1.2 研究有机化合物的一般方法 同步训练（含解析）2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3

1.2 研究有机化合物的一般方法 同步训练
一、单选题
1．萃取碘水中的碘并分液，需要用到的仪器是（　　）
A． B． C． D．
2．实验室进行NaCl溶液蒸发时，有以下操作过程，其正确的操作顺序是（　　）
①放置酒精灯； ②固定铁圈位置； ③放上蒸发皿；
④加热搅拌； ⑤停止加热，余热蒸干
A．②③④⑤① B．①②③④⑤ C．②③①④⑤ D．②①③④⑤
3．下列各组混合物中，用分液漏斗不能分离的是（）
A．苯和水 B．乙酸乙酯和水
C．溴乙烷和水 D．乙酸和水
4．中国文化源远流长，下列对描述内容所做的相关分析错误的是（　　）
A “以火烧之，紫青烟起，乃真硝石(KNO3)” “紫青烟”是因为发生了焰色反应
B “煤饼烧蛎成灰” 这种灰称为“蜃”，主要成分为Ca(OH)2
C 司南之杓(勺)投之于地，其柢(勺柄)指南” 司南中“杓”的材质为Fe3O4
D “信州铅山县有苦泉，流以为涧。抱其水熬之，则成胆矾” 其中涉及到的操作有结晶
A．A B．B C．C D．D
5．以下是中华民族为人类文明进步做出巨大贡献的几个事例，运用化学知识对其进行的分析不合理的是（　　）
A．四千余年前用谷物酿造出酒和醋，酿造过程中只发生水解反应
B．商代后期铸造出工艺精湛的后(司)母戊鼎，该鼎属于铜合金制品
C．汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器，其主要原料为黏士
D．屠呦呦用乙醚从青蒿中提取出对治疗疟疾有特效的青蒿素，该过程包括萃取操作
6．实验室用四氯化碳从碘水中萃取碘，关于该实验操作的叙述中错误的是（　　）
A．碘水和四氯化碳加入分液漏斗中，塞紧上口部的塞子，一手压住分液漏斗上口部，一手握住活塞部分，把分液漏斗倒转过来振荡
B．静置，待分液漏斗中液体分层后，先使分液漏斗内外空气相通(准备放出液体)
C．打开分液漏斗的活塞，使全部下层液体沿承接液体的烧杯内壁慢慢流出
D．最后继续打开活塞，另用容器承接并保存上层液体
7．下列说法中正确的是（　　）
A． 在核磁共振氢谱中有5个吸收峰
B．红外光谱图只能确定有机物中所含官能团的种类和数目
C．质谱法不能用于相对分子质量的测定
D．核磁共振氢谱、红外光谱和质谱都可用于分析有机物结构
8．有机物A分子的质谱图如图所示。现将9.0g有机物A在足量O2中充分燃烧，生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，分别增重5.4g和13.2g，经检验剩余气体为O2。下列有关说法正确的是（　　）
A．从质谱图可看出，A的摩尔质量是45g/mol
B．A的实验式为C2H5O
C．若A能与NaHCO3溶液反应放出气体，则它可能的结构有2种
D．若A只含有一种官能团，则它可能的结构多于2种
9．下列混合物能用分液法分离的是（　　）
A．乙醇与乙酸 B．乙酸乙酯和Na2CO3溶液
C．苯和乙醇 D．葡萄糖与果糖混合液
10．将两种互不相溶的液体分离的方法是（　　）
A．纸层析 B．结晶 C．分液 D．过滤
11．某羧酸酯的分子式为C16H22O5，1mol该酯完全水解可得到1mol羧酸和2mol乙醇，该羧酸的分子式为（　　）
A．C12H6O5 B．C12H18O5 C．C12H12O4 D．C12H14O5
12．实验室从废定影液[含Ag(S2O3)23-和Br -等]中回收Ag和Br2的主要步骤为：向废定影液中加入Na2S溶液沉银，过滤、洗涤及干燥，灼烧Ag2S制Ag；制取Cl2并通入滤液氧化Br -，用苯萃取分液。其中部分操作的装置如图，下列叙述正确的是（　　）
