果更好
C．叔丁醇既可发生消去反应，也可发生氧化反应生成醛
D．甲基氯丙烷在核磁共振氢谱中仅显示1组吸收峰
7．下列实验步骤、方法和结论都正确的是
A．检验卤代烃中的卤元素：取少量卤代烃加入NaOH水溶液共热，冷却，再加入AgNO3溶液检验卤代烃中卤原子的存在
B．验证淀粉是否水解：取适量试剂，先加稀硫酸，加热、冷却后，加入新制Cu(OH)2悬浊液，加热煮沸，未见砖红色沉淀，说明淀粉没有水解
C．证明有机物中是否含有醛基：在一支洁净试管中，加入1mL 2%硝酸银溶液，滴加几滴2%氨水，再加入有机物C3H6O，水浴加热，无银镜出现，说明该有机物不含醛基
D．除去苯中混入的少量苯酚：可加入适量的NaOH溶液，振荡、静置、分液
8．山奈酚(结构简式如图)是中药柴胡的药物成分之一，下列有关该化合物的叙述正确的是
A．分子式为
B．该化合物中含3种官能团
C．能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．1 mol该化合物与溴水发生反应最多消耗4 mol
9．2021年诺贝尔生理学或医学奖颁发给发现温度和触觉感受器的两位科学家，其中温度感受器的发现与辣椒素有关。辣椒素的结构如图所示，下列有关辣椒素的说法错误的是
A．分子中存在四种官能团
B．分子中所有碳原子可能处于同一平面内
C．属于芳香类化合物
D．可发生取代反应、加成反应、氧化反应
10．手性碳是指连接4个不同的原子或基团的碳原子。北京冬奥会在场馆建设中用到的一种耐腐蚀、耐高温的表面涂料是以某双环烯酯为原料制得，该双环烯酯的结构如图所示，下列说法正确的是
A．1mol 该物质最多能和2mol H2发生加成反应
B．该双烯环酯分子中有3个手性碳原子
C．该分子中所有原子可能共平面
D．该有机物的分子式为C14H18O2
11．某饱和一元醛和酮的混合物共3g，跟足量的银氨溶液完全反应后可还原出16.2g银。下列说法中正确的是
A．混合物中一定有甲醛 B．混合物中可能含乙醛
C．醛与酮的质量比为4∶5 D．该酮为丙酮
12．把1mol饱和醇分成两等份，其中一份充分燃烧生成1.5moLCO2，另一份与金属钠充分反应，生成标准状况下11.2L的H2，则该醇可能是
A．CH3CH2OH B． C．(CH3)2CHOH D．CH3OH
13．MEK抑制剂司美替尼是治疗癌症的一种新药，由(a)和乙醇(b)为原料合成。下列叙述正确的是
A．a分子含有3种官能团
B．b分子所有原子可能共平面
C．a和b均能发生加成反应、取代反应
D．a和b可用饱和碳酸氢钠溶液加以鉴别
14．已知维生素C()具有酸性。下列说法错误的是
A．维生素C中含氧官能团有羧基和羟基
B．维生素C可能发生取代、加成反应
C．向维生素C溶液中滴入紫色石蕊试液，溶液颜色变红
D．向维生素C溶液中滴入几滴酸性KMnO4稀溶液，滴入的高锰酸钾溶液褪色
15．某芳香族有机物的分子式为C8H6O2，它的分子（除苯环外不含其他环）中不可能有
A．两个羟基 B．一个醛基 C．一个羧基 D．两个醛基
二、填空题
16．克矽平是一种治疗矽肺病的药物，其合成路线如下(反应均在一定条件下进行)：
(1)化合物Ⅰ的某些性质类似苯。例如，化合物Ⅰ可以一定条件下发生反应，生成如图所示结构，其反应方程式为______。(不要求标出反应条件)
(2)化合物I生成化合物Ⅱ是原子利用率100%的反应，所需另一种反应物的分子式为______。
(3)下列关于化合物Ⅱ和化合物Ⅲ的化学性质，说法正确的是______(填字母)
A．化合物Ⅱ可以发生取代反应
B．化合物Ⅱ不可以与氢气加成
C．化合物Ⅲ可以使溴的四氯化碳溶液褪色
