鲁科版（新课标）高考化学专题练习 《简单的有机化合物》综合训练

这是一份鲁科版（新课标）高考化学专题练习 《简单的有机化合物》综合训练，共21页。试卷主要包含了单选题，实验题，简答题，推断题等内容，欢迎下载使用。
1.下列说法正确的是( )
A. 油脂变质产生异味是因为水解生成了高级脂肪酸和甘油
B. 维生素C与补铁剂共同服用效果更好，主要是利用了维生素C的还原性
C. 乙烯产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志，由石油的分馏制得
D. 工业酒精中通常加入甲醇等臭味剂和颜料，防止误饮发生中毒现象
2.下列操作能达到实验目的的是 ( )
A. AB. BC. CD. D
3.下列有关物质的表达式正确的是( )
A. 乙炔分子的比例模型：B. 乙醇的分子式：CH3CH2OH
C. 羟基的电子式：D. 乙烯的结构简式：CH2CH2
4.下列各组物质的关系正确的是( )
A. 、：同系物
B. 、：同分异构体
C. C6H5OH、：同分异构体
D. 、：同类物质
5.下列有关和的叙述正确的是( )
A. 都属于醇类B. 都属于酚类C. 二者属于同系物D. 都能与Na反应
6.某有机物结构如图，下列说法错误的是
A. 该有机物属于饱和烷烃B. 该有机物的名称是2-甲基戊烷
C. 该烃与2，3-二甲基丁烷互为同系物D. 该烃的一氯取代的产物有5种
7.已知乙酸中的氧都是 ​18O，则乙酸和乙醇在一定条件下反应，经过足够长的时间后，体系中含有 ​18O的物质是( )
A. 只有乙酸B. 乙酸、乙酸乙酯、水
C. 只有乙酸乙酯D. 乙酸乙酯、乙醇、水
8.下列说法正确的是( )
A. 聚乙炔能使溴水褪色，且含有顺反异构体
B. 沸点：正戊烷>正丁烷>异戊烷>新戊烷
C. 甲烷中含少量乙烯，可将混合气体通入盛有酸性KMnO4溶液的洗气瓶中除去乙烯
D. 所有的链状烷烃一定互为同系物
9.下列化学用语表示正确的是( )
A. 基态铜原子价电子的轨道表示式：
B. 顺式聚2−甲基−1，3−丁二烯的结构简式：
C. NaH的形成过程：
D. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键：
10.生活中有着众多有机物，下列说法不正确的是( )
A. 天然气、沼气和煤层气的主要成分是甲烷
B. 乙烯是一种植物生长调节剂，可用于催熟果实
C. 聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)和涤纶都是缩聚反应制得
D. 淀粉、纤维素都是天然有机高分子化合物，油脂不是
11.潍坊桑皮纸被誉为“寿纸千年”，其以鲁桑嫩皮为原料，经强碱浸渍、桑皮蒸煮、日光自然漂白等工艺而成。下列有关说法正确的是( )
A. 鲁桑嫩皮的主要成分是淀粉B. 浸溃所用强碱为草木灰
C. 桑皮蒸煮的操作是蒸馏D. 日光自然漂白过程中发生氧化还原反应
12.三氯蔗糖具有热值极低、安全性好等优点，可供糖尿病患者食用，被认为是近乎完美的甜味剂，三氯蔗糖的结构如图所示，下列说法正确的是
A. 三氯蔗糖中含有三种官能团
B. 稳定性：H2O>HCl，是由于H2O分子之间存在氢键
C. 核电荷数：O>Cl>C>H
D. X射线衍射技术用于三氯蔗糖结构的测定，可获得其键长、键角和相对分子质量
13.工业上以煤、石油和天然气为原料，生产三大合成材料——塑料、合成橡胶和合成纤维。下列有关说法错误的是
A. 塑料、合成橡胶和合成纤维属于有机高分子材料
B. 蚕丝、涤纶、尼龙都属于合成纤维
C. 石油裂解得到的乙烯、丙烯等是生产合成材料的基本原料
D. 高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类
14.下列化学用语正确的是
A. 乙酸的分子式：CH3COOHB. 乙醇分子中羟基电子式为：
C. 丙烷分子的球棍模型：D. CCl4空间填充模型：
15.“神舟九号”回收伞不同于普通的航空伞，它是采用强力高、重量轻、缓冲性好的特制涤纶材料制成的，伞撑开的面积有1200平方米．下列关于涤纶材料的说法中不正确的是( )