A．用装置甲分离Ag2S时，用玻璃棒不断搅拌
B．用装置乙在空气中高温灼烧Ag2S制取Ag
C．用装置丙制备用于氧化滤液中Br -的Cl2
D．用装置丁分液时，从下口放出有机相
13．下列说法正确的是（　　）
A．利用红外光谱或核磁共振谱均可鉴别乙醇和二甲醚
B．2－甲基丁烷也称为异丁烷
C．C4H9Cl有3种同分异构体
D．葡萄糖、蔗糖不属于高分子化合物，而油脂和蛋白质均属于高分子化合物
14．下列说法错误的是（　　）
A．原子光谱是测定物质结构的基本方法和实验手段
B．霓虹灯能够发出五颜六色的光，其发光机理与氢原子光谱形成机理基本相同
C．原子线状光谱的产生是原子核外电子在不同的、能量量子化的状态之间跃迁所导致的
D．钠原子光谱中的靠得很近的两条黄色谱线可以利用玻尔原子结构模型较好地解释
15．图(1)和图(2)是A、B两种物质的核磁共振氢谱。已知A、B两种物质都是烃类，都含有6个氢原子。请根据图(1)和图(2)两种物质的核磁共振氢谱图选择出可能属于图(1)和图(2)的两种物质（　　）
A．A是C3H6；B是C6H6 B．A是C2H6；B是C3H6
C．A是C2H6；B是C6H6 D．A是C3H6；B是C2H6
16．下列说法错误的是（　　）
A．用剩的药品能否放回原瓶，应视具体情况而定
B．在油脂制肥皂实验中，反应完全后加入热的饱和食盐水并搅拌，取上层物质加入新制悬浊液，可观察到溶液呈绛蓝色
C．制备摩尔盐时，应小火加热，蒸发浓缩至表面出现晶膜，自然冷却，得到产品
D．用稀酸性溶液检验火柴头燃烧时产生的二氧化硫
二、综合题
17．某有机物A，1.44g完全燃烧生成2.16g H2O，生成的CO2恰好与200mL 1mol/LKOH溶液作用生成正盐，将A试样进行检测所得质谱图如下图。
（1）请写出A的最简式　 　。
（2）请写出A的分子式　 　。
（3）若A的一氯代物只有一种，A的结构简式为　 　。
18．介孔纳米晶可用作钠离子电池正极材料。一科研团队以某矿石(含55.2%、32%，其余为和)为原料开发的一种合成介孔的路线如图所出示。回答下列问题：
（1）基态原子价电子的轨道表示式为　 　。
（2）“生物浸出”时，与铁盐溶液反应的离子方程式为　 　。此时铁盐　 　(填“作氧化剂”、“作还原剂”或“既不是氧化剂，也不是还原剂”)。
（3）将“浸渣”溶于，再过滤、蒸馏，可从“浸渣”中分离出　 　(填化学式)。
（4）实验室“萃取”时，用到的主要仪器是　 　，若萃取剂为苯，“萃取”后得到的“水相”位于　 　(填“上层”或“下层”)。
（5）利用如图1装置完成“抽滤”操作，抽滤的主要优点是过滤较快、固体较干燥，其中安全瓶的作用是　 　。
（6）利用如图2装置制备去离子水，水中所含的阴离子在阳离子交换柱中发生反应的离子方程式为　 　。
（7）某工厂用10吨该矿石合成介孔，已知整个流程中的损耗率为10%，，则最终可以得到　 　。
19．明矾［］在造纸等方面应用广泛。工业上以废易拉罐(主要成分为Al和Fe)为原料制备明矾的工艺流程如图：
已知：不同温度的溶解度：
温度/℃ 0 10 20 30 40 60 80 90
/g 3.00 3.99 5.90 8.39 11.7 24.8 71.0 109
（1）“酸溶”中溶液中主要的金属离子有　 　、、。
（2）“转化”中转化为，反应的离子方程式为　 　。
（3）“调pH”约为3.7，滤渣②的主要成分是，“调pH”的目的是　 　。
（4）“沉铝”中加入目的是将转化为，补全该反应的离子方程式　 　。
（5）“操作”包括　 　、　 　、过滤、洗涤、干燥可得到明矾晶体。
（6）某工厂用kg废易拉罐(含Al 5.4%)制备(相对分子质量为474)，最终得到产品kg，产率为　 　(列出计算式，不需运算)
20．下列物质的转化或分离是用哪种方法实现的 请将所选方法的字母代号填在横线上(每一项只填写一种最主要的方法)。
