高中人教版 (2019)第二节 研究有机化合物的一般方法第1课时复习练习题
展开第一章第二节第1课时有机化合物分离提纯分层作业巩固练习(2)2021~2022学年高中化学选择性必修3(人教版2019)
练习
一、单选题,共13小题
1.在实验室中,下列除去杂质的方法不正确的是( )
A.溴苯中混有溴,将其加入NaOH稀溶液中反复洗涤、分液
B.乙烷中混有乙烯,在一定条件下通入氢气,使乙烯转化为乙烷
C.硝基苯中混有浓硝酸和浓硫酸,将其加入NaOH溶液中,静置、分液
D.乙醇中混有乙酸,加入氢氧化钠溶液,蒸馏
2.甲、乙两种有机物的物理性质如下,将甲、乙混合物分离应采取的方法是
物质 | 密度/(g·cm-3) | 沸点/℃ | 水溶性 | 溶解性 |
甲 | 0.7893 | 68.5 | 溶 | 溶于乙 |
乙 | 1.220 | 100.7 | 溶 | 溶于甲 |
A.蒸馏 B.分液 C.蒸发 D.萃取
3.甲烷中混有乙烯,欲除乙烯得到纯净的甲烷,可依次将其通过下列哪组试剂的洗气瓶
A.澄清石灰水,浓H2SO4 B.溴水,NaOH溶液,浓H2SO4
C.酸性高锰酸钾溶液,浓H2SO4 D.浓H2SO4,酸性高锰酸钾溶液
4.下列选项中每对物质都能用分液漏斗进行分离的是
A.溴苯和水、硝基苯和水 B.乙酸乙酯和水、苯甲酸和水
C.乙酸和乙醇、甘油和水 D.甲苯和三硝基甲苯、乙醛和水
5.以下实验或操作不能达到目的的是
A.用溴水鉴别苯、乙醇、四氯化碳
B.为除去溴苯中的少量Br2,向混合物加入足量NaOH溶液,充分反应后分液
C.用核磁共振氢谱鉴别1—丙醇和2—丙醇
D.一定条件下用H2除去乙烷中混有的乙烯
6.为提纯下列物质(括号内为杂质),所用的除杂试剂和除杂方法都正确的是( )
选项 | 不纯物 | 除杂试剂 | 除杂方法 |
A | CH4(乙烯) | 溴水 | 洗气 |
B | 乙烷(乙烯) | H2 | 转化法 |
C | 溴苯(液溴) | 苯 | 萃取分液 |
D | 乙烯(SO2) | 酸性KMnO4溶液 | 洗气 |
A.A B.B C.C D.D
7.下列叙述不正确的是
A.可以用NaOH溶液鉴别和 B.可以用溴水鉴别甲烷和乙烯
C.可以用分液漏斗分离乙酸和乙醇 D.可以用NaOH溶液除去苯中少量的
8.下列分离提纯方法正确的是( )
A.除去乙醇中少量的水,加入生石灰,过滤
B.分离苯和酸性高锰酸钾溶液,蒸馏
C.除去Cl2中混有的HCl气体,通过NaOH溶液洗气
D.提纯含有碘单质的食盐,可用升华法
9.下列各项中均有三组物质,它们都能用分液漏斗分离的是
A.乙酸乙酯和水,酒精和水,乙酸和水 B.甲苯和苯,溴苯和水,硝基苯和水
C.乙醇和水,乙酸和水,乙酸和乙醇 D.乙酸乙酯和水,甲苯和水,苯和水
10.按如图所示实验方案可从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物。
下列说法错误的是( )
A.步骤(1)需要过滤装置 B.步骤(2)需要用到分液漏斗
C.步骤(3)需要用到坩埚 D.步骤(4)需要用到冷凝管
11.下列关于物质的分离、提纯实验中的一些操作或做法,不正确的是
A.在苯甲酸重结晶实验中,待粗苯甲酸完全溶解后要冷却到常温再过滤
B.在组装蒸馏装置时,温度计的水银球应在蒸馏烧瓶支管口
C.在苯甲酸重结晶实验中,粗苯甲酸加热溶解后还要加入少量蒸馏水
D.96% 的工业酒精制取无水乙醇,可采用的方法是加生石灰,再蒸馏
12.物质的除杂有多种方法,下列能达到除杂目的是( )
A.用酸性KMnO4溶液除去溴乙烷混有的乙烯
B.加水、萃取、分液可除去溴乙烷中的乙醇
