第3章 简单的有机化合物 测试题
一、单选题（共15题）
1．能鉴别甲烷和乙烯的是
A．酒精 B．NaOH溶液 C．溴水 D．稀硫酸
2．乙酸和乙醇在浓硫酸的催化下发生酯化反应时，乙酸分子中断键的位置是（ ）
A．a B．b C．c D．d
3．宋朝科学家沈括的《梦溪笔谈》中描述了一种化石燃料，“颇似淳漆，燃之如麻，但烟甚浓，所沾帷幕皆黑”，并预言“此物必大行于世”。关于该化石燃料的下列说法中正确的是
A．是全球使用量最高的化石燃料
B．是由有机物和无机物组成的混合物
C．其主要成分是结构最简单的有机物
D．在我国化石能源利用中占主导地位
4．环已基羟基苯乙酸甲酯是常用的医药中间体，其结构简式如图所示。下列有关该物质的说法正确的是
A．含有3种官能团 B．可以在Cu作催化剂并加热时发生氧化反应
C．环上的一氯代物有7种 D．分子式为
5．设NA为阿伏伽德罗常数值，下列有关叙述正确的是（ ）
A．常温常压下，30g乙烷气体中所含有的共价键数目为6NA
B．常温下，1LpH＝12的氨水溶液中含有NH4＋数目为0.01NA
C．常温常压下，3.0g含甲醛的冰醋酸中含有的原子总数为0.4NA
D．1mol乙酸和1mol乙醇充分反应生成的水分子数为NA
6．下列有机物的结构简式中，书写不正确的是
A．CH2CH2 B．CH3OH C． D．CH3COOH
7．下列关于乙烯的说法正确的是
A．是天然气的主要成分 B．不能发生加聚反应
C．不能发生燃烧反应 D．能使溴的四氯化碳溶液褪色
8．下列实验结论或应用不正确的是
实验操作 现象 结论或应用
A 食醋浸泡水垢 产生无色气体 醋酸的酸性比碳酸强
B 用洁净的铂丝蘸取待测液置于酒精灯外焰灼烧 火焰呈黄色 待测液中含钠元素
C 碘酒滴到土豆片上 土豆片变蓝 淀粉遇碘变蓝
D 滴加BaCl2溶液 生成白色沉淀 原溶液中一定有SO
A．A B．B C．C D．D
9．中国茶文化源远流长。茶水中的儿茶素(如图)具有抗肿瘤、抗氧化等药理作用。下列有关儿茶素的说法错误的是
A．儿茶素可被酸性KMnO4溶液氧化
B．可利用茶水检测补铁剂是否变质
C．1mol儿茶素最多可与4molNa发生反应
D．1mol儿茶素最多可与6molH2发生加成反应
10．对物质进行分类是一种简单、有效的科学方法。下列各组物质的分类都正确的是
A．空气(混合物)、C2H5OH(醇)、H2SO4(离子化合物)、CO2(非电解质)
B．NO2(酸性氧化物)、CH3CHO(有机物)、CO(无机物)、CH3COOCH3(酯)
C．HCl(共价化合物)、CH3COOH(羧酸)、Na2O2(碱性氧化物)、CH3I(卤代烃)
D．液氨(氢化物)、NH4Cl(铵盐)、HNO3(含氧酸)、NaOH(强电解质)
11．已知异丙苯的结构简式如图，下列说法错误的是
A．异丙苯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
B．异丙苯的沸点比苯高
C．异丙苯中所有碳原子不可能都处于同一平面
D．异丙苯和苯乙烯互为同系物
12．化学在生活中有着广泛的应用，下列对应关系错误的是
选项 化学性质 实际应用
A 和小苏打反应 泡沫灭火器灭火
B 受热易分解产生气体 可作面包的发泡剂
C 乙酸具有酸性 常用于工业管道去除水垢
D 次氯酸盐具有氧化性 漂白粉漂白织物
A．A B．B． C．C D．D
13．下列说法正确的是
A．2-甲基丁烷也称为异丁烷
B．淀粉和纤维素都属于高分子化合物，互为同分异构体
C．维生素C常用作抗氧化剂，具有氧化性
D．与一定互为同系物
14．下列气体去除杂质的方法中，能达到目的的是
选项 气体(杂质) 方法
A Cl2(HCl) 通过盛碱石灰的干燥管
B CO2(CO) 通过灼热的氧化铜粉末
C NH3(H2O) 通过浓硫酸
D C2H4(SO2) 通过品红溶液
A．A B．B C．C D．D