A．干馏 B．萃取 C．分液
（1）四氯化碳和水的混合物的分离　 　；
（2）把煤转化为焦炉气、煤焦油和焦炭等　 　；
（3）海水提溴获得的溴水中，用苯提取溴单质　 　 。
21．某研究性学习小组为了解有机物A的性质，对A的结构进行了如下实验。
（1）实验一：通过质谱分析仪分析得知有机物A的相对分子质量为90。
实验二：红外光谱分析：图1中不同吸收峰峰谷代表不同基团，图中有机物A中含氧官能团名称为　 　和　 　。
（2）实验三：取0.9g有机物A完全燃烧后，测得生成物为1.32gCO2和0.54gH2O，有机物A的分子式为　 　。
实验四：经核磁共振检测发现图2中有机物A的谱图中H原子峰值比为　 　。
（3）根据以上实验回答下列问题：
①有机物A的结构简式为　 　。
②有机物A在一定条件下可以发生的反应有　 　(填字母)。
a．消去反应 b．取代反应 c．氧化反应 d．加聚反应
③有机物A在浓硫酸作用下可生成多种产物。其中一种产物B的分子式为C3H4O2，B能和溴的四氯化碳溶液发生加成反应，则B的结构简式为　 　。
答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】萃取碘水中的碘并分液，需要用到的仪器是分液漏斗；
A.该仪器为分液漏斗，故A符合题意；
B.该仪器为容量瓶，故B不符合题意；
C.该仪器为直形冷凝管，故C不符合题意；
D.该仪器为漏斗，故D不符合题意；
故答案为:A。
【分析】萃取和分液，主要用分液漏斗
2．【答案】B
【解析】【解答】仪器的组装连接顺序为从下到上、从左到右，因此应先放置酒精灯，再固定铁圈的位置，并将蒸发皿放在铁圈上，用酒精灯进行加热；待析出大量晶体后，停止加热，利用余热蒸干；故正确顺序为：①②③④⑤，B符合题意；
故答案为：B
【分析】此题是对蒸发操作的考查，结合蒸发过程进行分析。
3．【答案】D
【解析】【解答】A.苯和水不溶，能用分液漏斗进行分离，故A不符合题意；
B.乙酸乙酯和水不溶，能用分液漏斗进行分离，故B不符合题意；
C.溴乙烷和水不溶，能用分液漏斗进行分离，故C不符合题意；
D.乙酸和水互溶，不能用分液漏斗进行分离，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】分液漏斗分离的是液体混合物，二者之间互不相溶，密度相差较大，据此判断即可。
4．【答案】B
【解析】【解答】A、硝石为KNO3，以火烧之，紫青烟起，这是焰色反应，故A说法不符合题意；
B、"煤饼烧蛎成灰"，蛎壳的成分是CaCO3，煅烧生成CaO，因此“灰”不是Ca(OH)2，故B说法符合题意；
C、司南中"杓"具有磁性，材质为Fe3O4，故C说法不符合题意；
D、抱其水熬之，则成胆矾，该操作是结晶，故D说法不符合题意；
【分析】A.根据钾元素的焰色反应进行分析；
B.碳酸钙加热分解生成氧化钙；
C.铁的氧化物中具有磁性的是四氧化三铁；
D.制取胆矾的操作是结晶。
5．【答案】A
【解析】【解答】解：A．谷物中的淀粉在酿造中发生水解反应只能得到葡萄糖，葡萄糖要在酒化酶作用下分解，得到酒精和二氧化碳。酒中含有酒精，醋中含有醋酸，显然都不是只水解就可以的。选项A符合题意。
B.商代后期铸造出工艺精湛的后(司)母戊鼎属于青铜器，青铜是铜锡合金。选项B不符合题意。
C.陶瓷的制造原料为黏土。选项C不符合题意。
D.屠呦呦用乙醚从青蒿中提取出对治疗疟疾有特效的青蒿素，是利用青蒿素在乙醚中溶解度较大的原理，将青蒿素提取到乙醚中，所以属于萃取操作。选项D不符合题意。
故答案为：A