D．化合物Ⅲ不可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
(4)用氧化剂氧化化合物Ⅳ生成克矽平和水，则该氧化剂为______。
17．已知2.72g的CxHyOz完全燃烧可得7.04gCO2和1.44gH2O，
(1)请通过计算确定实验式____。（书写计算过程）
(2)欲确定有机物的分子式，还需要的数据是____。
三、计算题
18．0.2mol有机物和0.4molO2在密闭容器中燃烧后的产物为CO2、CO和H2O(g)。产物经过浓硫酸后，浓硫酸的质量增加10.8g；再通过灼热CuO充分反应后，固体质量减轻了3.2g；最后气体再通过碱石灰被完全吸收，碱石灰的质量增加17.5g。
(1)判断该有机物的化学式___________
(2)若0.2mol该有机物恰好与9.2g金属钠完全反应，试确定该有机物的结构简式___________
19．标准状况下，0.1mol某烃完全燃烧燃烧后，产生17.92升二氧化碳气体和9克水，该烃不能与溴水反应，但可使酸性高锰酸钾溶液褪色，则：
(1)此烃的分子式为__________________________。
(2)该烃硝化时，一硝基取代物仅一种，则该烃的结构简式为___________。
(3)该烃硝化时，一硝基取代物有3种，则该烃的结构简式为__________。
四、实验题
20．化学上常用燃烧法确定有机物的组成。燃烧法确定有机物化学式常用的装置如图，这种方法是用纯氧氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成。现称取1.48g样品M(只含C、H、O3种元素)，经充分燃烧后，D管质量增加1.08g，E管质量增加2.64g。(夹持装置已略去)
回答下列问题：
(1)装置A锥形瓶中盛放的固体为____(填化学式)。
(2)装置B的作用是____，装置F的作用是____。
(3)该有机物的实验式为____。
(4)经测定M的分子式和实验式相同且M的核磁共振氢谱如图所示，则该有机物的结构简式为____。
(5)写出M与NaOH溶液反应的化学方程式：____。
(6)下列有关M的说法正确的是____(填标号)。
①难溶于水且有香味
②其密度是相同条件下H2的42倍.
③0.1molM最多可消耗7.84LO2(标准状况下)
④含有的官能团为羰基.羟基
(7)若将装置F去掉对实验可能造成的影响是____。
21．某研究性学习小组为确定一种从煤中提取的液态烃X的结构，对其进行探究。
步骤一：这种碳氢化合物蒸气通过热的氧化铜(催化剂)，氧化成二氧化碳和水，再用装有无水氯化钙和固体氢氧化钠的吸收管完全吸收。2.12g有机物X的蒸气氧化产生7.04g二氧化碳和1.80g水。
步骤二：通过仪器分析得知X的相对分子质量为106。
步骤三：用核磁共振仪测出X的1H核磁共振谱有2个峰，其面积之比为2∶3.如图I。
步骤四：利用红外光谱仪测得X分子的红外光谱如图II。
试填空：
(1)X的分子式为_______；X的名称为_______。
(2)步骤二中的仪器分析方法称为_______。
(3)写出X符合下列条件的所有同分异构体的结构简式_______。
①芳香烃 ②苯环上一氯代物有三种
(4)X以醋酸为溶剂在催化剂作用下用氧气氧化得到另一种重要的化工原料PTA，查阅资料得知PTA的溶解度：25℃时0.25g、50℃时0.97g、95℃时7.17g。得到的粗产品中有部分不溶性杂质，请分析实验室中提纯PTA的实验方法为：_______。
参考答案：
1．A
【详解】乙醛制备聚乙烯的过程为，发生的反应类型分别为加成反应(还原反应)、消去反应、加聚反应，故选项A正确；
答案为A。
2．D
【详解】A．邻苯二甲酸酐含氧官能团只有酯基，A错误；
