第二章 烃 单元测试（含解析） 高二上学期人教版（2019）化学选择性必修3

第二章《烃》测试题
一、单选题（共12题）
1．有五种物质：①苯；②聚氯乙烯；③丙烯；④对二甲苯；⑤1-丁炔；⑥聚乙炔，既能使酸性高锰酸钾溶液褪色又能与溴水发生化学反应使之褪色的是
A．③⑤⑥ B．①②④ C．②③⑥ D．③④⑤
2．下列实验操作正确且能达到目的的是
选项 操作 目的
A 用除去中的杂质 将转化为沉淀而去除
B 锌粒与稀硫酸反应制备实验时滴入几滴溶液 探究原电池反应对反应速率的影响
C 室温下将少量铝粉和铁粉分别放入等体积盐酸中 通过反应的剧烈程度比较铝和铁的金属活动性
D 液溴与苯反应装置的尾气依次通入溶液、溶液 验证液溴与苯发生了取代反应，生成气体
A．A B．B C．C D．D
3．下列说法不正确的是
A．乙烯通入溴的四氯化碳溶液中，因发生加成反应而使溶液褪色
B．甲烷和氯气的混合气体在光照条件下反应，生成纯净的CH3Cl
C．丙烯(CH3—CH=CH2)中的三个碳原子在同一个平面上
D．苯分子的六个碳原子具有平面正六边形结构
4．下列化学用语或图示表达正确的是
A．氯化氢的电子式： B．反—2—丁烯的球棍模型：
C．的空间填充模型： D．基态氮原子的轨道表示式：
5．甲、乙两种有机物的结构简式如图所示，下列有关叙述正确的是
甲： 乙：
A．乙能发生酯化反应 B．甲和乙互为同分异构体
C．甲和乙互为同系物 D．甲的分子式为C8H10O2
6．下列有机物命名错误的是
A．3，3，2-三甲基丁烷 B．2-甲基-3-乙基庚烷
C．2-甲基-1-丙烯 D．3-甲基-1-丁炔
7．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．1L 0.1mol·L-1NH4NO3溶液：NH和NH3·H2O粒子数目之和为0.1NA
B．50g质量分数为46%的乙醇水溶液中氧原子数为0.5NA
C．1mol新戊烷含有非极性共价键数目为16NA
D．含4mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2加热充分反应，转移的电子数是2NA
8．下列实验装置或操作正确的是
A．验证乙炔的还原性 B．实验室制取乙酸乙酯 C．实验室制乙烯 D．分离酒精和水
A．A B．B C．C D．D
9．实验室制备硝基苯的原理是在50～60 ℃下，苯与浓硝酸在浓硫酸作用下发生反应：+HNO3 +H2O，实验装置如图所示(夹持装置已略去)。下列说法不正确的是
A．水浴加热的优点是使反应物受热均匀、容易控制温度
B．反应完全后，可用仪器a、b蒸馏得到产品
C．硝基苯有苦杏仁气味，密度比水的大
D．将浓硫酸、浓硝酸和苯混合时，应向浓硝酸中加入浓硫酸，待冷却至室温后，将所得混合物加入苯中
10．已知有机物a和b的结构简式分别为和。下列说法正确的是(不考虑立体异构)
A．a分子中含有6个键，2个键 B．a与苯互为同分异构体
C．b可使溴水褪色，反应时键断裂 D．b的一氯代物有5种
11．下列说法正确的是
A．C4H10有三种同分异构体
B．中，最多有10个原子共平面
C．甲苯与氢气完全加成后产物的一氯代物的种类数有5种
D．含5个碳原子的有机物分子中最多可形成4个碳碳单键
12．有关烯烃的下列说法中，正确的是
A．分子式是C4H8的烃一定是烯烃
B．烯烃分子中所有的原子一定在同一平面上
C．烯烃使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色的反应类型不同
D．二烯烃与溴发生加成反应的产物都可能有三种
二、非选择题（共10题）