【分析】该题主要考查化学与生活知识点，该题中反应的重点知识点有：①酒精和醋的酿造过程：先是淀粉水解成葡萄糖，再是葡萄糖在酒化酶作用下发生氧化还原反应等一系列复杂的变化；②青铜器属于铜的合金（铜锡合金）；③三大无机非金属材料：玻璃、水泥、陶瓷主要成分均是硅酸盐（其中陶瓷的主要原料为黏土再进行烧制而成）；④屠呦呦用乙醚提取青蒿素过程主要的原理即是萃取再进行分液
6．【答案】D
【解析】【解答】分液漏斗中的上层液体须从上口倒出，D符合题意。
故答案为：D
【分析】萃取和分液的操作过程：1、检验分液漏斗是否漏水；
2、在分液漏斗中加溶液和萃取剂，右手堵住漏斗上口塞，左手握活塞，倒转用力振荡，放气，正立放铁圈上静置；
3、打开分液漏斗活塞,再打开旋塞,使下层液体从分液漏斗下端放出,待油水界面与旋塞上口相切即可关闭旋塞；
4、 把上层液体从分液漏斗上口倒出。
7．【答案】D
【解析】【解答】A. 有3种等效氢原子，在核磁共振氢谱中有3个吸收峰，A不符合题意；
B.红外光谱图只能确定有机物中所含官能团的种类，无法确定数目，B不符合题意；
C.通过质谱法可以测定相对分子质量，C不符合题意；
D.红外光谱仪用于测定有机物的官能团；核磁共振氢谱用于测定有机物分子中氢原子的种类和数目；质谱法用于测定有机物的相对分子质量；可以确定分子中共轭体系的基本情况；所以核磁共振氢谱、红外光谱和质谱都可用于有机化合物结构的分析，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.该有机物只有三种相同位置的氢，所以其核磁共振氢谱中有3个吸收峰；
B.核磁共振氢谱只能确定有机物的官能团种类，不能确定其数目；
C.质谱法即用电场和磁场将运动的离子(带电荷的原子、分子或分子碎片，有分子离子、同位素离子、碎片离子、重排离子、多电荷离子、亚稳离子、负离子和离子-分子相互作用产生的离子)按它们的质荷比分离后进行检测的方法，质谱法可以用来测定相对分子质量；
D.核磁共振氢谱、红外光谱和质谱都可用于分析有机物结构 。
8．【答案】D
【解析】【解答】A．从质谱图可看出，最大质荷比为90，A的摩尔质量是90g/mol，故A不符合题意；
B．根据分析，A的实验式为CH2O，故B不符合题意；
C．根据分析可知，有机物A为C3H6O3，若A能与NaHCO3溶液反应放出气体，说明分子中含有羧基，则它可能的结构有CH3CH(OH)COOH、CH2(OH)CH2COOH、CH3OCH2COOH等，不止2种，故C不符合题意；
D．若A只含有一种官能团，它可能的结构有 、 、 等，结构多于2种，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】浓硫酸吸水，碱石灰吸收二氧化碳，分别增重5.4g和13.2g，5.4g水的物质的量为 =0.3mol，n(H)=0.6mol，13.2g二氧化碳的物质的量为 =0.3mol，n(C)=n(CO2)=0.3mol，此有机物9.0g含O元素质量：9.0g-0.6g-0.3×12g=4.8g，n(O)= =0.3mol，故n(C)：n(H)：n(O)=0.3mol：0.6mol：0.3mol=1：2：1，即实验式为CH2O，设分子式为(CH2O)n，由质谱仪可知，A的相对分子质量为90，可得30n=90，解得：n=3，故有机物A为C3H6O3，据此分析解答。
9．【答案】B
【解析】【解答】A.乙醇和乙酸可互溶，不能用分液漏斗进行分离，A不符合题意；
B.乙酸乙酯和Na2CO3溶液不互溶，可用分液漏斗进行分离，B符合题意；
C.苯和乙醇都是常用的有机溶剂，二者可互溶，不可用分液漏斗进行分离，C不符合题意；
D.葡萄糖和果糖溶液可互溶，不可用分液漏斗进行分离，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】能用分液漏斗分离，则说明两种液体不互溶，据此结合选项所给混合物进行分析。
10．【答案】C