15．“科技自立自强”、“着力造就拔尖创新人才”是党的二十大对科技发展的要求与期待。先进的材料科学助力现代科技的高速发展。下列说法正确的是
A．我国自主研发的JD-1紫外光固化树脂属于新型无机非金属材料
B．我国“神舟十二号”飞船返回舱的舱体外壳部件材料是由金属复合材料——专业的铝合金材料制成的，主要是利用了其硬度大的特性
C．宇航服一般由14层不同的材料组成，常用的材料有聚酯膜、聚四氟乙烯等，聚四氟乙烯与溴水可以发生加成反应
D．光刻机是生成计算机芯片的机器，芯片制作过程中用到的光刻胶是由马来酸酐()等共聚而成，马来酸酐的分子式为
二、填空题（共8题）
16．CH3CH=CHCH3存在以下转化关系：
(1)正丁烷的同分异构体的结构简式为___。
(2)写出框图中反应①在催化剂和加热条件下的化学方程式：__。
(3)CH3CH=CHCH3能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色，二者褪色的原理相同吗？说明原因。__。
(4)烯烃A是CH3CH=CHCH3的一种同分异构体，它在催化剂作用下与氢气反应的产物不是正丁烷，则A的结构简式为__。
(5)反应②的产物的同分异构体有__种。
17．塑料制品是人类日常生活中使用量最大的合成高分子材料，但也造成了严重的环境问题——白色污染。回答下列问题：
(1)石油裂解气是一种复杂的混合气体，含有乙烯、丙烯、丁二烯等不饱和烃，聚丙烯广泛用于服装、毛毯、医疗器械、汽车、自行车等，请写出工业上利用石油裂解气生产聚丙烯的化学方程式_______。
(2)下列物质与乙烯互为同系物的是_______。
a. b.
c. d.
(3)下列几组物质，可以用分液漏斗分离的是_______
a. 硝基苯与水 b. 溴的溶液 c. 乙醇与乙酸 d. 乙酸乙酯与溶液
(4)可以将废旧塑料隔绝空气加强热，使其变成氢气、甲烷、乙烯、苯……等有用物质，实验装置如图所示(加热装置略)。
①试管B收集到的产物的结构简式为_______。
②锥形瓶中发生反应的方程式为_______。
18．填写下列知识点
(1)与金属钠反应
化学方程式：_______。
实验现象：金属钠开始沉于无水乙醇下，反应比与金属钠与水反应_______。
(2)可燃性
化学方程式：_______。
乙醇燃烧时，火焰呈_______色。乙醇常用作_______。
(3)催化氧化
化学方程式：_______。
实验现象：铜丝先由_______变_______，插入乙醇后又变为_______；液体散发出_______气味。
(4)乙醛的催化氧化
乙醛具有较强的_______性，可进一步转化为乙酸，化学方程式为：_______。
19．为了探究化合物X(含2种元素，50g/mol＜M(X)＜100g/mol的组成和性质，设计并完成如下实验：
已知：①气体甲是由两种元素组成的纯净物，分子结构呈直线形，标准状况下密度约为1.16g/L
②溶液乙焰色试验呈黄色
请回答：
(1)X的组成元素为_______(用元素符号表示)。
(2)气体甲的分子式为_______。
(3)写出溶液乙进行焰色试验的操作_______。
(4)固体X与足量水反应的化学方程式为_______。
20．下表为元素周期表的一部分，请参照元素①~⑧在表中的位置，用化学用语回答下列问题：
族周期 IA 0
1 ① ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
2 ② ③ ④
3 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
(1)④、⑤、⑥的离子半径由大到小的顺序为__________________。(用离子符号)
(2)②、③、⑦的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是_______________ 。(用化学式)