13．苯、甲苯、乙苯、二甲苯、联苯()等可通过煤干馏获得。请回答下列问题：
(1)下列说法正确的是_______。
A．苯能提取溴水中的溴是由于二者发生了加成反应
B．苯、二甲苯在一定条件下都能与H2发生加成反应，所以二者分子中都含有碳碳双键
C．在苯中加入酸性高锰酸钾溶液，振荡并静置后下层液体为紫色
D．等物质的量的二甲苯和联苯在一定条件下发生加成反应，消耗H2的量相同
(2)乙苯的一氯代物有_______种，联苯的1H核磁共振谱峰的峰面积比为_______。
(3)某有机物中含有苯环，其分子式为CnH2n-6，取一定质量的该有机物完全燃烧，生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰，经测定，前者质量增加10.8g，后者质量增加39.6g(设气体均被完全吸收)。该有机物分子苯环上有3个取代基，且苯环上的一氯代物、二氯代物、三氯代物都只有一种。写出该有机物与浓硝酸发生反应生成一硝基取代物的化学方程式：_______。
14．乙炔是一种重要的化工原料，可以合成多种物质。
(1)实验室可用电石与水反应制取乙炔，写出反应的化学方程式：___________。
(2)写出③、④两个反应的化学方程式：③___________；④___________。
15．吸烟有害健康，烟草的焦油中含有一种强烈的致癌物，其结构如下所示。该有机化合物的分子式为___________。
16．根据研究有机化合物的步骤和方法，填满下列空格：
实验步骤 解释或实验结论
（1）测得A的蒸气密度是同状况下甲烷的4.375倍,试通过计算填空： （1）A的相对分子质量为_______。
（2）将此A 5.6g在足量纯O2中充分燃烧，并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现两者分别增重7.2g和17.6g （2）A的实验式是________________。 （3）A的分子式为 _______________。
（3）将A通入溴水中，溴水褪色 （4）说明A属于______________类（若溴水不褪色，则A属于 __________类）
（4）A的核磁共振氢谱如图： （5）综上所述，A的结构简式为 ______________。
17．标准状况下，1.68L某气态烃在足量氧气中完全燃烧。若将产物通入足量澄清石灰水中，得到白色沉淀质量为15g；若用足量碱石灰吸收燃烧产物，增重9.3g。
(1)燃烧产物中水的质量为_______g。
(2)若原气体是单一气体，则其分子式为_______，若将该气体设计成碱性(KOH)燃料电池，请写出负极反应式_______。
(3)若原气体是由两种等物质的量的气态烃组成的混合物，请写出它们的分子式_______。(请写出两组)
18．实验室用下图所示装置制取少量溴苯。打开K，向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液，发现a中有微沸现象，b中的液体逐渐变为浅红色，c中有少量气泡产生。反应结束后，对a中的液体进行后续处理即可获得溴苯。
回答下列问题：
(1)实验装置中，盛有苯和溴的混合液的仪器的名称为_______。
(2)a中发生反应的反应类型为_______；能说明这一结论的实验现象是_______。
(3)b中CC14的作用是_______。
(4)a中发生反应的化学方程式为_______。
(5)得到粗溴苯后，用如下操作进行精制：①水洗②蒸馏③用干燥剂干燥④用10%NaOH溶液洗涤，正确的操作顺序是_______(填字母)。
A．①②③④② B．②④②③① C．④②③①② D．①④①③②