【解析】【解答】两种互不相溶的液体分层，可用分液的方法分离，而结晶、层析法和过滤与物质的溶解性有关，分别用于分离可溶性或不溶的固体或离子．只有C符合题意，
故答案为：C。
【分析】固体不溶于液体的混合物用过滤分离，固体溶于液体的混合物用结晶分离。互不相溶的液体混合物用分液分离。
11．【答案】D
【解析】【解答】某羧酸酯的分子式为C16H22O5，1mol该酯完全水解可得到1mol羧酸和2mol乙醇，说明酯中含有2个酯基，设羧酸为M，则反应的方程式为C16H22O5+2H2O＝M+2C2H6O，由质量守恒可知M的分子式为C12H14O5，
故答案为D。
【分析】考查有机物分子式确定的计算，把握酯化反应中碳原子个数变化、官能团的变化为推断的关键，1mol该酯完全水解可得到1mol羧酸和2mol乙醇，则说明酯中含有2个酯基，结合酯的水解特点以及质量守恒定律判断。
12．【答案】C
【解析】【解答】A.过滤时不应该用玻璃棒搅拌，玻璃棒起到引流作用，故A不符合题意；
B.灼烧硫化银可以利用坩埚进行加热，故B不符合题意；
C.高锰酸钾与浓盐酸反应得到氯气，故C符合题意；
D. 有机相密度小于溶液，因此浮在上方，故D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.玻璃棒起到引流作用；
B.在坩埚中加热；
C.高锰酸钾氧化盐酸得到氯气；
D.考虑有机相的密度与溶液密度大小。
13．【答案】A
【解析】【解答】A. 乙醇和二甲醚的官能团和对称性均不相同，故可用红外光谱和核磁共振氢谱来鉴别，A符合题意；
B. 2－甲基丁烷含有的碳原子数为5，也称为异戊烷，B不符合题意；
C. C4H9Cl有4种同分异构体，C不符合题意；
D. 油脂虽然分子量较大，但不是高分子化合物，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】记忆C1-C5的烷烃的一元取代物分别有1、1、2、4、8种，可快速解题。
14．【答案】D
【解析】【解答】A.原子光谱是线状光谱，是不连续的。原子都是由原子核和电子组成的，但不同原子的光谱都有各自的特征谱线，原子光谱是不相同的，所以原子光谱可用于测定物质中元素的种类，故A不符合题意；
B.霓虹灯能够发出五颜六色的光，其发光机理与氢原子光谱形成机理基本相同，都是电子在不同的、能量量子化的状态之间跃迁所导致的，故B不符合题意；
C.原子线状光谱的产生是原子核外电子在不同的、能量量子化的状态之间跃迁所导致的，故不C符合题意；
D.玻尔原子结构模型能够成功地解释氢原子光谱，不能解释钠原子光谱中的靠得很近的两条黄色谱线，故D符合题意。
【分析】
A.原子光谱可测定其元素种类，但结构无法测出；
B.原理基本相同，都是电子跃迁的能量变化；
C.原子线状光谱是核外电子在不同能量量子化状态间的跃迁导致；
D.玻尔原子结构模型不能解释钠原子光谱。
15．【答案】B
【解析】【解答】A. C3H6若丙烯，分子中有三 种不同化学环境下的氢原子，故A不符合题意；B.C2H6代表乙烷，只有一种氢原子，C3H6代表丙烯，分子结构中有三种氢原子，故B符合题意；C.C6H6代表有机物苯时，苯分子中6个氢原子是等效的，只有一个峰，故C不符合题意；D. C3H6若是丙烯，分子中有三种氢，应有三个吸收峰，故D不符合题意。
【分析】有机物的核磁共振氢谱图主要反映出分子中有多少种不同化学环境下的氢原子，图1有一个吸收峰，故只有一种，图2有三个吸收峰，故有三种，据此分析可得结论。
16．【答案】B
【解析】【解答】A．在空气中易变质的药品一般不能放回原瓶，如NaOH，有的药品可以放回原瓶，如大理石等，A项不符合题意；
B．油脂制肥皂实验中，至反应完全后再加入热的饱和食盐水并搅拌，发生盐析，上层溶液含甘油，上层物质加入新制的Cu(OH)2悬浊液，可观察到绛蓝色沉淀，B项符合题意；