(3)①、④、⑤、⑧中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物，写出其中一种化合物的电子式：______________。
(4)由表中①④两种元素的原子按1：1组成的常见液态化合物的稀溶液易被催化分解，可使用的催化剂为(填序号)________ _。
a.MnO2 b.FeCl3 c.Na2SO3 d.KMnO4
(5)由表中①②两种元素可以组成多种烃，若原子也按1：1组成的常见液态化合物是重要的化工原料，也是常见的有机溶剂，写出该物质与硝酸发生反应的化学方程式： _______________。
(6)⑥的单质在⑤的最高价氧化物对应水化物中反应的离子方程式为：________________。
21．半胱氨酸是食品加工中最常用的“面团改良剂”，它可以促进面筋的形成。已知：α-氨基丙酸为；β-氨基丙酸为。回答下列问题：
（1）半胱氨酸是一种含有一个硫氢基（—SH）的氨基酸，已知半胱氨酸分子中硫的质量分数为26.45%，其分子中硫氢基和氨基不在同一个碳原子上，硫氢基与半胱氨酸的β碳原子直接相连，则半胱氨酸的相对分子质量为__________，其结构简式为__________。
（2）半胱氨酸可以生成一种九肽，则这种九肽的分子式为__________。
（3）现有一种多肽的分子式为CxHyN12OmSn，将其完全水解只得到下面三种氨基酸：α-氨基丙酸、半胱氨酸、天门冬氨酸（），则将一个该多肽分子完全水解，得到的天门冬氨酸的数目为_________。
22．有机物W用作调香剂、高分子材料合成的中间体等，制备W的一种合成路线如下。
已知：+CH3Cl+HCl
请回答下列问题：
（1）F的化学名称是__，②的反应类型是___。
（2）D中含有的官能团是__（写名称），D聚合生成高分子化合物的结构简式为___。
（3）反应③的化学方程式是___。
（4）反应⑥的化学方程式是___。
（5）芳香化合物N是A的同分异构体，其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为___。
（6）参照有机物W的上述合成路线，设计以M为起始原料制备F的合成路线(无机试剂任选)___。
[示例：CH3CH2OHCH2=CH2BrCH2CH2Br]
23．乙酸乙酯是中学化学中的重要物质。小明通过自主学习成功地制取并提纯了乙酸乙酯：
小明的知识储备：
①乙醇能和氯化钙形成CaCl2·6C2H5OH
②有关物质的沸点：
试剂 乙醚 乙醇 乙酸 乙酸乙酯
沸点/℃ 34.7 78.5 118 77
制备过程：
装置如图所示，A中放有浓硫酸，B中放有10mL无水乙醇和5mL冰醋酸，D中放有滴有酚酞的饱和碳酸钠溶液。迅速升温到170℃进行反应。
（1）请补充出乙酸与乙醇发生酯化反应的化学方程式___。
（2）实验装置还缺少___。
（3）实验过程中滴加大约3mL浓硫酸，B的容积最合适的是___。（填字母）
A．25mL B．50mL C．250mL D．500mL
（4）小明在D中观察到了明显的的分层现象，其下层显___色。
产品提纯：
①将D中混合物转入分液漏斗进行分液。②有机层用5mL饱和氯化钙溶液洗涤，最后用水洗涤。有机层倒入一干燥的烧瓶中，用无水硫酸镁干燥，得粗产物。③将粗产物蒸馏，收集馏分，得到纯净干燥的乙酸乙酯。
（5）操作②的目的为洗去___，操作③中，应收集___℃馏分。
参考答案：
1．C
【解析】A．甲烷和乙烯与酒精均不反应，不能用酒精鉴别甲烷和乙烯，错误；
B．甲烷和乙烯与NaOH溶液均不反应，不能用NaOH溶液鉴别甲烷和乙烯，错误；
C．甲烷与溴水不反应，乙烯能与溴水发生加成反应而使溴水褪色，可用溴水鉴别甲烷和乙烯，正确；
D．甲烷和乙烯与稀硫酸均不反应，不能用稀硫酸鉴别甲烷和乙烯，错误。
2．B