19．已知苯与液溴的反应是放热反应，某校学生为探究苯与溴发生的反应，用如图装置进行实验。根据相关知识回答下列问题：
（1）实验开始时，关闭K2，打开K1和漏斗活塞，滴加苯和液溴的混合液，反应开始。一段时间后，在装置Ⅲ中可能观察到的现象是_________。
（2）实验中能防止倒吸的装置有___________（填装置序号）。
（3）反应结束后要使装置Ⅰ中的水倒吸入装置Ⅱ中。这样操作的目的是_________，简述这一操作：________。
（4）通过该实验，可知苯与溴的反应是_______反应。
20．元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。p、q、r是由这些元素组成的二元化合物，m、n分别是元素Y、Z的单质，n通常为深红棕色液体，0.01mol/L r溶液的pH为2，p被英国科学家法拉第称为“氢的重碳化合物”，s通常是难溶于水、比水重的油状液体。
请回答下列问题：
(1)X 元素的最高价氧化物对应的水化物的阴离子构型为________________。
(2)n在水中溶解度_________（填“大于”或“小于”）n在p中溶解度，理由是：______________。
(3)n 与p 反应的化学方程式为：______________。
(4)分子式为X4W8的有机物有______________种同分异构体(考虑顺反异构)。
(5)下列化合物中属于p的同系物的是______________。
A． B． C． D．
21．A、B、C、D、E五种短周期元素，A是周期表中原子半径最小的元素，其中B、C同周期，B、D同主族，原子半径E＞D＞B＞C＞A。D原子核内质子数等于B、C原子电子数之和，D原子最外层电子数是E原子最外层电子数的4倍。试回答：
(1)B与C形成的三原子分子甲的结构式是___________，C与E形成的原子个数比为1∶1的化合物乙的电子式是___________，乙物质中含有的共价键是___________(填“极性”或“非极性”)
(2)B的简单氢化物与氯气的第一步反应的方程式为___________；
(3)A和B可以形成一类化合物.这类化合物中,其中丙是一种重要的基本化工原料，其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平，写出由丙制得高聚物的反应方程式___________，该反应类型是___________;其中丁的相对分子质量为120,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,其一氯代物只有两种结构,丁的结构简式为___________.
22．Ⅰ.某有机化合物的蒸汽对氢气的相对密度为30，其分子中含碳40%，含氢6.7%，其余为氧。该有机物的分子式为___________；若该物质能与溶液反应放出，则该物质的结构简式为___________。
Ⅱ.某烃M的相对分子质量为84。
①烃M的分子式为___________。
②下列物质与烃M以任意比例混合，若总物质的量一定，充分燃烧消耗氧气的量不变的是___________(填字母序号，下同)；若总质量一定，充分燃烧消耗氧气的量不变的是___________。
A． B． C． D．
③若烃M为链烃，分子中所有的碳原子在同一平面上，该分子的一氯取代物只有一种，则烃M的结构简式为___________。
参考答案：
1．A
能使酸性高锰酸钾溶液褪色，即可以被其氧化的有：③丙烯、④对二甲苯、⑤1-丁炔、⑥聚乙炔；能与溴水发生化学反应使之褪色的有：③丙烯、⑤1-丁炔、⑥聚乙炔；
因此，两个条件都能满足的有：③⑤⑥，本题选A。
2．D