A. 涤纶属于高分子材料
B. “神舟九号”回收伞用的这种涤纶材料耐高温
C. 涤纶属于合成橡胶
D. 合成涤纶的反应属于聚合反应
16.下列商品中，主要成分不属于高分子化合物的是 ( )
A. 丝绸B. 乳胶枕C. 长绒棉D. 葵花籽油
17.一氯取代物没有同分异构体的烷烃是( )
A. 2−甲基丙烷B. 2，2−二甲基丙烷
C. 2−甲基丁烷D. 2，3−二基丁烷
18.近年来我国取得了很多令世界瞩目的科技成果，化学学科在“国之重器”的打造中发挥着重要作用。下列有关说法正确的是( )
A. 神舟十五号载人飞船返回东风着陆场，返回舱逃逸系统复合材料中的酚醛树脂属于合成纤维
B. 制造5G芯片的氮化铝晶圆属于传统无机非金属材料
C. “神舟十六号”载人飞船使用砷化镓太阳能电池，砷化镓是一种分子晶体
D. “鲲龙”水陆两栖飞机实现海上首飞，其所用燃料航空煤油是石油分馏产品
19.下列化学用语表示正确的是
A. 2−丁烯的顺式结构：
B. 基态Ga原子的简化电子排布式为[Ar]4s24p1
C. 羟基(−OH)的电子式：
D. 名称：1−甲基乙二醇
二、实验题：本大题共1小题，共10分。
20.Ⅰ.乙烯是一种重要的化工原料，工业上可用石蜡油制得，某实验小组用下列装置模拟该工业过程制备乙烯，并探究它的化学性质。

(1)加入药品之前的操作为 ______ 。
(2)B装置中发生反应的方程式为 ______ ，该有机反应类型是 ______ 。
(3)C装置中的现象是 ______ 。
(4)通过上述实验探究可知，检验鉴别甲烷和乙烯的方法可以是 ______ (填字母，下同)；除去甲烷中乙烯的方法是 ______ 。
A.将气体通过装酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶
B.将气体通入氢氧化钠溶液中
C.将气体通入水中
D.将气体通过装溴水的洗气瓶
Ⅱ.甲烷在一定条件下可以消除氮氧化物污染。
(5)如图所示是甲烷燃料电池的原理示意图：

①电池的正极是 ______ (填“a”或“b”)电极，该电极的反应式为 ______ 。
②已知25℃、101kPa时，1g甲烷不完全燃烧生成CO和液态水时放出37.96kJ热量，则1ml甲烷不完全燃烧的热化学方程式为 ______ 。
三、简答题：本大题共1小题，共8分。
21.抗哮喘药普仑司特中间体Q的合成路线如下。(部分试剂和条件省略)
已知：
(1)B中含有官能团的名称是__________。
(2)D→E的反应类型是__________。
(3)K→L有乙酸生成，写出此步发生反应的化学方程式__________。
(4)M→N所需的试剂和条件为__________。
(5)G的结构简式是__________。
(6)下列说法正确的是__________(填序号)。
a.B存在顺反异构体
b.K核磁共振氢谱有3组峰
c.J+P→Q加入Na2CO3溶液可提高Q的产率
(7)Q可以通过如下流程合成普仑司特。
已知：
①X的结构简式为。生成W时，Q分子中与羰基相邻的C—H键易断裂的原因是__________。
②普仑司特的分子式为C27H23O4N5。除苯环外，分子中还有一个含氧原子的六元环，普仑司特的结构简式是__________。
四、推断题：本大题共1小题，共10分。
22.F是合成某药物的重要中间体，F的合成路线如下：
回答下列问题：
(1)用系统命名法命名C：______。
(2)E→F的反应类型为______。
(3)反应A→B所需的试剂和条件是______。
(4)B→C中第一步反应的化学方程式为______。
(5)F中含氧官能团的名称是______。
(6)C→D的反应中加入K2CO3的作用是______。
(7)D→E的反应中还可能生成G，G是E的同分异构体，G的结构简式为______。
(8)有机物H是C的同系物，相对分子质量比C大14，符合下列条件的H的同分异构体有____种(不考虑立体异构)。
①与FeCl3溶液发生显色反应；②结构中含有氨基；③能发生银镜反应和水解反应。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】【分析】