B．环己醇分子中所有的C原子均为四面体结构，所有的原子不可能共平面，B错误；
C．DCHP中含有苯环能发生加成反应，含-COOC能发生取代反应，不能发生消去反应，C错误；
D．1molDCHP含2mol-COOC，则1molDCHP最多可与2mol氢氧化钠反应，D正确；
本题选D。
3．B
【分析】由M的结构简式，可得出三种水解产物：、、HOCH2CH2OH，结合X、Y、Z的分子式，可确定X为HOCH2CH2OH，Y为，Z为。
【详解】A．X为HOCH2CH2OH，是凝固点低的液体，易溶于汽油，可用作汽车防冻液，A正确；
B．Z为，由CH2=C(CH3)COOH发生加聚反应制得，其单体不存在顺反异构，B不正确；
C．从产物看，1mol需消耗3molNaOH，1mol需消耗n molNaOH，HOCH2CH2OH不消耗NaOH，所以1 mol M与NaOH溶液反应时，最多消耗4n mol NaOH，C正确；
D．Y为，可以发生燃烧(氧化)，-COOH可以发生中和、取代反应(酯基也能发生取代反应)，苯基可以发生加成反应，D正确；
故选B。
4．D
【详解】A．淀粉和纤维素的组成表示为(C6H10O5)n，但是聚合度n值不同，因此分子式不同，故A错误；
B．蚕丝的主要成分是蛋白质，涤纶、锦纶属于人造纤维，故B错误；
C．酚醛树脂是由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚、经中和、水洗而制成的树脂，故C错误；
D．高吸水性树脂属于功能性高分子材料，故D正确；
故答案为D。
5．C
【详解】A．由结构简式可知，氯喹的化学式为C18H26N3Cl，羟基氯喹的化学式为C18H26N3OCl，故A正确；
B．与足量的氢气发生加成反应后，所得产物都有如图*所示的5个手性碳原子：、，故B正确；
C．检验氯喹或羟基氯喹中含有氯原子时，应该先加入氢氧化钠溶液，共热后，为防止氢氧根离子干扰氯离子检验，应先加入硝酸酸化使溶液呈酸性，再加入硝酸银溶液，若生成白色沉淀，就可证明氯喹或羟基氯喹中含有氯原子，故C错误；
D．在氯喹和羟基氯喹中都含有亚氨基，能够与酸形成配位键而结合在一起，使物质在水中溶解度大大增加，从而更容易被人体吸收，故D正确；
故选C。
6．D
【分析】叔丁醇与浓盐酸常温搅拌反应15min可得2-甲基-2-氯丙烷和H2O，分液后向有机相中加入水进行洗涤分液，继续向有机相中加入5%NaHCO3溶液洗涤分液，再加入水洗涤分液，由于有机物2-甲基-2-氯丙烷的密度小于水，分液后获得上层有机相，有机相中加入少量无水CaCl2干燥，蒸馏即得有机物2-甲基-2-氯丙烷。
【详解】A．第一次加水除去盐酸等杂质，第二次加水除去NaHCO3，两次除去的物质不同，A错误；
B．卤代烃在氢氧化钠的水溶液中会发生水解，因此不能换成氢氧化钠溶液，B错误；
C．叔丁醇可发生醇的消去反应，与羟基相连的碳上没有氢原子，则叔丁醇发生氧化反应后生成酮，不能生成醛，C错误；
D．根据2-甲基-2-氯丙烷的结构简式可知，其核磁共振氢谱中仅显示1组吸收峰，D正确；
故答案选D。
7．D
【详解】A．由于加入了NaOH溶液使卤素原子水解，溶液呈碱性，再加AgNO3溶液之前应先加入过量硝酸排除OH-的干扰，A错误；
B．由于水解时加入了稀硫酸作催化剂，水解结束后溶液呈酸性，直接加氢氧化铜悬浊液会和硫酸反应，导致干扰实验，应在加新制Cu(OH)2悬浊液之前加过量NaOH溶液排除硫酸对实验的干扰，B错误；
C．氨水少量不能产生银氨溶液，应在1mL 2%硝酸银溶液中边滴加2%氨水边振荡直至最初产生的白色沉淀又恰好溶解时停止滴加氨水来配制银氨溶液，再用新制银氨溶液检验醛基，C错误；