A．用除去中的引入钠离子不易除去，A项错误；
B．稀硫酸滴入几滴形成硝酸溶液，锌粒与稀硝酸反应生成气体，使制得的不纯，B项错误；
C．控制变量思想，盐酸浓度要保持相同，C项错误；
D．液溴与苯反应的尾气含溴蒸气和HBr气体，直接通入溶液，两者都能生成淡黄色沉淀，所以要验证液溴与苯发生了取代反应生成HBr气体，应先用溶液除去溴蒸气，D项正确；
故选D。
3．B
A．乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色的反应为乙烯与溴发生加成反应产生1，2—二溴乙烷，故A正确；
B．甲烷和氯气的混合气体在光照条件下发生的取代反应是光敏反应，反应生成的氯代甲烷的混合物，不可能生成纯净的一氯甲烷，故B错误；
C．碳碳双键是平面结构，则丙烯分子中的三个碳原子在同一个平面上，故C正确；
D．苯分子中的碳碳键是介于单键和双键之间独特的键，分子中的六个碳原子具有平面正六边形结构，故D正确；
故选B。
4．B
A．氯化氢是共价化合物，电子式为，故A错误；
B．反—2—丁烯中甲基位于碳碳双键平面的两侧，球棍模型为，故B正确；
C．二氧化碳的空间构型为直线形，空间填充模型为，故C错误；
D．氮元素的电子排布式为1s22s22p3，轨道表示式为，故D错误；
故选B。
5．A
A．乙中含有羧基，能与羟基发生酯化反应，A正确；
B．甲中含有8个碳原子，乙中含有7个碳原子，不可能互为同分异构体，B错误；
C．甲属于酯类有机物，乙属于羧酸类有机物，所含官能团不同，故不属于同系物，C错误；
D．甲分子中含有8个碳原子、8个氢原子、2个氧原子，对应分子式为C8H10O2，D错误；
故答案选A。
6．A
A．3，3，2-三甲基丁烷，分子中支链的系列编号和不是最小，正确的命名为2，2，3-三甲基丁烷，A错误；
B．2-甲基-3-乙基庚烷，主碳链为7个碳，1个甲基在2号碳上，1个乙基在3号碳上，符合烷烃命名原则，故B正确；
C．2-甲基-1-丙烯，含有碳碳双键的主碳链为3，1个甲基在2号碳上，符合烯烃命名原则，故C正确；
D．3-甲基-1-丁炔，含有碳碳三键的主碳链为4，1个甲基在3号碳上，符合炔烃命名原则，故D正确；
故选A。
7．A
A．1L 0.1mol·L-1 NH4NO3溶液中溶质物质的量为1L0.1mol·L-1=0.1mol，依据物料守恒，NH和NH3·H2O粒子数目之和为0.1NA，A正确；
B．50g质量分数为46%的乙醇水溶液中，乙醇的质量为50g46%=23g，乙醇的物质的量为=0.5mol，乙醇中氧原子数为0.5NA，但乙醇水溶液中，水中还有氧原子，因此氧原子数大于0.5NA，B错误；
C．1mol新戊烷中含4mol C-C非极性共价键，数目为4NA，C错误；
D．稀盐酸与二氧化锰在加热条件下不反应，含4mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2加热充分反应，随着反应进行，浓盐酸变为稀盐酸，反应停止，转移的电子数小于2NA，D错误；
答案选A。
8．A
A．生成乙炔中混有硫化氢等均可被酸性高锰酸钾氧化，硫酸铜溶液除去杂质，高锰酸钾溶液褪色，能证明乙炔的还原性，选项A正确；
B．导管在碳酸钠溶液的液面下，可发生倒吸，应将导管在液面上，选项B错误；
C．乙醇在170℃发生消去反应生成乙烯，则温度计应测定液体的温度，温度计水银球插入溶液中，选项C错误；
D．酒精和水互溶，不能分液分离，应选蒸馏法，选项D错误；
答案选A。
9．B
A．水浴加热的优点为反应物受热均匀、容易控制温度，A正确；
B．反应完全后，溶液分层，应选分液漏斗分离，粗产品用蒸馏烧瓶(不用圆底烧瓶)和直形冷凝管(不用球形冷凝管)蒸馏得到硝基苯，B错误；
