第1章《有机化合物的结构与性质 烃》单元测试卷
一、单选题
1．在不同条件下，苯表示出不同的性质，如图①~④反应中，其反应类型与乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色的反应类型相同的是
A．反应① B．反应② C．反应③ D．反应④
2．某研究人员找到了一种比二氧化碳有效倍的“超级温室气体”——全氟丙烷()。下列有关全氟丙烷的说法不正确的是
A．分子中三个碳原子不可能处于同一直线上
B．全氟丙烷属于烃的衍生物
C．全氟丙烷的电子式为
D．全氟丙烷分子中既有极性键又有非极性键
3．有关、、之叙述正确的是
A．C原子的轨道杂化类型分别为sp，、 B．键总数：
C．σ键总数： D．碳碳键的总键能：
4．下列化合物的分子中，所有原子都处于同一平面的是（ ）
A．乙烷 B．甲苯 C．氯苯 D．四氯化碳
5．下列物质属于纯净物的是
A．汽油 B．食醋 C．漂白粉 D．小苏打
6．下列说法正确的是
A．烷烃分子中都含有碳碳键，且碳原子与碳原子之间都以单键结合
B．烷烃分子中每个碳原子都形成4个共价键
C．烷烃的通式为CnH2n＋2，所有的烷烃分子都有同分异构体
D．烷烃分子中所有原子都在同一平面内
7．下列有机物的命名正确的是
A．CH2BrCH2Br 二溴乙烷
B． 2-甲基-1-丙醇
C．CH3CH(C2H5)CH3 2-甲基丁烷
D． 2，2-二甲基丁酸
8．实验小组探究甲烷与氯气的取代反应，装置、现象如下：
现象
ⅰ.光照后，产生白雾，混合气体颜色变浅ⅱ.试管内液面上升 ⅲ.试管壁出现油状液滴
下列说法不正确的是
A．饱和溶液可以减少氯气的溶解
B．出现油状液滴，说明全部转化为
C．产生白雾以及试管内液面上升与的生成有关
D．若用铝箔套住装满和的试管，一段时间后没有明显变化
9．下列有机物命名正确的是
A．2-乙基丙烷：
B．1-丁醇：CH3CH2CH2CH2OH
C．对二甲苯：
D．2-丁烯：CH3CH2CH=CH2
10．2022年2月4日在北京举办的第24届冬季奥运会倡导“公平公正，纯洁体育”的价值观，希望举办一届“像冰雪一样纯洁、干净的冬奥会”。绿色冬奥、科技冬奥是北京冬奥会的重要理念，餐具由生物材料聚乳酸制作而成，可降解；顶流“冰墩墩”“雪容融”，由PVC、PC、ABS和亚克力等环保材料制作而成。北京冬奥会倡导“公平公正，纯洁体育”的价值观，在反兴奋剂工作中开展了以“拿干净金牌”为主题的教育活动。某种兴奋剂的结构简式如图所示，关于它的说法正确的是
A．分子式为C16H14O3
B．该兴奋剂分子可发生消去反应
C．1mol该兴奋剂最多可与1molH2发生反应
D．该兴奋剂能与氯化铁溶液发生显色反应
11．环庚三烯常用作有机合成中间体，一种合成路线如下：
下列说法正确的是
A．环庚三烯与Br2单质1：1加成能生成2种有机物
B．苯与亚甲基卡宾发生加成反应得环庚三烯
C．环庚三烯与乙烯是同系物
D．环庚三烯分子中所有原子都共平面
12．下列说法不正确的是
A．32S和34S互为同位素 B．间二甲苯和苯互为同系物
C．C70和纳米碳管互为同素异形体 D．乙醚和乙醇互为同分异构体
13．有8种物质: (1)乙烷; (2)乙烯; (3)乙炔; (4)苯; (5)甲苯; (6)环己烯; (7)聚丙烯，其中既不能使酸性KMnO4溶液褪色，也不能与溴水反应使溴水褪色的是
A．(1) (4) (7) B．(1) (3) (5)
C．(4) (6) (7) D．(2) (3) (5)
14．下列有关烃及其衍生物的叙述中正确的是
A．烯烃分子中碳原子均采用sp2杂化方式，碳原子与氢原子形成σ键
B．单烯烃和卤代烯烃都能发生加聚反应且产物仍能使溴水褪色
C．将乙烯通入溴水或者酸性KMnO4溶液中，溶液褪色，但反应原理不相同
D．苯的同系物与卤素单质发生取代反应，反应的条件都相同
15．实验室制备硝基苯的实验装置如图所示(夹持装置已略去)。下列关于实验操作或叙述错误的是
A．冷凝管的作用是冷凝回流，提高原料的利用率
B．在水浴加热前由口通入冷却水
C．水浴加热的优点是受热均匀、便于控制温度
D．反应后的混合液，经稀碱溶液洗涤、结晶，可得硝基苯
