专题3《石油化工的基础物质—烃》单元测试卷
一、单选题
1．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
2．物质a是一种常见的食品添加剂，其发挥作用时，物质a转化为物质b，具体过程如下所示：
下列说法不正确的是
A．a和b均能发生加成反应 B．a的一氯代物有8种
C．a和b中碳原子的杂化方式均只有两种 D．a、b均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
3．某化合物的结构(键线式)、球棍模型以及该有机分子的核磁共振氢谱图如图：
下列关于该有机化合物的叙述正确的是
A．该有机化合物中不同化学环境的氢原子有3种
B．该有机化合物属于芳香族化合物
C．键线式中的Et代表的基团为
D．1mol该有机化合物完全燃烧可以产生9molCO2和7molH2O
4．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
5．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
6．设NA为阿伏伽德罗常数值。下列有关叙述正确的是
A．14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为NA
B．50mL 18.4 mol L-1浓硫酸与足量铜微热反应，生成SO2分子的数目为0.46NA
C．标准状况下22.4LHF含有的质子数为10NA
D．10g 46%的乙醇水溶液中，氧原子的个数为0.4NA
7．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：
8．利用下列装置(夹持装置略)进行实验，能达到实验目的的是
A．用甲装置证明苯与液溴发生取代反应 B．用乙装置除去SO2中的少量HCl
C．用丙装置制备无水氯化镁 D．用丁装置制备并收集二氧化碳
9．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．1L1mol·L-1的NaClO溶液中含有ClO-的数目为NA
B．78g苯含有C=C双键的数目为3NA
C．常温常压下，14g由乙烯与丙烯组成的混合气体含有的原子数目为3NA
D．标准状况下，2.24LCCl4含有的共价键数为0.4NA
10．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
11．下列关于有机化合物的说法错误的是
A．正己烷和2，2-二甲基丁烷互为同系物
B．中共平面的原子数目最多为15个
C．正丁烷的沸点比异丁烷的高，乙醇的沸点比二甲醚的高
D．甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而烷烃则不能，说明苯环活化了甲基
12．下列说法正确的是
A．聚合物的单体是
B．反式聚异戊二烯的结构简式为
C．(涤纶)可通过加聚反应制得
D．聚乙烯能使酸性溶液褪色
二、填空题
13．1834年，德国科学家米希尔里希通过蒸馏安息香酸和石灰的混合物得到一种液体物质，将其命名为苯。
(1)请写出符合条件的结构简式。
①分子式为，含有一个三键，其余为双键，且三键和双键不相邻的无支链的结构简式：___________。
②分子式为，含有2个四元环的结构简式(不含三键)：___________。
(2)苯乙烯在常温下用镍作催化剂与足量氢气加成得到乙苯，很难得到乙基环己烷。这说明：___________。
(3)1866年凯库勒提出了苯的单、双键交替的正六边形平面结构，解释了苯的部分性质。请你用一些事实说明苯环上的化学键不是一般的碳碳单键和碳碳双键。如：___________、___________、___________。
(4)甲苯是苯的同系物，写出下列反应的化学方程式：
①甲苯与溴单质在光照条件下发生取代反应___________；
②甲苯与浓硫酸、浓硝酸混合加热发生硝化反应___________。
14．石油裂解可得到重要的化工原料乙烯(CH2=CH2)，有关乙烯的部分转化关系如下图：