D．苯酚有弱酸性，和NaOH反应生成易溶于水的苯酚钠和水，苯难溶于水，出现分层，再通过振荡、静置、分液除去水层即可得到不含苯酚的苯，D正确。
答案选D。
8．C
【详解】A．根据山奈酚结构简式可知其分子式为，A选项错误；
B．该化合物中含羟基、碳碳双键、羰基、醚键4种官能团，B选项错误；
C．该分子含有碳碳双键，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，使酸性高锰酸钾溶液褪色，C选项正确；
D．该分子中酚羟基的邻对位氢原子有4个可以与溴水发生取代反应，还含有1个碳碳双键可与溴水发生加成反应，则1 mol该化合物与溴水发生反应最多消耗5 mol ，D选项错误；
故选答案选C。
9．B
【详解】A．该物质含有酚羟基、醚键、酰胺键、碳碳双键共4种官能团，A正确；
B．该物质中含有饱和碳原子，不可能所有原子共面，B错误；
C．该物质含有苯环，属于芳香类化合物，C正确；
D．该物质含有苯环和碳碳双键，可以发生加成反应、氧化反应，含有肽键，可以发生取代反应，D正确；
综上所述答案为B。
10．A
【详解】A． 该有机物含有碳碳双键和酯基，碳碳双键可以与氢气发生加成反应，故1mol该物质最多能和2mol H2发生加成反应，故A正确；
B． 已知手性碳是指连接4个不同的原子或基团的碳原子，该双烯环酯分子中有2个手性碳原子，故B错误；
C． 该分子含有饱和碳原子，即有甲烷结构的碳原子，故所有原子不可能共平面，故C错误；
D． 由结构简式可知，该有机物的分子式为C14H20O2，故D错误；
故选A。
11．A
【详解】反应生成的Ag的物质的量为=0.15mol，由反应RCHO+2Ag(NH3)2OHH2O+2Ag↓+3NH3+RCOONH4可知：-CHO~2Ag，，n=0.075 mol，即醛基的物质的量为0.075 mol；假设只有醛，则醛的摩尔质量为3/0.075 g·mol-1=40 g·mol-1，因此绝对不可能为乙醛(44 g·mol-1)或碳原子数更多的醛。若为甲醛：，m=0.0375 mol，质量为0.0375 mol ×30 g·mol-1=1.125 g＜3 g。则酮的质量为(3-1.125) g=1.875 g，m(甲醛):m(酮)＝1.125:1.875=3:5，由于无法判断酮中的碳原子数。
故选A。
12．B
【详解】0.5mol醇充分燃烧生成1.5moLCO2，由生成的的物质的量可推知一个醇分子中含有3个碳原子，0.5mol醇与金属钠充分反应，生成标准状况下11.2L的H2，由生成的氢气的体积可推算出一个醇分子中含有2个，则该醇可能是或，选B。
13．D
【详解】A．a分子中含有2中官能团：氟原子和羧基，A不符合要求；
B．CH3CH2OH中含有-CH3和-CH2-，均为四面体结构，所以所有原子不可能共面，B不符合要求；
C．a能发生加成反应、取代反应，b能发生取代反应，不能发生加成反应，C不符合要求；
D．a中含有羧基能与碳酸氢钠反应产生CO2，b与碳酸氢钠不反应，D符合要求；
答案选D。
14．A
【详解】A．维生素C中含氧官能团有酯基和羟基，故A错误；
B．维生素C中醇羟基和酯基能发生取代反应，碳碳双键能发生加成反应，故B正确；
C．酸能使紫色石蕊试液变红色，已知维生素C具有酸性，滴加紫色石蕊试液，溶液颜色变红，故C正确；
D．维生素C中醇羟基和碳碳双键能被氧化，滴入几滴酸性KMnO4稀溶液，溶液褪色，故D正确；
故选：A。
15．C
【详解】某芳香族有机物的分子式为C8H6O2，由分子式可知，该有机物分子含有一个苯环，去掉一个苯环后，还余有C2O2，剩余基团可能为2个或1个或1个CC、2个-O-，将其插入苯的C-H之间，可形成、、，所以A、B、D正确；由于C8H6O2分子拆除一个苯环和一个羧基后，还余有一个C，它不可能满足四价的结构而插入苯环的C-H键中，所以不可能存在1个羧基；