【解析】乙酸和乙醇在浓硫酸的催化下发生酯化反应时，乙酸分子脱去羟基，断裂的化学键为C-O键，即从图示中的b位置断裂，故选B。
3．A
据分析可知该化石燃料为石油，然后根据问题分析解答。
【解析】A．石油是全球使用量最高的化石燃料，A正确；
B．石油是多种烷烃、环烷烃和少量芳香烃的混合物，因此石油只是由有机物组成的混合物，B错误；
C．石油是多种烷烃、环烷烃和少量芳香烃的混合物，在室温下呈液态，结构最简单的有机物是甲烷，在室温下呈气态，因此石油主要成分不是结构简单的有机物，C错误；
D．在我国化石能源利用中，煤占主导地位，D错误；
故合理选项是A。
4．C
【解析】A．α-环已基-α-羟基苯乙酸甲酯含有羟基和酯基两种官能团，A错误；
B．催化氧化要求羟基所连的碳上必须有氢，α-环已基-α-羟基苯乙酸甲酯中羟基所连的碳上无氢，不能发生催化氧化，B错误；
C．α-环已基-α-羟基苯乙酸甲酯环上的一氯代物有7种如图 ，C正确；
D．根据α-环已基-α-羟基苯乙酸甲酯的结构简式可知分子式为C15H20O3，D错误；
故选C。
5．C
【解析】A．30g乙烷的物质的量为1mol，而乙烷中含7条共价键，故1mol乙烷中含7NA条共价键，故A错误；
B．pH=12的氨水溶液中氢氧根浓度为0.01mol/L，故1L溶液中氢氧根的物质的量为0.01mol，根据电荷守恒可知：n(OH-)=n(NH4+)+n(H+)，故n(NH4+)小于0.01mol即小于0.01NA个，故B错误；
C．甲醛和冰醋酸的最简式均为CH2O，故2.0g混合物中含有的CH2O的物质的量为0.1mol，故含0.4NA个原子，故C正确；
D．酯化反应为可逆反应，不能进行彻底，故生成的水分子个数小于NA个，故D错误。
故答案为C。
6．A
【解析】A. 乙烯的官能团为碳碳双键，碳碳双键不能省略，其结构简式为CH2=CH2，A项错误；
B. CH3OH为甲醇的结构简式，B项正确；
C. 表示2-甲基丙烷的结构简式，C项正确；
D. CH3COOH为乙酸的结构简式，D项正确；
答案选A。
7．D
【解析】A．天然气的主要成分是甲烷，不是乙烯，A错误；
B．乙烯含有碳碳双键，能发生加聚反应，B错误；
C．乙烯属于可燃性气体，能发生燃烧反应生成二氧化碳和水，不完全燃烧生成一氧化碳和水，C错误；
D．乙烯含有碳碳双键，能使溴的四氯化碳溶液褪色，D正确；
答案选D。
8．D
【解析】A．食醋浸泡水垢，食醋中的醋酸与水垢中的碳酸钙反应产生无色气体，该气体为二氧化碳，因此乙酸的酸性比碳酸强，故A正确；
B．焰色反应为元素的性质，由操作和现象可知待测液中含钠元素，故B正确；
C．淀粉遇碘单质变蓝，则碘酒滴到土豆片上变蓝，故C正确；
D．能和氯化钡溶液反应生成白色沉淀的离子有硫酸根离子、碳酸根离子、亚硫酸根离子、银离子等，故D错误；
故选D。
9．C
【解析】A．儿茶素中含有酚羟基及醇羟基，可被酸性KMnO4溶液氧化，选项A正确；
B．茶水中的儿茶素含有酚羟基，可利用茶水检测补铁剂是否变质，若变质则遇茶水显紫色，选项B正确；
C．儿茶素中含有4个酚羟基及1个醇羟基，1mol儿茶素最多可与5molNa发生反应，选项C错误；
D．儿茶素中含有两个苯环，1mol儿茶素最多可与6molH2发生加成反应，选项D正确；
答案选C。
10．D
【解析】A．硫酸中的化学键属于共价键，不存在离子键，属于共价化合物，故A错误；
B．NO2与水反应还放出了NO，不属于酸性氧化物，故B错误；
C．过氧化钠和盐酸反应生成氯化钠、水以及氧气，属于过氧化物，不属于碱性氧化物，故C错误；
D．液氨是液态的氨气，属于氮的氢化物、NH4Cl属于铵盐、HNO3属于含氧酸、NaOH属于强电解质，故D正确；
故选D。
11．D
【解析】A. 异丙苯与苯环直接相连的碳原子上有H原子，所以异丙苯可以被酸性高锰酸钾氧化，故A正确；
B. 异丙苯的相对分子质量大于苯，所以异丙苯的沸点比苯高，故B正确；