二、填空题
16．C、N、O、Na、Mg、Al、S、Cl是常见的八种元素，根据元素及其化合物性质，回答下列问题:
（1）S在周期表中的位置为______；CO2的电子式是_______。
（2）比较O、Na元素常见离子的半径大小(用化学式表示，下同)____>____；__________比较S、Cl元素的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱: ____>____ 。_______________
（3）已知:
化合物 MgO Al2O3 MgCl2 AlCl3
类型 离子化合物 离子化合物 离子化合物 共价化合物
熔点/℃ 2800 2050 714 191
工业制镁时，电解MgCl2而不电解MgO的原因是___________；制铝时，电解Al2O3而不电解AlCl3的原因是___________ 。
（4）碳与镁形成的1 mol化合物Q与水反应，生成2 mol Mg(OH)2和1 mol烃， 该烃分子中碳氢质量比为9:1,烃的结构简式为______；Q的化学式为_______ 。
（5）熔融状态下，钠和FeCl2能组成可充电电池(装置示意图如下)，反应原理为:2Na+ FeCl2Fe + 2NaCl .放电时，电池的正极反应式为___________；充电时，_______(写物质名称)电极接电源的负极；该电池的电解质为_______。
17．按要求写出下列各有机物中官能团的名称。
(1)中含氧官能团的名称是______________________________。
(2) 中含有的官能团的名称为_______________。
三、实验题
18．苯胺是一种重要精细化工原料，在染料、医药等行业中具有广泛的应用。实验室以苯为原料制取苯胺，其原理简示如下：
+HNO3+H2O
+3H2 +2H2O
物质 相对分子质量 沸点/℃ 密度g/mL 溶解性
硝基苯 123 210.9 1.23 不溶于水，易溶于乙醇、乙醚
苯胺 93 184.4 1.02 微溶于水，易溶于乙醇、乙醚；还原性强、易被氧化
I.制取硝基苯
实验步骤：实验室采用如图所示装置制取硝基苯，恒压滴液漏斗中装有一定量的苯，三颈烧瓶装有一定比例的浓硫酸和浓硝酸混合物。
请回答下列问题：
(1)实验装置中长玻璃管可以用___________代替(填仪器名称)。
(2)下列说法中正确的是___________(填序号)。
A．配制混酸时，将浓硝酸沿杯壁缓缓加入浓硫酸中，并不断搅拌、冷却
B．温度控制在50～60 ℃原因之一是减少副反应的发生
C．制得的粗硝基苯可以先用乙醇萃取，分液后再洗涤
D．浓硫酸可以降低该反应活化能
(3)粗硝基苯用5% NaOH溶液洗涤的目的是___________。
II.制取苯胺
①组装好实验装置(如下图，夹持仪器已略去)，并检查气密性。
②先向三颈烧瓶中加入沸石及硝基苯，再取下恒压滴液漏斗，换上温度计。
③打开活塞K，通入H2一段时间。
④利用油浴加热，使反应液温度维持在140 ℃进行反应。
⑤反应结束后，关闭活塞K，向三颈烧瓶中加入生石灰。
⑥调整好温度计的位置，继续加热，收集182～186 ℃馏分，得到较纯苯胺。
回答下列问题：
(4)步骤②中温度计水银球的位置位于___________(填序号，下同)，步骤⑥中位于___________。
A．烧瓶内反应液中
B．贴近烧瓶内液面处
C．三颈烧瓶出气口(等高线)附近
(5)若实验中步骤③和④的顺序颠倒，则实验中可能产生的不良后果是___________。
(6)步骤⑤中，加入生石灰的作用是___________。
(7)若实验中硝基苯用量为10 mL，最后得到苯胺5.6 g，苯胺的产率为___________(计算结果精确到0.1%)。
19．I.实验室通过苯与浓硫酸和浓硝酸的混合液在50～60℃的水浴中加热制备硝基苯。
已知苯与硝基苯的某些物理性质如下表所示。
熔点/℃ 沸点/℃ 状态
苯 5.5 80.1 液体
硝基苯 5.7 210.9 液体
(1)添加药品时的操作是_______。
(2)用水浴加热的优点是_______；
(3)大试管上安装一长导管的作用是：_______。