C．硝基苯有苦杏仁气味，密度比水的大，C正确；
D．混合时要使热量及时散失，防止苯挥发，由于浓硫酸的密度大于浓硝酸，为避免液体迸溅，应向浓硝酸中加入浓硫酸，待冷却后，将所得的混合物加入苯中，D正确；
故选B。
10．C
A．a分子中含有14个键，2个键，A项错误；
B．a的分子式为，苯的分子式为，二者不互为同分异构体，B项错误；
C．b中含有碳碳双键，与溴发生加成反应时，键断裂，C项正确；
D．b分子中有6种不同化学环境的氢原子，则b的一氯代物有6种，D项错误。
故选：C。
11．C
A．C4H10为丁烷，有正丁烷、异丁烷，有2种同分异构体，故A错误；
B．物质含碳碳双键，为平面结构，则5个C可能共面，则亚甲基上2个H可能与其它原子不共面，则最多5+4=9个原子共面，B错误；
C．甲苯与氢气完全加成后生成甲基环己烷，含5种H，则一氯代物的种类数是5种，故C正确；
D．链状化合物中，5个C最多形成4个C-C键，而对于环状化合物中，5个C最多可以形成5个C-C键，D错误；
故选：C。
12．C
A．分子式为C4H8的烃可以是烯烃，也可以是环烷烃，故A错误；
B．烯烃分子中，与双键碳原子相连的原子处于同一平面上，而其他的原子则不一定处于该平面上，如丙烯CH3-CH═CH2分子中，-CH3上的三个氢原子最多只有一个氢原子在这个平面上，故B错误；
C．烯烃中含有碳碳双键，能与溴水发生加成反应而使溴水褪色，能与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应而酸性KMnO4溶液使褪色，反应类型不一样，故C正确；
D．并非所有的二烯烃与溴的加成产物有三种，比如1,3-丁二烯烃，其与溴发生1,4-加成和1,2-加成后，产物只有两种，故D错误；
答案选C。
13． C 5 1：2：2
(1)A．苯能提取溴水中的溴是运用了萃取原理，二者没有发生加成反应，A错误；
B．苯环中含有的化学键是介于单键和双键之间的独特键，能与H2发生加成反应，又能发生取代反应，B错误；
C．苯不能与高锰酸钾反应，并且密度比水小，所以在苯中加入酸性高锰酸钾溶液，振荡并静置后下层液体为紫色，C正确；
D．与H2发生加成反应时，1mol二甲苯消耗3molH2，1mol联苯消耗6molH2，消耗H2的量不相同，D错误；
故答案为：C；
(2)乙苯的苯环或乙基的H都可被取代，乙苯中有5种氢原子，则其一氯代物就有5种；联苯结构简式为，其核磁共振氢谱显示为3组峰，且峰面积之比为1:2:2，故答案为：5；1:2:2；
(3)分子式为CnH2n-6的物质是苯的同系物，完全燃烧生成10.8g水和39.6g二氧化碳，n(H2O)==0.6mol，n(H)=2n(H2O)=1.2mol，n(C)=n(CO2)==0.9mol，N(C):N(H)=n:(2n-6)=0.9mol:1.2mol，解得n=9，苯的同系物的分子式为C9H12，该苯的同系物苯环上的一氯代物、二氯代物、三氯代物都只有一种，说明结构对称，苯环上含有3个相同的烃基，其结构简式应为，与HNO3生成一硝基取代物的反应为，故答案为： 。
14．(1)CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑
(2) CH≡CH+HCNCH2=CHCN nCH2=CHCN
反应①中CH≡CH和HCl发生加成反应生成CH2=CHCl，而CH2=CHCl发生聚合反应生成聚氯乙烯；反应③中CH≡CH和HCN发生加成反应生成CH2=CHCN，CH2=CHCN发生加聚生成聚丙烯腈；反应⑤中CH≡CH直接发生加聚反应生成聚乙炔。
（1）