本题主要考查生产生活中有关有机物的一些常识，解答这类问题应熟练掌握有机物的性质和用途等，试题容易。
【解答】
A.油脂变质产生异味是因为其被氧化，故A错误；
B.维生素C具有还原性，可防止补血剂中的Fe2+被氧化为Fe3+，故B正确；
C.乙烯是石油裂解产生的，故C错误；
D.工业酒精误饮中毒是因为其中含有甲醇，甲醇不是臭味剂，D错误。
故选B。
2.【答案】A
【解析】【分析】
本题考查化学实验方案评价，为高频考点，涉及物质分离提纯、金属性强弱比较、淀粉水解产物的检验及金属的冶炼等知识点，明确实验原理、物质性质及实验操作基本方法是解本题关键，题目难度一般。
【解答】
A. 水与生石灰反应生成离子化合物氢氧化钙，氢氧化钙沸点高，乙醇是由分子构成的物质，沸点低，通过蒸馏可以将乙醇蒸出，从而达到实验目的，故A正确；
B.可以通过单质间的置换反应比较金属性强弱，但金属钠先与AlCl3溶液中的水反应生成氧氧化钠和氢气，氢氧化钠与氯化铝反应生成白色的氢氧化铝沉淀(或生成NaAlO2)，不能将AlCl3溶液中的铝置换出来，不能比较Na与Al的金属性强弱，故B错误；
C. 淀粉水解溶液呈酸性，应在碱性条件下检验葡萄糖，则检验淀粉水解产物，可在水解所得溶液中先加NaOH使其呈碱性，再加入新制银氨溶液后水浴加热，故C错误；
D. 钡是活泼金属，不能用热还原法治炼，应用电解法，故D错误。
3.【答案】C
【解析】解：A.乙炔的官能团为碳碳双键，直线型结构，乙炔的比例模型为，故A错误；
B.CH3CH2OH为乙醇的结构简式，乙醇的分子式为C2H6O，故B错误；
C.O最外层有8个电子，H最外层有1个电子，则羟基的电子式为，故C正确；
D.乙烯分子中含有官能团碳碳双键，其正确的结构简式为：CH2=CH2，故D错误；
故选：C。
A.乙炔分子中含有碳碳三键，为直线型结构；
B.分子式只表示原子种类及数目，不需要标出官能团结构；
C.O最外层有8个电子，H最外层有1个电子；
D.乙烯分子中含有碳碳双键，结构简式中应该标出官能团结构。
本题考查了化学用语的书写判断，题目难度不大，涉及比例模型、分子式、电子式、结构简式等知识点，明确常见化学用语的书写原则为解答关键，试题培养了学生规范答题的能力。
4.【答案】B
【解析】A项，前者是酚，后者是醇，不属于同系物；
B项，二者分子式相同但结构不同，是同分异构体；
C项，C6H5OH可能为苯酚，也可能为CH≡C−C≡C−CH2CH2OH等，与(苯酚)可能是同分异构体也可能是同一种物质；
D项，前者苯环上连有羟基而后者没有，故二者不是同类物质。
5.【答案】D
【解析】是苯酚，属于酚类，是苯甲醇，属于醇类，两者结构不相似，不属于同系物，都含有羟基，都能与Na反应生成H2，故选：D。
6.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查饱和烃、有机物的命名、同系物、等效氢等，难度一般，注意分子中有几种等效氢原子就有几种一氯代物。
【解答】
A.该有机物不含不饱和键，属于饱和烷烃，故A正确；
B.根据烷烃的系统命名法：的名称为：2−甲基戊烷，故 B正确；
C.该烃与2，3−二甲基丁烷分子式均为C6H14，但结构不同，互为同分异构体，故C错误；
D.该烷烃分子中有5种等效氢原子：，因此其一氯代物共有5种，故D正确。
故选C。
7.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查了酯化反应的实质应用，是中学化学的基础知识，题目难度不大，注意酯化反应是可逆反应，不能进行彻底，反应历程的理解是解题的关键，试题培养了学生的分析、理解能力。
【解答】
乙酸分子中的氧都是 ​18O，乙醇分子中的氧都是 ​16O，二者在浓H2SO4作用下发生酯化反应的化学方程式为：CH3C18O18OH+H16OCH2CH3⇌△浓硫酸CH3C18O16OCH2CH3+H218O；根据反应分析，酯化反应是可逆反应，所以含有 ​18O的物质有CH3C18O18OH、CH3C18O16OCH2CH3、H218O三种物质。