(4)简述获得纯净的溴苯应进行的实验操作：_______。
II.认真观察下列装置，回答下列问题：
(5)装置B中PbO2上发生的电极反应方程式为_______。
(6)当装置A中Cu电极质量改变6.4g时，装置D中产生的气体体积为_______L(标准状况下)
四、计算题
20．室温时20mL某气态烃X与过量的氧气混合，完全燃烧后恢复至室温，气体体积减少了60 mL，剩余气体再通过足量氢氧化钠溶液，体积又减少了80mL。完成下列各小题：
(1) X的分子式为_______；
(2) 若X能使溴的四氯化碳溶液褪色也能使紫色的酸性KMnO4溶液褪色，且其分子结构中无支链，则X的结构简式为_______，_______；
(3)与X具有相同的组成通式且比X多一个碳原子的烃Y，已知Y不能使溴的四氯化碳溶液褪色，则Y可能有的结构简式有_____种，这些结构的Y中，核磁共振H-NMR谱图上只有两个峰的结构简式为_______(用键线式表示)。
21．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)
参考答案：
1．D
【分析】乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色的反应类型是加成反应。
【详解】A．反应①是苯发生取代反应，A错误；
B．反应②是苯的氧化反应；B错误；
C．反应③是苯的硝化反应，是取代反应，C错误；
D．反应④是苯发生加成反应生成环己烷，D正确；
答案选D。
2．C
【详解】A．全氟丙烷可以看作丙烷分子中的氢原子全部被氟原子取代得到，则全氟丙烷分子中的三个碳原子连接呈锯齿形，不可能处于同一直线上，A项正确；
B．全氟丙烷可以看作丙烷分子中的氢原子全部被氟原子取代得到，属于烃的衍生物，B项正确；
C．全氟丙烷为共价化合物，电子式为，C项错误；
D．全氟丙烷分子中含有C－C非极性键和C－F极性键，D项正确。
答案选C。
3．C
【详解】A．价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数，C2H6分子中碳原子价层电子对数=4，故C原子杂化方式为sp3杂化；C2H4分子中碳原子价层电子对数=3，故C原子杂化方式为sp2杂化；C2H2分子中碳原子价层电子对数=2，故C原子杂化方式为sp杂化；A项错误；
B．C2H6、C2H4、C2H2中键总数分别为0、 1 、2，故，B项错误；
C．C2H6、C2H4、C2H2中σ键总数分别为7 、5 、3，故，C项正确；
D．碳碳三键的键能大于碳碳双键的键能，双键键能小于2倍大于1倍于单键的键能，故碳碳键的总键能，D项错误；
答案选C。
4．C
【详解】A．乙烷中C原子形成的四条键为四面体结构，故不可能所有原子共平面，A选项错误；
B．甲苯中甲基上的碳原子为四面体结构，故甲基上的原子不可能全部与苯环共平面，B选项错误；
C．苯环为平面结构，氯苯中的氯原子取代了一个氢原子，依旧为平面结构，故所有原子均共平面，C选项正确；
D．四氯化碳中C原子形成的四条键为四面体结构，故不可能所有原子均共平面，D选项错误；
答案选C。
5．D
【详解】A．汽油是碳原子个数在5—11的烃的混合物，故A错误；
B．食醋是乙酸的水溶液，属于混合物，故B错误；
C．漂白粉为主要成分为氯化钙和次氯酸钙的混合物，故C错误；
D．小苏打是碳酸氢钠的俗称，属于纯净物，故D正确；
故选D。
6．B
【详解】A．甲烷中不含C-C键，其它烷烃分子中都含有碳碳键，且碳原子与碳原子之间都以单键结合，故A错误；
B．烷烃中C与其它原子形成4个共价键，则烷烃分子中每个碳原子都能形成4个共价键，故B正确；
C．C为饱和碳原子，烷烃的通式为CnH2n+2，甲烷、乙烷、丙烷都没有同分异构体，故C错误；
D．烷烃中每个碳原子周围的4个共价键呈四面体结构，所有原子不能共面，故D错误；
故选：B。
7．C
【详解】A．CH2BrCH2Br名称为1，2-二溴乙烷，A命名错误；
B．名称为2-丁醇，B命名错误；
C．CH3CH(C2H5)CH3主链上有4个碳原子，名称为2-甲基丁烷，C命名正确；