碳化钙(CaC2)与水反应生成氢氧化钙[Ca(OH)2]和乙炔，方程式为：CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑；
（2）
反应③中CH≡CH和HCN发生加成反应生成CH2=CHCN，反应方程式为CH≡CH+HCNCH2=CHCN；反应④中CH2=CHCN发生加聚生成聚丙烯腈，方程式为：nCH2=CHCN。
15．C20H12
有机物的键线式是“以点代碳，以线代键”，首先数一数有多少点位，确定该分子含有20个碳原子，然后根据碳的四价确定氢原子数为12，则分子式为C20H12，故答案为：C20H12。
16． 70 CH2 C5H10 烯烃 环烷烃 CH2=CH-CH(CH3)2
（1）相同条件下，气体的相对分子质量之比等于密度之比；
（2）浓硫酸增重7.2g为水的质量，碱石灰增重17.6g为二氧化碳质量，计算水、二氧化碳物质的量，进而计算n（H）、n（C），根据质量守恒确定是否含有O元素，进而确定实验式，结合相对分子质量确定分子式；
（3）将A通入溴水中，溴水褪色，A中可能含有碳碳不饱和键，结合A的分子式判断含有官能团；
（4）核磁共振氢谱中有4个吸收峰，面积之比为1：1：2：6，即有机物A中有4种H原子，数目之比为1：1：2：6，有机物A含有2个甲基，结合A的分子式书写其可能的结构。
（1）相同条件下，气体的相对分子质量之比等于密度之比，所以有机物质的相对分子质量=16×4.375=70，
故答案为70。
（2）浓硫酸增重7.2g，则n（H2O）=7.2g÷18g/mol=0.4mol，所含有n（H）=0.8mol，碱石灰增重17.6g，则n（CO2）=17.6g÷44g/mol=0.4mol，所以n（C）=0.4mol，m（C）+m（H）=0.4mol×12g/mol+0.8mol×1g/mol=5.6g，故A不含氧元素，A分子中C、H原子数目之比=0.4：0.8=1：2，故实验式为CH2，令有机物A的分子式为（CH2）x，则14x=70，故x=5，则有机物分子式为C5H10，
故答案为CH2；C5H10。
（3）A的分子式为C5H10，将A通入溴水中，溴水褪色，故A含有1个C=C双键，属于烯烃；若溴水不褪色，则属于环烷烃，
故答案为烯烃；环烷烃。
（4）核磁共振氢谱中有4个吸收峰，面积之比为1：1：2：6，即有机物A中有4种H原子，数目之比为1：1：2：6，有机物A含有2个甲基，A的结构简式为：（CH3）2CHCH=CH2，
故答案为（CH3）2CHCH=CH2。
17．(1)2.7g
(2) C2H4 C2H4—12e—＋16OH—=10H2O＋2CO
(3)CH4、C3H4 或 C2H2、C2H6
【解析】(1)
烃在足量氧气中燃烧生成二氧化碳和水，若将产物通入足量澄清石灰水中，得到白色沉淀碳酸钙质量为15g，由碳原子个数守恒可知，反应生成二氧化碳的质量为×44g/mol=6.6g,若用足量碱石灰吸收燃烧产物增重9.3g说明反应生成的二氧化碳和水的质量之和为9.3g，则反应生成水的质量为9.3g—6.6g=2.7g，故答案为：2.7g；
(2)
由标准状况下，1.68L某气态烃在足量氧气中完全燃烧生成6.6g二氧化碳和2.7g可得：n(烃)：n(C)：n(H)= ：：×2=1：2：4，则烃的分子式为C2H4；若将该气体设计成氢氧化钾燃料电池，通入C2H4的一极为燃料电池的负极，C2H4在负极失去电子发生氧化反应生成碳酸钾和水，电极反应式为C2H4—12e—＋16OH—=10H2O＋2CO，故答案为：C2H4；C2H4—12e—＋16OH—=10H2O＋2CO；
(3)