回答下列问题：
(1)乙烯的分子式为_______。
(2)乙二醇中官能团的名称是_______，结构简式为_______。
(3)1，2-二溴乙烷的结构简式为_______。
(4)1，2-二溴乙烷生成乙二醇的反应类型是_______。
(5)由乙烯加聚反应生成聚乙烯的反应方程式为_______
15．比较甲烷与氯气、乙烯与溴的反应，以及甲烷和乙烯在空气中燃烧时发生的反应，将反应类型、反应条件、生成物和反应时发生的现象填入下表。
反应物 反应类型 反应条件 生成物 现象
甲烷、氯气 ___________ ___________ ___________ ___________
乙烯、溴 ___________ ___________ ___________ ___________
甲烷、氧气 ___________ ___________ ___________ ___________
乙烯、氧气 ___________ ___________ ___________ ___________
三、计算题
16．计算。
(1)蚂蚁分泌的信息素中含有十一烷，其分子中碳、氢两元素质量比为_______。
(2)在标准状况下的密度为2.59g·L-1的烷烃，相对分子质量为_______，写出其带有支链的同分异构体的结构简式。_______。
17．（1）在烃的分子结构中，若每减少2个氢原子，则相当于碳碳间增加1对共用电子。分子式为CnH2n+2的烃分子中碳碳间共用电子对数为_________，分子式为CnH2n-6的烃分子中碳碳间共用电子对数为________；
（2）相对分子质量为128的烃的分子式为_______________、_______________等；
（3）已知碳原子数小于或等于6的单烯烃与HBr反应，加成产物只有一种结构，符合此条件的单烯烃有______种。
18．按要求填空：
(1)相对分子质量为72的烷烃的分子式为___________，结构有___________种，分别写出它们的结构简式___________。
(2)下列物质熔沸点由高到低的顺序是：①CH4；②C3H8；③CH3CH(CH3)2 ；④CH3CH2CH2CH3；___________(填序号)
(3)4 g甲烷在氧气中燃烧生成CO2和液态水，放出222.5 kJ热量，写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式___________。
(4)已知：①Fe(s)＋O2(g)=FeO(s) ΔH1=—272.0 kJ·mol-1
②2Al(s)＋O2(g)=Al2O3(s) ΔH2=—1675.7 kJ·mol-1
Al和FeO发生反应的热化学方程式是___________。
四、实验题
19．硝基苯是重要的化工原料，用途广泛。
I.制备硝基苯的化学反应方程式如下：
+HO－NO2+H2O
II.可能用到的有关数据列表如下：
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 密度(20℃)/g·cm-3 溶解性
苯 5.5 80 0.88 微溶于水
硝基苯 5.7 210.9 1.205 难溶于水
浓硝酸 ___ 83 1.4 易溶于水
浓硫酸 ___ 338 1.84 易溶于水
III.制备硝基苯的反应装置图如下：
IV .制备、提纯硝基苯的流程如下：
请回答下列问题：
(1)配制混酸时，应在烧杯中先加入___________ ；反应装置中的长玻璃导管最好用___________代替(填仪器名称)；恒压滴液漏斗的优点是___________。
(2)步骤①反应温度控制在50~60°C的主要原因是___________；步骤②中分离混合物获得粗产品1的实验操作名称是___________。
(3)最后一次水洗后分液得到粗产品2时，粗产品2应___________ (填“a” 或“b”)。
a.从分液漏斗上口倒出 b.从分液漏斗下口放出
(4)粗产品1呈浅黄色，粗产品2为无色。粗产品1呈浅黄色的原因是___________。
(5)步骤④用到的固体D的名称为___________。