故选B。
8.【答案】A
【解析】解：A.如果每个双键碳原子连接了两个不同的原子或原子团，双键碳上的4个原子或原子团在空间就有两种不同的排列方式，就会产生顺反异构，聚乙炔的结构为交替的单双键(共轭双键体系)，能与溴水发生加成反应使其褪色；此外，聚乙炔存在顺式和反式两种构型，取决于双键的取代基排列，因此含有顺反异构体，故A正确；
B.烷烃的沸点规律：碳数越多沸点越高；同碳数时，支链越多沸点越低。正戊烷(5碳直链，沸点约36.1℃)>异戊烷(5碳1支链，约28℃)>新戊烷(5碳2支链，约9.5℃)>正丁烷(4碳直链，约−0.5℃)，故B错误；
C.酸性高锰酸钾溶液会将乙烯氧化为CO2，引入新杂质，无法纯化甲烷；正确方法是用溴水(乙烯与溴水加成后生成液态物质)，故C错误；
D.链状烷烃中，碳数不同的互为同系物(如甲烷与乙烷)，但同碳数的链状烷烃(如正丁烷与异丁烷)为同分异构体，非同系物，故D错误；
故选：A。
A.根据聚乙炔的结构特点和顺反异构体的定义进行分析；
B.根据烷烃的沸点与分子结构的关系进行分析；
C.根据乙烯与酸性高锰酸钾溶液的反应特性进行分析；
D.根据同系物的定义进行分析。
本题主要考查了有机化学中聚合物的结构、烷烃的物理性质、有机化合物的分离和提纯以及同系物的概念。在解答此类题目时，需要对有机化合物的结构和性质有清晰的理解，并且能够运用这些知识来判断和解决问题。同时，了解一些基本的化学分离技术也是必要的。
9.【答案】C
【解析】解：A.基态Cu原子价电子为其3d能级上的10个电子、4s能级上的1个电子，则基态铜原子价电子的轨道表示式：，故A错误；
B.顺式聚2−甲基−1，3−丁二烯的结构中甲基和氢原子位于碳碳双键同侧，其结构简式为，故B错误；
C.H、Na原子通过得电子的得失生成离子化合物NaH，NaH的形成过程：，故C正确；
D.邻羟基苯甲醛中的—OH中的H原子与醛基中的O原子之间形成氢键，表示为，故D错误；
故选：C。
A.基态Cu原子价电子为其3d能级上的10个电子、4s能级上的1个电子；
B.顺式聚2−甲基−1，3−丁二烯的结构中甲基和氢原子位于碳碳双键同侧；
C.H、Na原子通过得电子的得失生成离子化合物NaH；
D.邻羟基苯甲醛分子内氢键是醛基上的氧原子和羟基中的氢原子形成的。
本题考查较综合，侧重考查基础知识的灵活运用能力，明确电子式、轨道表示式、分子内氢键的书写方法是解本题关键，题目难度不大。
10.【答案】C
【解析】解：A.天然气、沼气和煤层气的主要成分确实是甲烷(CH4)，故A正确；
B.乙烯是一种植物生长调节剂，可以用于催熟果实，故B正确；
C.聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)是通过加成聚合反应制得，而涤纶是通过缩聚反应制得，故C错误；
D.淀粉、纤维素都是天然有机高分子化合物，而油脂的相对分子质量较小，不属于高分子化合物，故D正确；
故选：C。
A.根据天然气、沼气和煤层气的主要成分进行分析；
B.根据乙烯的用途进行分析；
C.根据聚甲基丙烯酸甲酯和涤纶的制备方法进行分析；
D.根据高分子化合物的定义和油脂的性质进行分析。
本题主要考查有机物的性质和用途。注意完成此题，需要了解常见有机物的性质和它们在日常生活中的应用。掌握这些知识有助于更好地理解化学与生活的联系。
11.【答案】D
【解析】解：A.鲁桑嫩皮的主要成分是纤维素，不是淀粉，故A错误；
B.草木灰的主要成分是碳酸钾，碳酸钾不属于强碱，故B错误；
C.蒸馏的原理是将沸点相差较大的液态混合物加热使沸点低的物质先沸腾(汽化)，再使其冷凝(液化)的连续操作过程称为蒸馏，桑皮蒸煮的操作不属于蒸馏，故C错误；
D.日光自然漂白过程中氧化性强的物质氧化纸浆饼中有色有机化合物，达到漂白的功效，发生氧化还原反应，故D正确；
故选：D。
A.根据鲁桑嫩皮的主要成分是纤维素，进行分析；
B.根据草木灰的主要成分是碳酸钾进行分析；
C.根据蒸馏的原理是将沸点相差较大的液态混合物加热使沸点低的物质先沸腾(汽化)，再使其冷凝(液化)的连续操作过程称为蒸馏进行分析；
D.根据日光自然漂白过程中氧化性强的物质氧化纸浆饼中有色有机化合物进行分析。