C. 中用红圈标出的碳原子为单键碳，具有四面体结构，异丙苯不可能所有碳原子都处于同一平面，故C正确；
D. 苯乙烯含有碳碳双键、异丙苯不含碳碳双键，异丙苯和苯乙烯不是同系物，故D错误；
选D。
12．C
【解析】A. Al2(SO4)3和小苏打的反应是Al3+和HCO3 发生双水解，生成沉淀Al(OH)3和不支持燃烧的CO2气体，用于泡沫灭火器灭火，故A正确；
B.受热易分解产生气体CO2气体，可作为面包的发泡剂，故B正确；
C. 乙酸具有酸性，且酸性比碳酸强，可以与水垢反应，但用乙酸去除工业管道的水垢容易腐蚀管道，所以不能用于工业管道去除水垢，故C错误；
D. 次氯酸盐的漂白性就是利用次氯酸盐的氧化性，所有漂白粉可用于漂白织物，故D正确；
故选C。
13．D
【解析】A．2-甲基丁烷含5个C，则又称为异戊烷，故A错误；
B．淀粉和纤维素都属于高分子化合物，属于混合物，不能互为同分异构体，故B错误；
C．维生素C具有还原性，能与氧化剂反应，常用作抗氧化剂，故C错误；
D．具有CnH2n+2通式的物质一定只是烷烃，故与一定互为同系物，故D正确；
故答案选D。
14．B
【解析】A．氯气能被碱石灰吸收，不能用碱石灰除去氯气中的HCl，故A错误；
B．CO通过灼热氧化铜发生反应，生成二氧化碳和铜单质，可通过灼热的氧化铜粉末除去二氧化碳中的CO，故B正确；
C．浓硫酸能吸收氨气，故C错误；
D．品红溶液用于检验二氧化硫，应用氢氧化钠溶液除去乙烯中的二氧化硫，故D错误；
故选：B；
15．D
【解析】A．我国自主研发的JD-1紫外光固化树脂属于有机高分子材料，故A错误；
B．返回舱侧壁金属壳体铝合金及烧蚀涂层均需具备质量轻、强度大、耐高温的特性，故B错误；
C．聚四氟乙烯中没有不饱和键，不能与溴水发生加成反应，故C错误；
D．光刻机是生成计算机芯片的机器，芯片制作过程中用到的光刻胶是由马来酸酐()等共聚而成，马来酸酐的分子式为，故D正确；
故选D。
16．(1)(CH3)3CH
(2)CH3CH=CHCH3+H2CH3CH2CH2CH3
(3)不同，使溴水褪色是发生了加成反应，使酸性KMnO4溶液褪色是发生了氧化反应
(4)CH2=C(CH3)2
(5)3
【解析】（1）
正丁烷CH3CH2CH2CH3存在碳链异构，同分异构体是异丁烷CH(CH3)3；
（2）
CH3CH=CHCH3和氢气在催化剂条件下发生加成反应生成CH3CH2CH2CH3，反应方程式是CH3CH=CHCH3＋H2CH3CH2CH2CH3；
（3）
CH3CH=CHCH3使溴水褪色是发生了加成反应，使酸性KMnO4溶液褪色是发生了氧化反应，二者褪色的原理不同；
（4）
CH3CH=CHCH3的同分异构体有CH2=CHCH2CH3、CH2=C(CH3)2，前者与氢气加成的产物是正丁烷，因此A为CH2=C(CH3)2；
（5）
反应②的产物的同分异构体有CH3CH2CH2CH2Br、(CH3)2CHCH2Br、(CH3)3CBr，共3种。
17．(1)nCH3CH=CH2
(2)c
(3)ad
(4) CH2=CH2 + Br2 =
【解析】（1）
工业上利用石油裂解气中的丙烯通过加聚反应生产聚丙烯，其方程式为：nCH3CH=CH2
（2）
同系物必须具有相同的结构且分子组成上相差若干个CH2原子团的有机物，故乙烯的同系物只有c。
（3）
能用分液漏斗分离的的两种液体不能相溶，
a．硝基苯与水，不能相溶，可以用分液漏斗分离，a符合题意；
b．溴是有机物可以溶于有机溶剂四氯化碳，不可以用分液漏斗分离，b不符合题意；
c．乙醇和乙酸同是有机物，是相溶的，不可以用分液漏斗分离，c不符合题意；
d．乙酸乙酯是有机物，碳酸钠溶液为无机溶液，不能相溶，可以用分液漏斗分离，d符合题意；
故选ad。
（4）
①因为苯在常温下为液体，故废旧塑料加强热之后的产物中只有苯会被冷水冷凝下来，故B中收集到的为物质的结构简式为