(6)步骤⑤蒸馏操作中，锥形瓶中收集到的物质为___________。
20．德国化学家凯库勒认为：苯分子是由6个碳原子以单双键相互交替结合而成的环状结构。为了验证凯库勒有关苯环的观点，甲同学设计了如下实验方案。
①按如图所示装置连接好各仪器；②检验装置的气密性；③在A中加入适量的苯和液溴的混合液体，再加入少量铁粉，塞上橡皮塞，打开止水夹、、；④待烧瓶a中收集满气体后，将导管b的下端插入烧杯D的水中，挤压预先装有水的胶头滴管，观察实验现象。回答下列问题。
(1)能证明凯库勒观点错误的实验现象是_______，A中所发生的有机反应的化学方程式为_______。
(2)装置B的作用是_______。
(3)反应完毕后，将装置A内的液体进行下列实验操作就可得到较纯净的溴苯：①蒸馏，②水洗，③用干燥剂干燥，④用10%溶液洗，⑤水洗。正确的操作顺序是_______(填序号)。
A．②③①④⑤ B．②④⑤③① C．④②③⑤① D．②④①③⑤
(4)研究表明，取代基的引入会改变苯的性质，下列对H3C-CH=CH2的叙述错误的是_______(填序号)。
A．分子中碳原子均采取杂化
B．该物质能使酸性溶液褪色
C．该有机物最多可与发生加成反应
D．该物质与苯乙烯互为同系物
21．对甲基苯胺可用对硝基甲苯作原料在一定条件制得。主要反应及装置如下：
主要反应物和产物的物理性质见下表：
化合物 溶解性 熔点(℃) 沸点(℃) 密度(g·cm-3)
对硝基甲苯 不溶于水，溶于乙醇、苯 51.4 237.7 1.286
对甲基苯胺 微溶于水，易溶于乙醇、苯 43～45 200～202 1.046
对甲基苯胺盐酸盐 易溶于水，不溶于乙醇、苯 243～245 -- --
苯 不溶于水，溶于乙醇 5.5 80.1 0.874
实验步骤如下：
①向三颈烧瓶中加入50mL稀盐酸、10.7mL(13.7g)对硝基甲苯和适量铁粉，维持瓶内温度在80℃左右，同时搅拌回流、使其充分反应；
②调节pH=7～8，再逐滴加入30mL苯充分混合；
③抽滤得到固体，将滤液静置、分液得液体M；
④向M中滴加盐酸，振荡、静置、分液，向下层液体中加入NaOH溶液，充分振荡、静置；
⑤抽滤得固体，将其洗涤、干燥得6.1g产品。
回答下列问题：
(1)主要反应装置如图，a处缺少的装置是_______ (填仪器名称)，实验步骤③和④的分液操作中使用到下列仪器中的_______(填标号)。
a.烧杯 b.漏斗 c.玻璃棒 d.铁架台
(2)步骤②中用5%的碳酸钠溶液调pH=7～8的目的之一是使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀，另一个目的是_______。
(3)步骤③中液体M是分液时的_______ 层(填“上”或“下”)液体，加入盐酸的作用是_______。
(4)步骤④中加入氢氧化钠溶液后发生反应的离子方程式有_______。
(5)步骤⑤中，以下洗涤剂中最合适的是_______(填标号)。
a.乙醇 b.蒸馏水 c.HCl溶液 d.NaOH溶液
(6)本实验的产率是_______%。(计算结果保留一位小数)
参考答案：
1．C
【详解】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。
2．B
【详解】A．a中含碳碳双键，b中含羰基，均能发生加成反应，A正确；
B．如图所示：，一氯代物只有三种，B错误；
C．a中碳原子杂化方式为sp2和sp3，b中碳原子的杂化方式为sp2和sp3，均只有两种，C正确；
D．a中含碳碳双键和羟基，b中含羟基，均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，D正确；
故选B。
3．C
【详解】A．由题图可知，该有机化合物分子的核磁共振氢谱图中有8组峰，故含有8种化学环境的H原子，A错误；
B．根据该有机化合物的键线式可知分子中不含苯环，不属于芳香族化合物，B错误；
C．由键线式及球棍模型可知，Et代表-CH2CH3，C正确；
D．该有机化合物的分子式为C9H12O4，1molC9H12O4， 1 mol该有机化合物完全燃烧可以产生9 molCO2和6 mol H2O，D错误。