本题主要考查蒸馏与分馏等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
12.【答案】A
【解析】【分析】
本题主要考查的是有机物的结构和性质，涉及官能团识别、氢化物稳定性、核电荷数、X射线衍射等知识，难度不大。
【解答】
A.三氯蔗糖含有碳氯键、羟基、醚键三种官能团，故A正确；
B.稳定性：H2O>HCl，是由于H−O键能比H−Cl大，与氢键无关，故B错误；
C.核电荷数：Cl>O>C>H，故C错误；
D.X射线衍射技术可获得三氯蔗糖分子的键长、键角，不能获得相对分子质量，故D错误。
13.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查高分子材料相关知识，意在考查学生的辨析能力，根据相关概念判断是解答本题的关键，难度不大。
【解答】
A. 塑料、合成橡胶和合成纤维属于有机高分子材料，故A正确；
B. 蚕丝为天然纤维，故B错误；
C. 石油裂解可得到乙烯、丙烯等生产合成材料的基本原料，故C正确；
D. 高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类，故D正确。
14.【答案】C
【解析】A.乙酸的分子式为C2H4O2，A错误；
B．O原子最外层有6个电子，其中一个成单电子与H原子的电子形成1对共用电子对，形成−OH，故−OH的电子式为：，B错误；
C.丙烷的结构简式为CH3CH2CH3，H原子的半径小于C原子，丙烷分子的球棍模型：，C正确；
D．C原子的半径小于Cl原子，CCl4空间填充模型为：，D错误。
15.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查高分子化合物和聚合反应，难度不大，注意掌握涤纶的成分和聚合反应的特点。
【解答】
A.涤纶相对分子质量很大，属于高分子化合物，故A正确；
B.回收伞和大气摩擦，温度很高，涤纶需要耐高温，故B正确；
C.涤纶属于合成纤维，故C错误；
D.合成涤纶的反应属于聚合反应，故D正确。
16.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查高分子化合物的概念和分类，难度不大。
【解答】
A.一般来说，丝绸是用蚕丝织成的，主要成分为蛋白质，属于有机高分子化合物，故A项不符合题意；
B.乳胶枕是由橡胶树的汁液做成，其主要成分属于有机高分子化合物，故B项不符合题意；
C.长线棉主要成分为纤维素，属于有机高分子化合物，故C项不符合题意；
D.葵花籽油主要成分为油脂，属于有机物，但油脂的相对分子质量较小，属于大分子化合物，不属于高分子化合物，故D项符合题意。
17.【答案】B
【解析】解：A.2−甲基丙烷含有2种氢原子，其一氯代物有2种，故A错误；
B.2，2−二甲基丙烷结构对称且只有1种氢原子，所以其一氯代物只有1种，故B正确；
C.2−甲基丁烷4种氢原子，其一氯代物有4种，故C错误；
D.2，3−二甲基丁烷有2种氢原子，其一氯代物有2种，故D错误；
故选：B。
烷烃的一氯取代物没有同分异构体，说明该烷烃中结构对称只有一种氢原子，据此分析解答。
本题侧重考查有机物同分异构体的判断，为高频考点，难度不大，正确把握有机物等效氢原子的判断。
18.【答案】D
【解析】解：A.酚醛树脂是一种合成塑料，不属于合成纤维，故A错误；
B.氮化铝属于新型无机非金属材料，故B错误；
C.砷化镓为共价晶体，不是分子晶体，故C错误；
D.石油分馏得到煤油等物质，航空煤油通过石油分馏得到，故D正确；
故选：D。
A.酚醛树脂是一种合成塑料；
B.氮化铝属于新型无机非金属材料；
C.砷化镓为共价晶体；
D.石油分馏得到航空煤油。
本题综合考查物质的性质与应用、分子晶体及物质的组成，为高考常见题型，侧重考查化学与生活、生产以及环保问题，有利于培养学生良好的科学素养，题目难度不大。
19.【答案】A
【解析】【分析】
本题考查了常见化学用语的书写方法，题目难度中等，注意掌握核外电子排布式、结构简式、电子式等化学用语的概念及书写原则，试题培养了学生规范答题的能力。