C．制取摩尔盐（硫酸亚铁铵晶体）时，蒸发过程要防止晶体分解，应小火加热，蒸发浓缩至表面出现晶膜为止，不能将溶液全部蒸干，C项不符合题意；
D．二氧化硫具有还原性，用具有强氧化性的稀酸性溶液检验火柴头燃烧时产生的二氧化硫，会出现紫色变浅或褪去，D项符不合题意。
故答案为：B。
【分析】A.一般剩余药品不能放回原瓶，防止试剂污染，特殊药品如钠等可放回原瓶；
C.蒸发操作不能直接蒸干；
D.二氧化硫具有还原性，能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应。
17．【答案】（1）C5H12
（2）C5H12
（3）C(CH3)4
【解析】【解答】CO 2恰好与200mL 1mol/LKOH溶液作用生成正盐，KOH的物质的量为0.2mol，则CO 2的物质的量为0.2mol÷2=0.1mol，由质谱图可知此有机物的最大质荷比为72，即此有机物的相对分子质量为72，有机物A的质量为1.44g，物质的量为1.44g÷72g/mol=0.02mol，完全燃烧生成2.16g H 2O的物质的量为2.16g÷18g/mol=0.12mol，此有机物分子内含有的碳原子数为0.1mol÷0.02mol=5，氢原子数为0.12mol÷0.02mol=12，因为C 5H 12的相对分子质量恰好为72，则A的分子式为C 5H 12。
（1）有机物A的最简式C5H12，本小题答案为：C5H12。
（2）有机物A的分子式C5H12，本小题答案为：C5H12。
（3）若A的一氯代物只有一种，A的结构简式为C(CH3)4，本小题答案为：C(CH3)4。
【分析】 某有机物A，1.44g完全燃烧生成2.16g H2O，生成的CO2恰好与200mL 1mol/LKOH溶液作用生成正盐 ，所以生成水的物质的量为0.12mol，生成二氧化碳物质的量为0.1mol，结合谱图，该物质不含氧，根据元素守恒， A的最简式为 C5H12 。因为谱图中质荷比最大为72即为该物质的相对原子质量。所以该物质的分子式为 C5H12 。该物质为戊烷，有三种结构分别为正戊烷，异戊烷，新戊烷，其中新戊烷有一种性质的氢 一氯代物只有一种 。
18．【答案】（1）
（2）；作氧化剂
（3）S
（4）分液漏斗；下层
（5）平衡气压，防倒吸
（6）
（7）7587
【解析】【解答】（1）原子序数为29，基态原子价电子排布式为，则其轨道表示式为。
（2）与铁盐溶液反应生成、Cu2+和S，离子反应方程式为；该反应中铁元素化合价降低，铁盐作氧化剂。
（3）根据分析，过滤得“浸渣”为CaSO4、和S，S易溶于，因此将“浸渣”溶于，再过滤、蒸馏，可分离出S。
（4）实验室“萃取”时，主要仪器是分液漏斗；由于苯的密度比水小，因此若萃取剂为苯，“萃取”后得到的“水相”位于下层。
（5）安全瓶的作用是平衡气压，防止倒吸。
（6）阳离子交换柱中氢离子与碳酸氢根离子反应，反应的离子方程式为。
（7）10吨该矿石中，，，故，。
【分析】（1）Cu为29号元素，价电子排布式为；
（2）氧化还原反应中，结合化合价升降守恒判断化学计量数；
（3）硫易溶于二硫化碳；
（4）萃取用到分液漏斗，苯的密度比水小，在上层，水层在下层；
（5）安全瓶可以防止倒吸；
（6）碳酸氢根和氢离子反应生成二氧化碳和水；
（7）结合化学计量数之比等于物质的量之比判断。
19．【答案】（1）
（2）
（3）将溶液中的转化为除去
（4）
（5）蒸发浓缩；冷却结晶
（6）或或
【解析】【解答】（1）“酸溶”时，铝与硫酸反应生成硫酸铝，因此还有Al3+；
（2）过氧化氢有氧化性，亚铁离子有还原性，两者发生氧化还原反应，离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