答案选C。
4．A
【详解】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。
5．C
【详解】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。
6．D
【详解】A．乙烯、丙烯符合通式为CnH2n，14g该混合气体中含有氢原子物质的量为=2mol，故A错误；
B．铜只与浓硫酸反应，不与稀硫酸反应，浓硫酸与足量铜微热反应时，浓硫酸的浓度逐渐降低，达到某一浓度时，反应停止，本题生成二氧化硫物质的量小于0.46mol，故B错误；
C．标准状况下，HF不是气体，不能直接运用22.4L/mol进行计算，故C错误；
D．乙醇水溶液中，含有氧元素的物质是乙醇、水，10g46%乙醇水溶液中，氧原子物质的量为=0.4mol，故D正确；
答案为D。
7．B
【详解】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。
8．B
【详解】A．苯与溴在溴化铁作用下剧烈反应，反应放热，且溴易挥发，挥发出来的溴单质能与水反应生成氢溴酸，所以验证反应生成的HBr ，应先将气体通过四氯化碳，将挥发的溴单质除去，故A错误；
B．用饱和亚硫酸氢钠溶液可以除去SO2中的少量HCl，因为发生反应，既除去杂质又没有引入新的杂质，而且得到二氧化硫，故B正确；
C．MgCl2是强酸弱碱盐能水解，所以在加热时应通入干燥的HCl，可以抑制氯化镁的水解，故C错误；
D．碳酸氢钠固体受热分解会生成CO2，但CO2的密度大于空气，应采用向上排空气法收集，故D错误；
故答案为：B
9．C
【详解】A．NaClO的物质的量为n=cV=1mol/L×1L=1mol在溶液中会水解，故溶液中的个数小于个，故A错误；
B．苯不是单双键交替的结构，无碳碳双键，故B错误；
C．乙烯与丙烯组成的混合气体可当作平均组成为“CH2”的气体， 14g该气体的物质的量n(CH2)，则气体中含有3mol原子，含有的原子数目为3，故C正确；
D．标况下四氯化碳为液体，不能用22.4L/mol计算11.2L四氯化碳物质的量，故D错误；
答案选C。
10．D
【详解】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。
11．A
【详解】A．正己烷和2，2-二甲基丁烷均是烷烃，两者分子式相同，但结构式不同，属于同分异构体，A项错误；
B．中，苯环共平面，乙炔基为直线型与苯环相连，在平面内，苯环上的甲基，最多有两个原子在平面内，则共平面的原子数目最多为15个，B项正确；
C．相同碳原子的烃，支链越多，沸点越低，因此正丁烷的沸点比异丁烷的高，乙醇含有分子间氢键，因此乙醇的沸点比二甲醚的高，C项正确；
D．苯环影响甲基，甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而烷烃则不能，是因为烷烃不含苯环，说明苯环活化了甲基，D项正确；
答案选A。
12．A
【详解】A． 聚合物的单体是，故A正确；
B． 为顺式聚异戊二烯的结构简式，故B错误；
C． (涤纶)可通过缩聚反应制得，反应产物中生成小分子水，故C错误；
D． 聚乙烯中没有不饱和键，不能使酸性溶液褪色，故D错误；
故选A。
13． 或 苯环中的碳碳键比碳碳双键稳定的多 不能与溴水发生加成反应 不能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应(或不能使酸性高锰酸钾溶液褪色) 邻二卤代物只有一种结构 +Br2+HBr +3HNO3（浓）+3H2O
【详解】(1) ①由C6H6为分子中含有1个三键，其余为双键，且三键和双键不相邻的无支链的烃可知，烃分子中含有1个三键和2个双键，结构简式为、，故答案为：或；
②由C6H6为分子中含有2个四元环，不含三键可知，烃分子中含有2个四元环和2个双键，结构简式为，故答案为：；
(2)由苯乙烯在常温下用镍作催化剂与足量氢气加成得到乙苯，很难得到乙基环己烷可知，苯环中的碳碳键比碳碳双键稳定的多，与氢气发生加成反应时，反应条件比碳碳双键的苛刻，故答案为：苯环中的碳碳键比碳碳双键稳定的多；