D．名称为3，3-二甲基丁酸，D命名错误；
答案为C。
8．B
【详解】A．氯气和水的反应是可逆反应：Cl2+H2O HCl+HClO，饱和食盐水中的氯离子能使平衡左移，从而减少氯气的溶解，故A正确；
B．CH4和Cl2混合后在光照条件下发生的取代反应是连续的：CH4+Cl2CH3Cl+HCl、CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl、CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl、CHCl3+Cl2CCl4+HCl，故油状液滴是二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳的混合物，故B错误；
C．氯化氢易溶于水，可产生白雾，导致试管内液面上升，故C正确；
D．此反应是在光照条件下发生的，若为了探究反应条件，可用黑色纸套套住装满甲烷和氯气的试管，一段时间后进行观察，即可得出结论，故D正确。
故选B。
9．B
【详解】A. 正确的名称为：2-甲基丁烷，A错误；
B. CH3CH2CH2CH2OH，主链为4个碳原子，官能团为羟基，且位于1号位，故其名称为：1-丁醇，B正确；
C. 正确的名称为间二甲苯，C错误；
D. 正确的名称为1-丁烯，D错误；
答案选B。
10．D
【详解】A．该有机物分子中含有16个C原子，3个O原子，不饱和度为9，则含H原子个数为，16×2+2-9×2=16，分子式为C16H16O3，A不正确；
B．该兴奋剂分子中不含有醇羟基或卤原子，不能发生消去反应，B不正确；
C．碳碳双键、苯环都能与H2发生加成反应，所以1mol该兴奋剂最多可与7molH2发生反应，C不正确；
D．该兴奋剂分子中含有酚羟基，所以能与氯化铁溶液发生显色反应，D正确；
故选D。
11．B
【详解】A．环庚三烯与Br2单质1：1加成能生成：，3种有机物，A错误；
B．由图可知，苯与亚甲基卡宾发生加成反应得环庚三烯，B正确；
C．同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物；环庚三烯与乙烯不是同系物，C错误；
D．环庚三烯分子中含有饱和碳原子，不是所有原子都共平面，D错误；
故选B。
12．D
【详解】A．32S和34S互为同位素，同位素指的是同一种元素的不同原子，A正确；
B．间二甲苯和苯结构相似，分子中均含有1个苯环，两者在分子组成上相关2个“CH2”原子团，因此，两者互为同系物，B正确；
C．C70和纳米碳管是碳元素形成的不同的单质，互为同素异形体，C正确；
D．乙醚的分子式为C4H10O，乙醇的分子式为C2H6O，两者分子式不同，因此，两者不能互称同分异构体，D错误。
故选D。
13．A
【详解】(2)乙烯、(3)乙炔、(6)环己烯中均含不饱和键，能使酸性溶液褪色，也能与溴水反应使溴水褪色；而(1)(4)(7)中均不含双键、三键，则既不能使酸性溶液褪色，也不能与溴水反应使溴水褪色，(5)能使酸性溶液褪色，但不能与溴水反应使溴水褪色；符合题意有(1)(4)(7)，A正确；正确选项A。
【点睛】能够使酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物结构特点：含有碳碳双键、三键的有机物，苯的同系物，醇、酚、醛等有机物。
14．C
【详解】A．烯烃分子中碳碳双键中的2个碳原子均采用sp2杂化方式，而其他饱和碳原子均采用sp3杂化方式，故A错误；
B．单烯烃和卤代烯烃发生加聚反应所得产物中的碳原子都是饱和碳原子，不能与溴水发生加成反应使溶液褪色，故B错误；
C．乙烯与溴水发生加成反应使溶液褪色，与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色，两者反应原理不相同，故C正确；
D．苯的同系物与卤素单质光照条件下发生取代反应时，取代侧链上的氢原子，铁做催化剂时，取代苯环上的氢原子，反应的条件不相同，故D错误；
故选C。
15．D
【详解】A．浓硝酸和苯都易挥发，冷凝管可冷凝回流反应物，则冷凝管的作用是冷凝回流，提高原料的利用率，A正确；