（3）滤渣②的主要成分是Fe(OH)3，因此“调pH”的目的是：将溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3除去；
（4）铝离子与碳酸氢根离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳，离子方程式为；
（5）将溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到明矾晶体；
（6）m1kg废易拉罐中含铝m1kg5.4%= m15.4%kg，所以理论上应该产生明矾，而实际产生m2kg，因此明矾的产率为或或。
【分析】思路分析：酸溶解然后过滤目的是除去难容杂质，滤液含有铝离子和亚铁离子，加入过氧化氢将亚铁氧化成三价铁，调节pH使三价铁沉淀，加入碳酸氢钠得到氢氧化铝沉淀，再加入适当稀硫酸和硫酸钾蒸发结晶得到明矾。
20．【答案】（1）C
（2）A
（3）B
【解析】【解答】（1）CCl4和水不互溶，属于两种不互溶液体的分离，应采用分液操作，故答案为：C；
（2）把煤转化为焦炉气、煤焦油和焦炭，应采用隔绝空气加强热的方法，为干馏，故答案为：A；
（3）溴在苯中的溶解度大于在水中的溶解度，因此用苯提取溴单质为萃取操作，故答案为：B；
【分析】此题是对干馏、萃取和分液的考查，结合相关操作的概念和应用范围进行分析；干馏是指隔绝空气加强热，使物质分解；萃取是利用物质在不同溶剂中溶解度的差异进行分析；分液是将两种不互溶液体进行分离。据此结合题干设问进行分析作答。
21．【答案】（1）羟基；羧基
（2）C3H6O3；3：1：1：1
（3）；abc；CH2=CHCOOH
【解析】【解答】（1）实验二：由图1可知，A中含氧官能团名称为羟基和羧基，故答案为：羟基、羧基；
（2）实验三：A的相对分子质量为90，则0.9g有机物A的物质的量=0.01mol，完全燃烧后，n(CO2)= =0.03mol，n(H2O)= =0.03mol，则n(C)=0.03mol，n(H)=0.06mol，即0.01molA含0.03molC、0.06molH，所以有机物分子中碳原子个数是3，氢原子个数是6，相对分子质量是90，所以氧原子个数= =3，即分子式为C3H6O3，故答案为：C3H6O3；
实验四：由图2可知，经核磁共振检测发现有机物A的谱图中H原子峰值比为3：1：1：1，故答案为：3：1：1：1；
（3）①综上所述，A的分子式为C3H6O3、含-OH和-COOH，分子里有四种不同的氢原子，且数目比为为3：1：1：1，则A的结构简式为 ，故答案为： ；
②a． 中含-OH且与-OH相连C的邻位C上有H，可以发生消去反应，故a正确；
b． 中含-OH和-COOH，能发生酯化反应，酯化反应属于取代反应，故b正确；
c．与-OH相连的C上有H，可以发生催化氧化，还可以燃烧，二者均属于氧化反应，故c正确；
d．A不含不含碳碳双键、碳碳三键等能发生加聚反应的结构，故A不能发生加聚反应，故d不正确；
故答案为：abc；
③B的分子式为C3H4O2，B能和溴发生加成反应，是 在浓硫酸作用下发生消去反应生成的产物，即B的结构简式为CH2=CHCOOH，故答案为：CH2=CHCOOH。
【分析】（1）根据红外光谱显示的基团，确定分子结构中的含氧官能团。
（2）根据质量守恒定律计算有机物A中C、H、O原子的个数比，从而得出其分子式；
根据核磁共振氢谱图确定有机物A中所含氢原子的种类和个数比。
（3）①根据红外光谱确定其所含的官能团，结合核磁共振氢谱，确定有机物的结构简式；
②根据有机物A中所含的官能团，结合官能团的性质确定该有机物A可发生的反应；
③浓硫酸作用下发生醇的消去反应或取代反应，结合产物能与溴的CCl4溶液发生加成反应，可得发生消去反应，据此确定产物的结构简式。