(3)苯不是单、双键交替的正六边形平面结构，因为苯不具有碳碳双键的性质，如不能与溴水发生加成反应，不能使溴水褪色，也不能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色；苯的邻二卤代物只有一种结构，不存在同分异构体也说明苯不是单、双键交替的正六边形平面结构，故答案为：不能与溴水发生加成反应；不能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应(或不能使酸性高锰酸钾溶液褪色)；邻二卤代物只有一种结构；
(4)①光照条件下，甲甲苯与溴单质发生取代反应生成和溴化氢，反应的化学方程式为+Br2+HBr，故答案为：+Br2+HBr；
②在浓硫酸作用下，浓硝酸与甲苯共热发生硝化反应生成和水，反应的化学方程式为+3HNO3（浓）+3H2O，故答案为：+3HNO3（浓）+3H2O。
【点睛】苯及其同系物的3个易错点：
(1)苯环上的碳碳键是完全相同的，而不是单双键交替结构。
(2)苯中加入溴水，发生萃取，溶液分层，上层显橙红色，下层几乎无色，该过程中没有发生化学反应。
(3)苯环对其侧链产生影响，通常苯的同系物能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而苯不能，可由此鉴别苯与苯的同系物。在苯的同系物中，侧链不论长短，只要与苯环相连的碳原子上有氢原子，侧链都能被酸性高锰酸钾溶液氧化，且通常被氧化为羧基；如果与苯环相连的碳原子上没有氢原子，该有机物就不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
14．(1)C2H4
(2) 羟基 CH2OHCH2OH
(3)
(4)取代反应
(5)nCH2=CH2
【分析】环氧乙烷在和氧气在银作用下生成乙烯，乙烯和溴加成生成1，2-二溴乙烷，1，2-二溴乙烷和水取代生成乙二醇；乙烯加聚生成聚乙烯，据此分析解题。
(1)
烯烃的通式为CnH2n，乙烯的分子式为C2H4。
(2)
乙二醇中官能团的名称是羟基，结构简式为CH2OHCH2OH。
(3)
1，2-二溴乙烷的结构简式为 。
(4)
1，2-二溴乙烷生成乙二醇的反应为羟基取代了溴原子，属于取代反应。
(5)
由乙烯加聚反应生成聚乙烯的反应方程式为nCH2=CH2。
15． 取代 光照 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4 黄绿色褪去，有油状液体生成 加成 CCl4溶液 CH2BrCH2Br 溴的CCl4溶液褪色 氧化 点燃 CO2、H2O 燃烧，火焰呈淡蓝色 氧化 点燃 CO2、H2O 燃烧，火焰明亮，有黑烟
【详解】甲烷在光照条件可与氯气发生取代反应，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，故可以观察到的现象有黄绿色褪去，有油状液体生成；
乙烯可与溴的CCl4溶液发生加成反应生成CH2BrCH2Br，因此溴的CCl4溶液褪色；
甲烷在氧气中点燃产生淡蓝色火焰，生成CO2和H2O，属于氧化反应；
乙烯在氧气中点燃火焰明亮且伴有黑烟，生成CO2和H2O，属于氧化反应。
16．(1)11：2
(2) 58 CH3CH(CH3)2
【详解】（1）十一烷的分子式为C11H24，其中碳元素和氢元素的质量比为(12×11)：24=11：2。
（2）标准状况下密度为2.59g/L的烷烃，其相对分子质量为2.59g/L×22.4L/mol=58g/mol，则其相对分子质量为58，因其为烷烃，则其分子式为C4H10，其带有支链的同分异构体的结构简式为CH3CH(CH3)2。
17． n-1 n+3 C9H20 C10H8 4
【详解】(1)分子式为CnH2n+2的烃分子中碳碳间共用电子对数为：=n-1；分子式为CnH2n-6的烃分子中碳碳间共用电子对数为：＝ =n+3；故答案为n-1；n+3；