B．根据化工生产的逆流原理，冷凝水与蒸汽逆向流动冷凝效果最佳，则在水浴加热前由口通入冷却水，B正确；
C．水浴加热的优点是受热均匀、便于控制温度，C正确；
D．苯和硝基苯相互混溶，且二者均不与稀碱溶液反应，反应后的混合液，经稀碱溶液洗涤，无法得到硝基苯，可根据沸点差异利用蒸馏的方法分离苯和硝基苯，D错误；
故答案为D。
16． )第三周期第VIA族 r(O2- )> r(Na+) HClO4> H2SO4 MgO的熔点高，熔融时耗费更多能源，增加生产成本 AlCl3是共价化合物，熔融态难导电 CH≡CCH3 Mg2C3 Fe2++2e- =Fe 钠 β-Al2O3固体
【详解】分析：本题考查元素周期表和元素周期律、离子化合物和共价化合物、烃结构简式的确定、可充电电池的工作原理。
（1）根据S的原子结构示意图确定S在周期表中的位置，CO2中只含共价键。
（2）根据“层多径大，序大径小”判断离子半径大小。根据元素的非金属性强弱判断最高价氧化物对应水化物酸性强弱。
（3）根据表中信息判断，MgO的熔点高，熔融时消耗更多能源。AlCl3属于共价化合物，熔融态难导电。
（4）根据碳氢质量比计算碳氢原子个数比，根据反应的物质的量和原子守恒确定Q的化学式和烃的结构简式。
（5）可充电电池放电时为原电池工作原理，充电时为电解池工作原理。放电时的负极充电时为阴极，放电时的正极充电时为阳极。
详解：（1）S的原子结构示意图为，S在周期表中位于第三周期第VIA族。CO2的电子式为。
（2）O2-、Na+具有Ne的电子层结构，O2-的核电荷数小于Na+，则离子半径：r（O2-）r（Na+）。S、Cl都处于第三周期，同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物酸性逐渐增强，非金属性：SCl，S、Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性：HClO4H2SO4。
（3）根据表中的信息，MgO和MgCl2都属于离子化合物，MgO的熔点高，MgO熔融时耗费更多能源，增加生产成本，所以工业制镁时电解MgCl2而不电解MgO。Al2O3属于离子化合物，熔融态时能导电，AlCl3属于共价化合物，熔融态难导电，工业制铝时电解Al2O3而不电解AlCl3。
（4）该烃分子中n（C）：n（H）=：=3:4，碳与镁形成的1mol化合物Q与水反应生成2molMg（OH）2和1mol烃，根据原子守恒，烃的分子式为C3H4，Q的化学式为Mg2C3。烃的不饱和度为2，烃的结构简式为CH3CCH。
（5）放电时的反应为2Na+FeCl2=2NaCl+Fe，放电时正极发生得电子的还原反应，电池的正极反应式为Fe2++2e-=Fe。放电时Na为负极，熔融FeCl2电极为正极；充电时Na为阴极，阴极与外加电源的负极相连，充电时熔融钠电极接电源的负极。根据装置图，该电池的电解质为β-Al2O3固体。
17．(1)羟基、醚键
(2)碳碳双键、酯基
【详解】（1）由结构简式可知该物质中含有羟基、醚键两种含氧环能团，故答案为：羟基、醚键；
（2）由结构简式可知该物质中含有碳碳双键、酯基两种官能团，故答案为：碳碳双键、酯基。
18． 球形冷凝管(或蛇形冷凝管、直形冷凝管) BD 除去粗硝基苯中混有的硫酸、硝酸等 A C 生成的苯胺会被空气中O2氧化，且装置内温度较高，加热时H2和O2混合会发生爆炸 吸收反应生成的水 60.2%
【分析】I.制取硝基苯，根据题中图示装置，在恒压滴液漏斗中装有一定量的苯，三颈烧瓶装有一定比例的浓硫酸和浓硝酸混合物，将苯加入到三颈烧瓶中，在50-60℃下发生反应，制取硝基苯；
II.制取苯胺，根据题中图示装置，左边为产生H2装置，中间为硝基苯和H2在140℃条件下，发生反应，制取苯胺，右边为收集苯胺装置；据此解答。
【详解】(1)长玻璃管作用是导气、冷凝回流，该实验中可以冷凝回流挥发的浓硝酸以及苯使之充分反应，减少反应物的损失，提高转化率，可用球形冷凝管(或蛇形冷凝管、直形冷凝管)替代；答案为球形冷凝管(或蛇形冷凝管、直形冷凝管)；