②生成的乙烯使溴水褪色，其方程式为：CH2=CH2 + Br2 =
18．(1) 2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑ 慢
(2) CH3CH2OH+3 O22CO2+3H2O 淡蓝 燃料
(3) 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O 红色 黑色 红色 刺激性
(4) 还原 2CH3CHO+ O22CH3COOH
【解析】(1)
乙醇与金属钠反应发生置换反应生成乙醇钠和氢气，反应的化学方程式为：2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑，实验现象：金属钠的密度比乙醇的密度大，金属钠开始沉于无水乙醇下，由于水中的氢原子比乙醇羟基上的氢原子更活泼，反应比与金属钠与水反应慢；
(2)
乙醇在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，反应化学方程式：CH3CH2OH+3 O22CO2+3H2O；乙醇燃烧时，火焰呈淡蓝色；乙醇燃烧放热，乙醇常用作燃料；
(3)
乙醇与氧气在铜做催化剂的条件下生成乙醛和水，反应的化学方程式：2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O，实验现象：铜丝先由红色变黑色（氧化铜），插入乙醇后又变为红色（铜），乙醛具有刺激性气味，所以液体会散发出刺激性气味的气体；
(4)
乙醛和氧气在催化剂的条件下可进一步转化为乙酸，反应化学方程式为：2CH3CHO+ O22CH3COOH；
19．(1)Na、C
(2)C2H2
(3)用稀盐酸洗涤铂丝，在酒精灯外焰上灼烧至与原来火焰的颜色一致，再用铂丝蘸取试液在酒精灯外焰上灼烧，观察火焰的颜色
(4)
由气体甲标准状况下密度约为1.16g/L，可得其摩尔质量为1.16g/L×22.4L/mol=26g/mol，再结合由两种元素组成的纯净物，分子结构呈直线形，可知气体甲为乙炔，由强碱性溶液乙焰色试验呈黄色，可知乙为NaOH，，根据硫酸的物质的量可推知NaOH的物质的量为0.4mol，根据40.0g白色沉淀CaCO3，可知碳的物质的量为0.4mol，所以X中Na和C物质的量之比为1:1，因为50g/mol＜M(X)＜100g/mol，所以X的化学式为Na2C2。
(1)
由分析知X的组成元素为Na、C，故答案为：Na、C；
(2)
气体甲为乙炔，分子式为C2H2，故答案为：C2H2；
(3)
溶液乙是NaOH，进行焰色试验的操作是：用稀盐酸洗涤铂丝，在酒精灯外焰上灼烧至与原来火焰的颜色一致，再用铂丝蘸取试液在酒精灯外焰上灼烧，观察火焰的颜色，故答案为：用稀盐酸洗涤铂丝，在酒精灯外焰上灼烧至与原来火焰的颜色一致，再用铂丝蘸取试液在酒精灯外焰上灼烧，观察火焰的颜色；
(4)
固体X与足量水反应的化学方程式为，故答案为：。
20． O2->Na+>Al3+ HNO3>H2CO3>H2SiO3 (或) ab +HNO3+H2O 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
根据元素在周期表中的位置，可以知道①是H，②是C，③是N，④是O，⑤是Na，⑥是Al，⑦是Si，⑧是Cl。
(1)离子核外电子层越多半径越大，当离子核外电子层一样多时，核电荷数越多半径越小；
(2)元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性就越强；同一周期元素的原子，从左到右最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强；
(3) NaOH、NaClO是既含离子键又含极性共价键的化合物；