(2)设烃的分子式为CxHy，则Mr=12x+y，故=10…8，故该烃的分子式为C10H8，减1个C原子增加12个H原子，分子式为C9H20，C9H20是饱和烃，不能再增大分子H原子数目，故答案为C10H8、C9H20；
(3)碳原子数小于或等于6的单烯烃，与HBr加成反应的产物只有一种结构，符合条件的单烯烃有CH2=CH2、CH3-CH=CH-CH3、CH3CH2CH=CHCH2CH3、(CH3)2C=C(CH3)2，故答案为4。
18． C5H12 3 CH3CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH3、C(CH3)4 ④＞③＞②＞① CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+3H2O（l）△H=—890kJ/mol 3FeO(s)＋2Al(s)=Al2O3(s)＋3Fe(s)ΔH＝－859.7 kJ/mol
【详解】(1)设烷烃的分子式为CnH2n+2，由烷烃的相对分子质量为72可得：14n+2=72，解得n=5，则烷烃的分子式为C5H12，戊烷的同分异构体有3种，结构简式为CH3CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH3、C(CH3)4，故答案为：C5H12；3；CH3CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH3、C(CH3)4；
(2)烷烃的同系物中，碳原子个数越大，熔沸点越高，烷烃的同分异构体中，支链越多，沸点越低，则CH4、C3H8、CH3CH(CH3)2、CH3CH2CH2CH3的熔沸点由高到低的顺序是④＞③＞②＞①，故答案为：④＞③＞②＞①；
(3)4g甲烷的物质的量为=0.25mol，1mol甲烷在氧气中燃烧生成CO2和液态水放出热量为222.5kJ×4=890kJ，则反应的热化学方程为CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+3H2O（l）△H=-890kJ/mol，故答案为：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+3H2O（l）△H=-890kJ/mol；
(4)由盖斯定律可知，②－①×3可得Al和FeO发生反应的热化学方程式3FeO(s)＋2Al(s)=Al2O3(s)＋3Fe(s)，则ΔH＝－1 675.7 kJ/mol＋3×272.0 kJ/mol＝－859.7 kJ/mol，故答案为：3FeO(s)＋2Al(s)=Al2O3(s)＋3Fe(s)ΔH＝－859.7 kJ/mol。
19． 浓硝酸 球形(或蛇形)冷凝管 平衡气压，使混合酸能顺利留下 防止副反应发生 分液 b 其中溶有浓硝酸分解的二氧化氮 无水氯化钙或无水硫酸镁等固体干燥剂 苯
【分析】制备、提纯硝基苯流程：苯环上的一个氢原子能与硝酸中的硝基发生取代反应得到硝基苯，所以反应①的化学方程式为：+HO-NO2 +H2O，混合物为苯、硝基苯、浓硝酸、浓硫酸，硝基苯是油状液体，难溶于水，密度比水大，苯微溶于水，与硝基苯互溶，在下层，步骤②为分离互不相溶的液态混合物，应采取分液操作；粗产品1中有残留的硝酸及硫酸，步骤③依次用蒸馏水、Na2CO3溶液、蒸馏水洗涤，除去粗产品中残留的酸，有机层为苯和硝基苯的混合物，还残留有水，步骤④用无水CaCl2或无水硫酸镁干燥有机混合物，过滤，步骤⑤进行蒸馏，分离苯和硝基苯，得到纯硝基苯，据此结合有机物的性质与应用回答问题。
【详解】(1)浓硫酸密度大于浓硝酸，浓硫酸与浓硝酸混合放出大量的热，则该实验中配制混酸应将浓硫酸注入浓硝酸中，及时搅拌和冷却，以防止液体暴沸；苯、浓硝酸沸点低，易挥发，球形(或蛇形)冷凝管能更好冷凝回流挥发的苯、浓硝酸，从而可减少反应物的损失，提高转化率；和普通分液漏斗相比，恒压滴液漏斗代替分液漏斗可以平衡内外压强，使混合酸顺利滴下；
(2)浓硫酸和浓硝酸是强腐蚀性酸，且具有强氧化性，温度不能过高，应控制在50~60°C，温度过高有副反应发生；混合物为苯、硝基苯、浓硝酸、浓硫酸，硝基苯是油状液体，难溶于水，密度比水大，苯微溶于水，与硝基苯互溶，在下层，步骤②为分离互不相溶的液态混合物，应采取分液操作；