(2)A．配制混酸时，由于浓硫酸密度大于浓硝酸，应将浓硫酸沿着烧杯内壁缓缓注入浓硝酸中，并不断搅拌、冷却，反之，会发生液体飞溅的现象，故A错误；
B．制取硝基苯的温度控制在50～60 ℃，因为温度在70～80 ℃，会发生副反应，生成苯磺酸，即+HO-SO3H+H2O，故B正确；
C．由于乙醇与水是互溶的，所以制得的粗硝基苯不能用乙醇萃取，故C错误；
D．由+HNO3+H2O可知，浓硫酸是催化剂，可降低该反应活化能，故D正确；
答案为BD。
(3)由于粗硝基苯中会残留硫酸和硝酸，用5% NaOH溶液洗涤可除去；答案为除去粗硝基苯中混有的硫酸、硝酸等。
(4)由题中信息可知，步骤②是使反应液温度维持在140℃进行反应，温度计水银球浸入三颈烧瓶反应液中；步骤⑥是继续加热，收集182～186℃馏分，温度计水银球应位于三颈烧瓶出气口(等高线)附近，故A、C符合题意；答案为A；C。
(5)通入H2的目的是排尽装置中的空气，若③④的顺序颠倒，生成的苯胺会被空气中O2氧化，且装置内温度较高，加热时H2和O2混合会发生爆炸；答案为生成的苯胺会被空气中O2氧化，且装置内温度较高，加热时H2和O2混合会发生爆炸。
(6)硝基苯和氢气反应生成苯胺时，同时会有水生成，加入生石灰可以吸收反应生成的水，即CaO+H2O=Ca(OH)2；答案为吸收反应生成的水。
(7)根据题中信息可知，10mL硝基苯的物质的量为n(硝基苯)==0.1mol，则理论上可以生成苯胺0.1mol，所以苯胺的产率为×100%=60.2%；答案为60.2%。
19．(1)先硝酸再慢注浓硫酸振荡冷却逐滴加入苯
(2)均匀受热，便于控制温度
(3)冷凝回流苯和硝酸提高利用率
(4)先将反应后的物质倒入盛有蒸馏水的烧杯加入足量的氢氧化钠振荡然后转移到分液漏斗静止分层，将下面液体放出转移蒸馏装置蒸馏收集苯
(5)PbO2+4H+++2e-=PbSO4+2H2O
(6)3.92
【解析】(1)
浓硫酸和浓硝酸混合放热，浓硫酸的密度大于硝酸，添加药品时的操作是先硝酸再慢注浓硫酸振荡冷却逐滴加入苯；
(2)
用水浴加热的优点是：均匀受热，便于控制温度；
(3)
苯易挥发，大试管上安装一长导管的作用是冷凝回流苯和硝酸提高利用率；
(4)
先将反应后的物质倒入盛有蒸馏水的烧杯，加入足量的氢氧化钠，振荡，然后转移到分液漏斗静止，将下面液体放出，转移到蒸馏装置中蒸馏收集苯得到纯净的溴苯。
(5)
装置B、C构成原电池， PbO2是正极，PbO2得电子生成硫酸铅，电极反应方程式为PbO2+4H+++2e-=PbSO4+2H2O；
(6)
当装置A是电解池，A中Cu电极与电源正极相连，Cu是阳极，发生反应Cu-2e-=Cu2+，质量改变6.4g时，转移0.2mol电子，D装置先发生反应，氯化钠的物质的量为0.1mol，反应生成0.05mol氢气、0.05mol氯气，转移0.1mol电子，根据电子守恒，再发生反应，转移0.1mol电子，生成0.05mol氢气、0.025mol氧气，所以D装置中生成0.1mol氢气、0.05mol氯气、0.025mol氧气，产生的气体体积为0.175mol×22.4L/mol=3.92L。
20． C4H8 CH3CH2CH=CH2 CH3CH=CHCH3 5
【详解】(1)设烃的分子式为CxHy，由题意可得如下关系式：
由1：x=20mL：80mL解得x=4，由1：(1+)=20mL：60mL解得y=8，则烃的分子式为C4H8，故答案为：C4H8；
(2) 若X能使溴的四氯化碳溶液褪色也能使紫色的酸性KMnO4溶液褪色，说明X为烯烃，由分子结构中无支链可知，X的结构简式为CH3CH2CH=CH2和CH3CH=CHCH3，故答案为：CH3CH2CH=CH2；CH3CH=CHCH3；
(3)由Y与X具有相同的组成通式且比X多一个碳原子可知，Y的分子式为C5H10，Y不能使溴的四氯化碳溶液褪色，则Y为环烷烃，符合分子式的环烷烃有环戊烷、甲基环丁烷、1，1—二甲基环丙烷、1，2—二甲基环丙烷、乙基环丙烷共5种；核磁共振H-NMR谱图上只有两个峰的结构简式为，故答案为：4；。
21．(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。