(4)由表中①④两种元素的原子按1：1组成的常见液态化合物是H2O2，其分解的催化剂为MnO2、FeCl3；
(5)由表中①②两种元素分别是H、C，二者可以组成多种烃，若原子也按1：1组成的常见液态化合物是重要的化工原料，也是常见的有机溶剂，则该物质是苯，根据苯的化学性质书写苯与硝酸发生硝化反应的化学方程式。
【解析】根据元素在周期表中的分布，可知①是H，②是C，③是N，④是O，⑤是Na，⑥是Al，⑦是Si，⑧是Cl。
(1)④、⑤、⑥表示的元素分别是O、Na、Al，三种元素形成的离子O2-、Na+、Al3+的核外电子层结构相同，对于电子层结构相同的离子，核电荷数越多，离子半径越小，所以离子半径由大到小的顺序为O2->Na+>Al3+；
(2)②、③、⑦分别表示的是C、N、Si元素，②、③是C、N，是同一周期的元素，根据元素周期律，同一周期，从左到右，元素的非金属性逐渐增强，由于元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，由于元素的非金属性N>C，所以酸性：HNO3 >H2CO3；②⑦是C、Si，是同主族元素，根据元素周期律：从上到下最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱，H2CO3>H2SiO3，所以这三种元素的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序为：HNO3>H2CO3>H2SiO3；
(3)①④⑤⑧分别是H、O、Na、Cl，其中钠元素、氧原子、氢元素组成的氢氧化钠，钠元素、氧原子、氯元素组成的次氯酸钠，均是既含离子键又含极性共价键的化合物，NaOH的电子式为：；NaClO的电子式为；
(4)由表中①④两种元素的原子按1：1组成的常见液态化合物是H2O2，H2O2具有氧化性，可与Na2SO3反应生成Na2SO4和H2O，H2O2具有还原性，能被KMnO4氧化生成O2，在MnO2、FeCl3催化作用下发生分解反应，产生H2O和O2，因此催化剂为MnO2、FeCl3，合理选项是ab；
(5)由表中①②两种元素分别是H、C元素，这两种元素可以组成多种烃，若原子也按1：1组成的常见液态化合物是重要的化工原料，也是常见的有机溶剂，则该物质是苯，苯与浓硝酸在浓硫酸催化作用下发生硝化反应产生硝基苯和水，则苯与硝酸发生硝化反应的化学方程式为：。
(6)⑥是Al，⑤是Na，Al元素的的单质在⑤的最高价氧化物对应水化物NaOH溶液中发生反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。
【点睛】本题考查了元素周期表的结构、元素的位置、规律变化的应用，主要是考查常见元素及其化合物的化学性质，分析比较离子半径大小，同周期、同主族性质递变规律，化学键的形成和存在及表示方法，根据元素在周期表的位置推断元素是解题的基础，掌握常见无机物、有机化合物的性质及结构和元素周期律是本题解答的关键。
21． 121 C27H47N9O10S9
【解析】（1）半胱氨酸分子中只含有一个硫氢基，即含一个硫原子，根据硫元素的质量分数，可求出半胱氨酸的相对分子质量为；从α-氨基丙酸和β-氨基丙酸的命名原则来看，与－COOH相邻的碳原子是α碳原子，与－COOH相间的碳原子是β碳原子，则半胱氨酸分子中至少有3个碳原子，分子中有一个－COOH、一个－NH2、一个－SH，由半胱氨酸的相对分子质量为121可知，半胱氨酸还含有2个碳原子和3个氢原子，则半胱氨酸的结构简式为；故答案为：121；。
（2）半胱氨酸的分子式为C3H7NO2S9，9个半胱氨酸脱去8分子水形成九肽，所以根据原子守恒可知该九肽的分子式为C27H47N9O10S9；故答案为：C27H47N9O10S9。