若原气体是由两种等物质的量的气态烃组成的混合物，可能是CaH4和CH4的混合气体，也可能是C2H2和C2Hb的混合气体，若为CaH4和CH4的混合气体，由混合气体分子式为C2H4可得：=2，解得a=3，分子式为C3H4；若为C2H2和C2Hb的混合气体，由混合气体分子式为C2H4可得：=4，解得b=6，分子式为C2H6，故答案为：CH4、C3H4 或 C2H2、C2H6。
18．(1)分液漏斗
(2) 取代反应 b中的液体逐渐变为浅红色，c中有少量气泡产生
(3)除去溴化氢气体中的溴蒸气
(4)
(5)D
在溴化铁作催化剂的条件下，苯和液溴反应生成无色的溴苯和溴化氢。装置b中四氯化碳的作用是吸收挥发出的苯和溴蒸气，装置c中NaHCO3溶液呈碱性，能够吸收反应生成的溴化氢气体，倒置漏斗的作用是防止倒吸。
（1）
实验装置中，盛有苯和溴的混合液的仪器的名称为分液漏斗；
（2）
a中苯和液溴在作用下发生反应，反应类型为取代反应；只要实验中有HBr生成即可证明发生的是取代反应，但是溴易挥发，会干扰HBr与的反应，因此，必须除去挥发出来的未反应的溴蒸气——利用溴易溶于四氯化碳的性质除去溴蒸气，故b中的液体逐渐变为浅红色，e中有少量气泡产生就能说明苯与液溴的反应是取代反应；
（3）
b中的作用是除去溴化氢气体中的溴蒸气；
（4）
a中苯和液溴在三溴化铁催化作用下发生取代反应，化学方程式为：；
（5）
得到的粗溴苯成分为溴苯、液溴、苯和溴化铁等，用如下操作进行精制：第一步，水洗除去可溶于水的杂质；第二步，用10%NaOH溶液洗涤，除去其中溶解的溴，振荡静置，分层后分液；第三步，水洗除去残留的碱及生成的钠盐；第四步，向有机层中加入合适的干燥剂干燥；第五步，蒸馏分离出沸点较低的苯，得到溴苯。故正确的操作顺序是①④①③②，选D。
19． 小试管中有气泡，液体变橙红色，有白雾出现，广口瓶内溶液中有浅黄色沉淀生成 Ⅲ和Ⅳ 除去装置Ⅱ中存有的溴化氢气体，以免逸出污染空气 关闭和漏斗活塞，打开 取代
苯和液溴在溴化铁催化下发生取代反应生成溴苯和溴化氢，该反应是放热的，所以用冷凝管冷凝回流挥发的苯和液溴。生成的溴化氢和挥发的苯蒸气、溴蒸气进入装置Ⅲ的苯中，苯蒸气和溴蒸气被苯吸收，溴化氢不溶于苯，从苯中逸出，和硝酸银溶液反应生成溴化银淡黄色沉淀，过量的溴化氢进入Ⅳ中，被氢氧化钠溶液吸收，由于溴化氢极易溶于氢氧化钠溶液，所以用一干燥管防倒吸。反应结束后，关闭K1和分液漏斗活塞，打开K2，Ⅰ中的水倒吸入Ⅱ中，可以吸收Ⅱ中的溴化氢，防止拆卸装置时污染环境。
（1）反应一段时间后，生成的溴化氢和挥发的苯蒸气、溴蒸气进入装置Ⅲ的苯中，苯蒸气和溴蒸气被苯吸收，溴溶于苯呈现橙色，溴化氢不溶于苯，从苯中逸出，和硝酸银溶液反应生成溴化银淡黄色沉淀，所以在装置Ⅲ中可能观察到的现象是小试管中有气泡，液体变橙红色，有白雾出现，广口瓶内溶液中有浅黄色沉淀生成。
（2）溴化氢极易溶于水，装置Ⅲ中导管没有直接插入硝酸银溶液里，而是插入苯中，既吸收了挥发的苯和溴，也防止了溴化氢的倒吸；装置Ⅳ用干燥管也可以起到防倒吸的作用，故实验中能防止倒吸的装置有Ⅲ和Ⅳ。
（3）反应结束后，关闭K1和分液漏斗活塞，打开K2，Ⅰ中的水倒吸入Ⅱ中，可以吸收Ⅱ中的溴化氢，防止拆卸装置时污染环境。故答案为除去装置Ⅱ中存有的溴化氢气体，以免逸出污染空气，关闭和漏斗活塞，打开。
（4）苯和溴若发生加成，则只有一种有机物生成，没有溴化氢生成。苯和溴若发生取代，则会有溴化氢生成，该实验中看到装置Ⅲ中小试管中有气泡，同时有白雾出现，广口瓶内溶液中有浅黄色沉淀生成，可以证明生成了溴化氢，证明苯和溴发生了取代反应。
20．(1)平面三角形
(2) 小于 H2O是极性分子，苯和Br2是非极性分子，相似相溶
(3)+Br2+HBr
(4)6