(3)最后一次水洗后分液得到粗产品2为硝基苯和苯的混合物，采用分液方法分离，因为硝基苯的密度比水大，所以粗产品2应从分液漏斗下口放出，故选b；
(4)粗产品1中除了硝基苯，还溶入了浓硝酸，浓硝酸受热易分解，溶有浓硝酸分解产生的二氧化氮导致其呈浅黄色；
(5)步骤③依次用蒸馏水、Na2CO3溶液、蒸馏水洗涤，除去粗产品中残留的酸，有机层为苯和硝基苯的混合物，还残留有水，步骤④用无水CaCl2或无水硫酸镁干燥有机混合物，过滤，得到苯和硝基苯的混合物；
(6)步骤⑤为蒸馏操作，分离苯和硝基苯，根据表格数据可知，苯的沸点为80℃，硝基苯的沸点为210.9℃，则锥形瓶中收集到的物质为苯。
20． 烧瓶中产生喷泉现象 +Br2+HBr↑ 除去溴化氢气体中的溴蒸气和苯 B A
【分析】苯与液溴在溴化铁催化下发生取代反应生成溴苯和溴化氢，由于该反应放热，苯和液溴又易挥发，且易溶于四氯化碳，所以四氯化碳用来除去溴化氢气体中的溴蒸气和苯；烧瓶中收集溴化氢，并做喷泉实验，若烧瓶中产生喷泉现象，则A中发生的是取代反应而不是加成反应。据此分析可得：
【详解】(1)烧瓶中产生喷泉现象是因为A中生成的易溶于水，所以A中发生的反应为取代反应，不是加成反应，凯库勒观点错误，溴与苯反应的方程式为：+Br2+HBr↑，故答案为：烧瓶中产生喷泉现象；+Br2+HBr↑；
(2)该反应放热，苯和液溴又易挥发，且易溶于四氯化碳，所以四氯化碳用来除去溴化氢气体中的溴蒸气和苯，故答案为：除去溴化氢气体中的溴蒸气和苯；
(3)产品粗溴苯的精制，应先用水洗，除去可溶于水的物质，再用10%溶液洗涤，将未在水中溶解的转化为易溶于水的物质，然后水洗、干燥，最后蒸馏，故正确的顺序为②④⑤③①，综上所述B符合题意，故选B；
(4)A．题述分子中碳原子有两种杂化方式：和杂化，故A错误；
B．该物质中含有碳碳双键，且苯环上连有甲基，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，故B正确；
C．苯环和碳碳双键都可与氢气发生加成反应，则该有机物最多可与发生加成反应，故C正确；
D．该物质中含有碳碳双键和苯环，与苯乙备结构相似，分子组成上相差一个原子团，故二者互为同系物，故D正确；
答案选A。
21．(1) 球形冷凝管或冷凝管 ad
(2)使甲基苯胺盐酸盐转变为甲基苯胺
(3) 上 与对甲苯胺反应生成对甲基苯胺盐酸盐进入水层与对硝基甲苯分离
(4) +OH-→ +H2O、H++OH-=H2O
(5)b
(6)57.0
【详解】（1）根据流程图，对硝基甲苯与铁粉和盐酸反应时，需要回流装置，因此反应装置中缺少冷凝管；步骤③和④包含的操作为抽滤、分液，所需仪器为：布氏漏斗、抽滤瓶、烧杯、分液漏斗、铁架台等，故选：ad；故答案为：球形冷凝管或冷凝管；ad；
（2）根据流程图可知实验步骤②调节pH=7～8，除了使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀，还可使甲基苯胺盐酸盐转变为甲基苯胺，故答案为：使甲基苯胺盐酸盐转变为甲基苯胺；
（3）抽滤后的液体中含有产物对甲基苯胺，静置后对甲基苯胺溶解于苯中，分液得上层溶液(甲基苯胺与苯混合液)，步骤④中加入盐酸，可以与对甲苯胺反应生成对甲基苯胺盐酸盐进入水层与对硝基甲苯分离，故答案为：上；与对甲苯胺反应生成对甲基苯胺盐酸盐进入水层与对硝基甲苯分离；
（4）由(3)可得步骤④中加入氢氧化钠溶液后发生反应的离子方程式有：+OH-→+H2O、H++OH-=H2O，故答案为：+OH-→+H2O、H++OH-=H2O；
（5）洗涤时根据物质的溶解性选择合适的洗涤液，根据表中信息，对甲基苯胺微溶于水，易溶于乙醇、苯，而NaOH洗涤会带入杂质，不易作洗涤剂，盐酸能与对甲基苯胺发生反应，不能用于洗涤，因此步骤⑤中，最合适的洗涤剂为水，故选b，故答案为：b；
（6）根据碳元素守恒列关系式：n(对硝基甲苯)～n(对甲基苯胺)，设对甲基苯胺理论产量为x g，则，解得x=10.7g， 实验中实际得到6.1g产品，57.0%，故答案为：57.0。