故选C。
16． ＋3H2→ CH2O A、C H2O2(或双氧水、过氧化氢)
【详解】(1)已知化合物Ⅰ的某些性质类似苯，化合物I能与氢气发生加成反应生成 ，反应的方程式为 ＋3H2→；
(2)已知化合物I生成化合物Ⅱ是原子利用率100%的反应，化合物Ⅱ比化合物I多CH2O，则所需另一种反应物的分子式为CH2O；
(3)A．化合物Ⅱ中含有醇羟基，可以与羧酸等物质发生取代反应，A说法正确；
B．化合物Ⅱ中含有与苯基相同的原子团，可以与氢气加成，B说法错误；
C．化合物Ⅲ中含有碳碳双键，能与溴发生加成反应，可以使溴的四氯化碳溶液褪色，C说法正确；
D．化合物Ⅲ中含有碳碳双键，可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，D说法错误；
答案为AC；
(4)因还原产物为H2O，氧化产物比原物质多个氧原子，所以氧化剂只能由H、O两种元素组成，即为H2O2。
17．(1)
(2)相对分子质量
【详解】（1）2.72g的完全燃烧可得7.04g，，1.44g，，，所以，所以该分子的最简式为：；
（2）现在已知最简式，欲确定有机物的分子式，还需要的数据是相对分子质量。
18． C2H6O2 HOCH2CH2OH
【分析】浓硫酸增重10.8g为反应生成的水的质量，通过灼热氧化铜，由于发生反应CuO+COCu+CO2，固体质量减轻了3.2g，结合方程式利用差量法可计算CO的物质的量，通过碱石灰时，碱石灰的质量增加了17.6g可计算总CO2的物质的量，减去CO与CuO反应生成的CO2的质量为有机物燃烧生成CO2的质量，根据元素守恒计算有机物中含有C、H、O的物质的量，进而求得化学式；结合分子式、根据有机物与钠反应的关系，判断分子中官能团个数，据此书写结构简式。
【详解】(1)有机物燃烧生成水10.8g，物质的量为 =0.6mol，设有机物燃烧生成的CO为x，则：
所以x==5.6g，CO的物质的量为 =0.2mol。根据碳元素守恒可知CO与CuO反应生成的CO2的物质的量为0.2mol，质量为0.2mol×44g/mol=8.8g，有机物燃烧生成的CO2的质量为17.6g-8.8g=8.8g，物质的量为 =0.2mol，根据碳元素守恒可知，1mol有机物含有碳原子物质的量为(0.2mol+0.2mol)× =2mol，根据氢元素守恒可知，1mol有机物含有氢原子物质的量为=6mol，根据氧元素守恒可知，1mol有机物含有氧原子物质的量为=2mol，所以有机物的分子式为C2H6O2；
(2)9.2g金属钠的物质的量为=0.4mol，与0.4mol该有机物恰好完全反应，故该有机物分子中含有2个羟基，该有机物的结构简式为HOCH2-CH2OH。
19．(1)C8H10
(2)
(3)、
【详解】（1）标准状况下，0.1mol某烃完全燃烧燃烧后，产生17.92升二氧化碳气体和9克水，由原子个数守恒可得：n：n(C)：n(H)=0.1mol：：×2=1：8：10，则烃分子式为C8H10，故答案为：C8H10；
（2）由该烃不能与溴水反应，可使酸性高锰酸钾溶液褪色可知，该烃为苯的同系物，该烃硝化时一硝基取代物仅一种说明烃的结构简式为，故答案为：；
（3）由该烃不能与溴水反应，可使酸性高锰酸钾溶液褪色可知，该烃为苯的同系物，该硝化时一硝基取代物有3种说明苯环上有三种类型的氢原子，结构简式可能为、，故答案为：、。
20．(1)Na2O2
(2) 除去水(或干燥氧气) 防止空气中的水和二氧化碳进入E中