(5)A
n通常为深红棕色液体，且n为元素Z的单质，则n为Br2，Z为Br元素；p被英国科学家法拉第称为“氢的重碳化合物”，则p为苯；由图可知，n与p在q的催化作用下反应生成r和s，且s通常是难溶于水、比水重的油状液体，0.01mol/L r溶液的pH为2，即r为一元强酸，则s为溴苯，r为HBr，q为FeBr3；m和n反应生成q，且m为单质，则m为Fe；综上所述，W、X、Y、Z分别为H、C、Fe、Br元素，p、q、r分别为C6H6、FeBr3、HBr，m、n分别为Fe和Br2。
(1)
X 元素的最高价氧化物对应的水化物为碳酸，碳酸根离子C原子的价层电子对数为=3，属于sp2杂化，不含孤电子对，结构为平面三角形；
(2)
H2O是极性分子，苯和Br2是非极性分子，根据相似相溶规律，溴易溶于有机溶剂苯中，在水中溶解度较小；
(3)
溴与苯在铁作催化剂条件下发生取代反应生成溴苯和溴化氢，反应的化学方程式为+Br2+HBr；
(4)
分子式为C4H8，其同分异构体可能有：CH2=CH-CH2-CH3 CH2=C(CH3)-CH3 、 甲基环丙烷、环丁烷，共计有6种；
(5)
苯的同系物满足的条件：含有一个苯环，侧链是饱和烃基；B中含有两个苯环，C中含有碳碳双键，D中含有两个苯环，因此和苯是同系物的只有A符合要求。
21．(1) O=C=O 非极性
(2)CH4+Cl2CH3Cl+HCl
(3) nCH2═CH2 加聚反应 、
A、B、C、D、E五种短周期元素，A是周期表中原子半径最小的元素，A为H元素；其中B、C同周期，B、D同主族，原子半径E＞D＞B＞C＞A，则B、C为第二周期元素，D、E为第三周期元素．D原子最外层电子数是E原子最外层电子数的4倍，E的最外层电子数只能为1，E为Na，D为Si；B、D同主族，可知B为C，由D原子核内质子数等于B、C原子电子数之和，C的电子数为14-6=8，则C为O，以此来解答；
（1）
A与B形成的三原子分子甲为CO2，电子式是，结构式为O=C=O，B与D形成的原子个数比为1：1的化合物乙是Na2O2，电子式是，含离子键、非极性共价键；
（2）
B为C，简单氢化物CH4与氯气的第一步反应生成CH3Cl和HCl，反应的方程式为CH4+Cl2CH3Cl+HCl；
（3）
A和B形成的化合物之一丙是一种重要的基本化工原料，其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平，丙为乙烯，制得高聚物的反应方程式为nCH2═CH2，该反应类型是加聚反应；丁的相对分子质量为120，分子式为C9H12，不能使溴的四氯化碳溶液褪色说明不含有碳碳双键或三键，由于不饱和度为4，则可能是苯环，一氯代物只有两种结构，说明只有两种氢原子，所以丁的结构简式为：、。
22． A C
Ⅰ./mol，A的相对分子质量为60，含O的质量分数为：，A分子中C、H、O原子数分别为：、、，A的分子式为：。该物质能与溶液反应放出，说明含有羧基，A的结构式为：。
Ⅱ.①某烃A的相对分子质量为84，则烃中C原子最大数目== 7，因为烃中还含有H元素，所以C原子数目为6，则H原子数为= =12，故有机物分子式为；
②烃的通式为CxHy，若总物质的量一定 ，若各组分消耗氧量()相等，则消耗氧气的量相组分耗氧量等，否则不相等，C6H12的耗氧量为9，C7H8的耗氧量为9，所以二者总物质的量一定，充分燃烧消耗氧气的量不变;若总质量一-定，充分燃烧消耗氧气的量不变，两种烃的最简式相同，C6H12的最简式为CH2，C7H14的最简式为CH2。
③若烃M为链烃则含有一个碳碳双键，分子中所有的碳原子在同一平面上，该分子的一氯取代物只有一种，则烃M的结构简式为：。