（3）三种氨基酸分子中都只有一个N原子，该多肽为12肽，即12个氨基酸脱去11分子H2O得到此多肽，则12个氨基酸分子应该共有O原子(m+11)个，又根据多肽分子中硫原子的数目可确定其完全水解可得到n个，设同时得到α-氨基丙酸a个，天门冬氨酸b个，则有如下两个关系式：a+b=12–n(N元素守恒)和2a+4b = m+11－2n(O元素守恒)，可解得；故答案为：。
22． 苯甲醇 取代反应 羟基、羧基 2+O22+2H2O +H2O
由B的结构可知A为，A与溴发生加成反应生成B．B发生水解反应生成C为，C催化氧化的产物继续氧化生成D，则D为．对比D、E分子式可知D分子内脱去1分子水生成E，故D在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成E，则E为，E与F发生酯化反应生成W为；
(6)以M为起始原料制备F，先发生取代反应生成甲苯，再光照生成氯代甲苯，最后水解生成苯甲醇。
【解析】(1)F 的化学名称是苯甲醇，⑤的反应类型是消去反应；
(2)D为，含有的官能团是羟基、羧基，D聚合生成高分子化合物的结构简式为；
(3)反应③的化学方程式是；
(4)反应⑥的化学方程式是；
(5)A为，芳香化合物N是A的同分异构体，其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为；
(6)以M为起始原料制备F，先发生取代反应生成甲苯，再光照生成氯代甲苯，最后水解生成苯甲醇，合成流程为。
【点睛】能准确根据反应条件推断反应原理是解题关键，常见反应条件与发生的反应原理类型：①在NaOH的水溶液中发生水解反应，可能是酯的水解反应或卤代烃的水解反应；②在NaOH的乙醇溶液中加热，发生卤代烃的消去反应；③在浓H2SO4存在的条件下加热，可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等；④能与溴水或溴的CCl4溶液反应，可能为烯烃、炔烃的加成反应；⑤能与H2在Ni作用下发生反应，则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原反应；⑥在O2、Cu(或Ag)、加热(或CuO、加热)条件下，发生醇的氧化反应；⑦与O2或新制的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应，则该物质发生的是—CHO的氧化反应。(如果连续两次出现O2，则为醇→醛→羧酸的过程)。
23． CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O 温度计 A 无色 乙醇 77
制备：A中放有浓硫酸，B中放有10mL无水乙醇和5mL冰醋酸，D中放有滴有酚酞的饱和碳酸钠溶液。乙醇与浓硫酸在140℃作用会产生乙醚，所以需要迅速升温到170℃进行反应，因此需要有温度计测定温度；乙酸、乙醇以及生产的乙酸乙酯沸点均较低，因此在装置D中收集，乙酸、乙醇易溶于碳酸钠溶液，装置C可以防止倒吸；乙酸乙酯的密度小于水，因此在上层；下层碳酸钠溶液中滴有酚酞，吸收乙酸后碱性减弱，溶液呈无色；
提纯：先将D中混合物分液，取上层有机层加入5mL饱和氯化钙溶液洗去乙醇，再用水洗去过量的氯化钙溶液，之后进行干燥，此时粗产品中还要副产品乙醚，可以蒸馏分离，收集77℃的馏分即为乙酸乙酯。
【解析】(1)乙酸与乙醇发生酯化反应的化学方程式为：CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O；
(2)该实验中需要有温度计测定温度；
(3)B中混合物总体积约为3mL+10mL+5mL=18mL，所以选用25mL圆底烧瓶最为合适；
(4)乙酸乙酯密度小于水，所以下层为无机层，下层碳酸钠溶液中滴有酚酞，吸收乙酸后碱性减弱，溶液呈无色；
(5)乙醇能和氯化钙形成CaCl2·6C2H5OH，因此该操作目的是洗去乙醇；粗产品中还要副产品乙醚，可以蒸馏分离，收集77℃的馏分即为乙酸乙酯。