【解答】
A.2−丁烯的顺式结构为；
B.基态Ga原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p1；
C.羟基(−OH)的电子式为；
D.名称为1，2−丙二醇
20.【答案】检查装置气密性；
CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br；加成反应；
酸性高锰酸钾溶液褪色；
AD；D；
①b； O2+2H2O+4e−=4OH−；
②CH4(g)+32O2(g)=CO(g)+2H2O(l) ΔH=−607.36kJ⋅ml−1
【解析】解：装置A中对浸透了石蜡油的石棉加热，产生的乙烯通到B中与溴发生加成反应，生成无色的物质而使溴水褪色，乙烯能被C中的酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色，同时产生二氧化碳，产生的二氧化碳能被D中澄清石灰水吸收而使澄清石灰水变浑浊，乙烯不溶于水，装置E用于收集乙烯；
(1)该实验有气体参与反应，因此加入药品之前，应先检查装置气密性，
故答案为：检查装置气密性；
(2)B中乙烯和溴发生加成反应生成1，2−二溴乙烷，其反应的化学方程式为：CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br，反应类型是加成反应，
故答案为：CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br；加成反应；
(3)乙烯中含碳碳双键，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，因此C装置中的现象是：酸性高锰酸钾溶液褪色，
故答案为：酸性高锰酸钾溶液褪色；
(4)A.甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，乙烯能酸性高锰酸钾溶液褪色，因此将气体通过装酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶，可以鉴别甲烷和乙烯，但不能除去甲烷中的乙烯，因为乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应会生成新杂质气体二氧化碳；
B.甲烷和乙烯均不能与氢氧化钠溶液反应，将气体通入氢氧化钠溶液中，既不能鉴别甲烷和乙烯，也不能除去甲烷中的乙烯；
C.甲烷和乙烯均不溶于水，也不与水反应，将气体通入水中，既不能鉴别甲烷和乙烯，也不能除去甲烷中的乙烯；
D.甲烷不与溴水反应，不能使溴水褪色，乙烯能与溴发生加成反应使溴水褪色，将气体通过装溴水的洗气瓶，既能鉴别甲烷和乙烯，也能除去甲烷中的乙烯；
因此鉴别甲烷和乙烯的方法可以是：AD；除去甲烷中乙烯的方法是：D，
故答案为：AD；D；
(5)甲烷燃料电池中通入甲烷一极为负极，甲烷失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水：CH4+10OH−−8e−=CO32−+7H2O，通入氧气一极为正极，氧气得到电子发生还原反应生成氢氧根离子：O2+2H2O+4e−=4OH−；
①电池的正极是b电极，该电极的反应式为O2+2H2O+4e−=4OH−，
故答案为：b； O2+2H2O+4e−=4OH−；
②已知25℃、101kPa时，1g甲烷(为116ml)不完全燃烧生成CO和液态水时放出37.96kJ热量，则1ml甲烷不完全燃烧放热37.96kJ÷116=607.36kJ，热化学方程式为CH4(g)+32O2(g)=CO(g)+2H2O(l) ΔH=−607.36kJ⋅ml−1，
故答案为：CH4(g)+32O2(g)=CO(g)+2H2O(l) ΔH=−607.36kJ⋅ml−1。
装置A中对浸透了石蜡油的石棉加热，产生的乙烯通到B中与溴发生加成反应，生成无色的物质而使溴水褪色，乙烯能被C中的酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色，同时产生二氧化碳，产生的二氧化碳能被D中澄清石灰水吸收而使澄清石灰水变浑浊，乙烯不溶于水，装置E用于收集乙烯。