(3)C3H6O2
(4)
(5)+NaOH+CH3OH
(6)①③
(7)有机物分子中含有的碳元素的质量偏大
【分析】实验原理是：测定一定质量的有机物完全燃烧时生成CO2和H2O的质量，来确定是否含氧及C、H、O的个数比，求出最简式，结合相对分子质量可以确定分子式，注意最简式中氢原子已经饱和碳的四价结构，则最简式即为分子式。因此生成O2后必须除杂(主要是除H2O)，A用来制取反应所需的氧气、B用来吸收水、C是在电炉加热时用纯氧气氧化管内样品、D用来吸收产生的水、E吸收二氧化碳，根据一氧化碳能与氧化铜反应，可被氧化成二氧化碳的性质，可知CuO的作用是把有机物不完全燃烧产生的CO转化为CO2，要避免空气中的水以及二氧化碳干扰试验，F装置吸收空气中水和二氧化碳。
(1)
装置A用来制取反应所需的氧气，分液漏斗装有水，固体Na2O2与水反应生成氢氧化钠和氧气，则锥形瓶中盛放的固体为Na2O2；
(2)
装置B中浓硫酸具有吸水性，作用是除去水(或干燥氧气)；要避免空气中的水以及二氧化碳干扰试验，装置F的作用是防止空气中的水和二氧化碳进入E中；
(3)
E吸收二氧化碳，E管质量增加2.64g，n(C)=n(CO2)=，m(C)=0.06mol×12g/mol=0.72g，D用来吸收产生的水，D管质量增加1.08g，则n(H2O)=，n(H)=2n(H2O)=0.12mol，m(H)=0.12mol×1g/mol=0.12g，1.48g有机物中m(O)=1.48g -0.72g-0.12g =0.64g，故n(O)=，所以n(C)：n(H)：n(O)=0.06mol：0.12mol：0.04mol=3：6：2，该有机物的实验式为C3H6O2；
(4)
M的分子式和实验式相同为C3H6O2，该核磁共振氢谱中有2种峰且面积比为1：1，该有机物结构简式；
(5)
M为 ，M与NaOH溶液发生水解反应，化学方程式为：+NaOH+CH3OH；
(6)
M为 ，①M属于酯类，难溶于水且有香味，①正确；
②M的相对分子质量为74，其密度是相同条件下H2的倍，②错误；
③M的分子式为C3H6O2，0.1molM最多可消耗0.1mol×(3+)=0.35mol氧气，标准状况下体积为V=nVm=0.35mol×22.4L/mol=7.84L，③正确；
④M为 ，含有的官能团为酯基，④错误；
故选：①③；
(7)
若将装置F去掉，装置E会吸收空气中水和二氧化碳导致质量增大，E管质量增加为二氧化碳质量，对实验可能造成的影响是有机物分子中含有的碳元素的质量偏大。
21． C8H10 对二甲苯 质谱法 、 重结晶
【分析】
液态烃X通入氧气在电炉中加热反应生成的混合气体通过装置甲中装有无水氯化钙吸收水蒸气，通过质量的增加测得水的质量；通过装置乙中装有氢氧化钠吸收生成的二氧化碳，利用质量增加测得二氧化碳的质量，从而计算烃的碳氢比。
【详解】(1)烃X的物质的量为=0.02mol，生成二氧化碳为=0.16mol，生成水为=0.1mol，则分子中N(C)==8、N(H)==10，故X的分子式为C8H10，X的红外光谱测定含有苯环，属于苯的同系物，而1H核磁共振谱有2个峰，其面积之比为2：3，则X为，名称为对二甲苯，故答案为C8H10；对二甲苯；
(2)步骤二通过仪器分析得知X的相对分子质量，该方法称为质谱法，故答案为质谱法；
(3)X的同分异构体符合下列条件：①芳香烃，②苯环上一氯代物有三种，符合条件的同分异构体有：、，故答案为、；
(4)PTA的溶解度随温度升高而变大，且粗产品中杂质不溶于水，提纯PTA的实验方法为重结晶法，具体操作：将粗产品溶于适量热水中，趁热过滤，冷却结晶，过滤出晶体，故答案为将粗产品溶于适量热水中，趁热过滤，冷却结晶，过滤出晶体。