本题考查反应中的能量变化，侧重考查学生焓变的掌握情况，试题难度中等。
21.【答案】(1)碳碳双键、碳溴键(或溴原子)
(2)加成反应
(3)
(4)浓HNO3、浓H2SO4、加热
(5)
(6)bc
(7) 羰基为吸电子基团，使得相邻碳原子上的C—H键极性增强

【解析】【分析】
E的结构简式为，环外侧链有4个CH2，则A为烯烃，即为丙烯，与溴单质在高温下发生取代反应，生成B：BrCH2CH=CH2，B分别与①②发生反应生成D：，E的结构简式为，即D和HBr发生加成反应生成E，E和反应生成F：，然后和氢氧化钠溶液反应并且酸化，生成G：，随后与SOCl2反应生成J：。K物质与CH3CO2O发生反应，生成L，结合已知信息，根据M逆推L为：，M的分子式为：C8H7O2Br，其转化为N，增加了一个−NO2，故物质N是M发生硝化反应的产物。据此分析作答。
【详解】(1)A为丙烯，与溴单质在高温下发生取代反应，生成B：BrCH2CH=CH2，其官能团为：碳碳双键、碳溴键(或溴原子)。
(2)
B分别与①②发生反应生成D：，E的结构简式为，D和HBr反应生成E，对比D、E的结构简式，可知发生加成反应。
(3)
K物质与CH3CO2O发生反应，生成L，结合已知信息，根据M逆推L为：，所以方程式为：。
(4)M的分子式为：C8H7O2Br，其转化为N，增加了一个−NO2，故物质N是M发生硝化反应的产物，反应条件是：浓HNO3、浓H2SO4、加热。
(5)
F是，然后和氢氧化钠溶液反应并且酸化，发生水解反应，生成G：。
(6)a.B是BrCH2CH=CH2，B中一个双键碳原子上连了2个氢原子，无顺反异构，a错误；
b.K的结构为：，含有三种情况的氢原子，有3组峰，位置如图：，b正确；
c.J+P→Q发生取代反应生成Q和HCl，加入Na2CO3溶液消耗HCl，导致平衡正向移动，可以提高Q的产率，c正确；
故选bc。
(7)①羰基为吸电子基团，羰基的吸电子效应会使相邻的C−H键极性增强，使其更容易断裂。
②Q结构为：，与发生已知的反应，反应生成：，与浓硫酸反应，生成的产物还有一个含氧原子的六元环，所以逆推可得生成的中间体是：，该物质发生消去反应，生成。
22.【答案】(1) 4−硝基苯酚
(2)还原反应
(3)浓硫酸、浓硝酸，加热
(4)+2NaOH→水加热+NaCl+H2O
(5)羟基、醚键
(6)加入K2CO3可以消耗HCl，使平衡正向移动，从而增大反应转化率；
(7)
(8)10
【解析】【分析】
本题考查常见官能团名称、组成及结构、同分异构体的数目的确定、限定条件书写同分异构体、有机物合成路线及设计、有机反应类型的判断、有机合成的综合考查、有机物的结构(简)式、键线式、最简式与分子式等知识，难度中等。
【解答】
A为氯苯()，发生硝化反应生成B()，B中氯原子水解再酸化生成C()，C发生取代反应生成D()和HCl， D发生开环反应生成E()，E发生还原反应生成F()，据此解答。
(1)用系统命名法命名C)：4−硝基苯酚。
(2)E→F的反应类型为还原反应。
(3)反应A→B所需的试剂和条件是浓硫酸、浓硝酸，加热。
(4)B→C中第一步反应的化学方程式为+2NaOH→水加热+NaCl+H2O
(5)F中含氧官能团的名称是羟基、醚键。
(6)C→D的反应中加入K2CO3的作用是加入K2CO3可以消耗HCl，使平衡正向移动，从而增大反应转化率；
(7)D→E的反应中还可能生成G，G是E的同分异构体，G的结构简式为
(8)H是C的同系物，比C的相对分子质量大14，H可能的结构是：
，根据同分异构体所满足的3个条件推出，苯环上连接−NH2、−OH(酚羟基)、−OOCH，答案为10种。目的
操作
A.
除去乙醇中的水
加生石灰，蒸馏
B.
比较Na与Al的金属性强弱
将金属钠放入盛有AlCl3溶液的烧杯中，观察现象
C.
检验淀粉水解是否生成葡萄糖
取少量水解液于试管中，直接加入新制的银氨溶液，水浴加热，观察现象
D.
冶炼钡
热还原法：BaO+H2Ba+H2O