C.通过用氢气与乙烯加成的方法除去乙烷中含有的少量乙烯
D.用酸性KMnO4溶液除去苯中的甲苯
13.下列研究有机物方法的叙述中正确的是
A.可用燃烧法确定有机物的分子式
B.可用蒸馏法分离提纯沸点相差较大的液态有机混合物
C.可用质谱法测定有机物分子中的官能团
D.可用核磁共振氢谱确定组成有机物的元素
二、非选择题,共6小题
14.环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在_________层(填"上"或"下"),分液后再用_________洗涤(填入编号)。已知:
| 密度(g/cm3) | 熔点(℃) | 沸点(℃) | 溶解性 |
环己醇 | 0.96 | 25 | 161 | 能溶于水 |
环己烯 | 0.81 | -103 | 83 | 难溶于水 |
A.KMnO4溶液 B.稀H2SO4 C. Na2CO3溶液
15.Ⅰ.A~G是几种烃的分子球棍模型,据此回答下列问题:
(1)常温下含氢量最高的气态烃是_________(填字母)。
(2)能够发生加成的烃有_____种。
(3)一卤代物种类最多的是______(填写字母)。
(4)写出实验室制D的化学方程式___________________________。
(5)写出G发生硝化反应的化学方程式_______________________。
Ⅱ.写出除杂的试剂或方法:
| 试剂 | 方 法 |
乙烷中混有少量乙烯 | ____________。 | 洗气 |
苯中混有少量甲苯 | ____________。 | 分液 |
乙醇中混有少量水 | CaO | _______。 |
16.下列表中括号内的物质为所含的少量杂质,请选用最佳试剂和分离方法将杂质除去。
被分离的物质 | 需加入的试剂 | 分离方法 |
乙烷(乙烯) |
|
|
乙醇(水) |
|
|
苯(苯酚) |
|
|
_______。
17.按要求填写除杂试剂及分离提纯的方法(括号中为杂质)
(1)CH4(C2H4):通过盛有____的洗气瓶
(2)乙醇(水):先加____后通过____来加以分离
(3)乙酸乙酯(乙酸):先加 ______后通过___法加以分离
18.化合物C是某合成路线的中间体,可通过下列方法合成:
回答下列问题:
(1)在催化剂作用下,A与氢气反应的化学方程式为_____________ ,反应类型为______。
(2)B的结构简式为_________ ,所得B的粗产品通常用________的方法提纯。
(3)在C的制备中,浓硫酸的作用是_________ 。
19.只需用一种试剂即可将酒精、苯酚溶液、四氯化碳、环己烯、甲苯五种无色液体区分开来,该试剂是_______(填序号)①FeCl3溶液②溴水③KMnO4溶液④金属钠其中所能发生化学反应的方程式为_______。
参考答案:
1.B
【解析】
【详解】
A.溴与NaOH反应后,与溴苯分层,则在NaOH稀溶液中反复洗涤、分液可除杂,故A正确;
B.乙烯与氢气发生加成反应,但易引入新杂质氢气,不能除杂,应选溴水、洗气除杂,故B错误;
C.浓硝酸和浓硫酸与NaOH反应后,与硝基苯分层,则在NaOH溶液中,静置、分液可除杂,故C正确;
D.乙酸与NaOH能发生中和反应,乙醇易挥发,则乙醇中混有乙酸加入氢氧化钠溶液,蒸馏即可得到乙醇,故D正确;
故答案为B。
2.A
【解析】
【详解】
根据题目中所给的物质数据,甲、乙两种物质互溶但二者沸点相差较大,故分离两种物质可以利用蒸馏的方法,故答案选A。
3.B
【解析】
【分析】
【详解】
A. 澄清石灰水与甲烷或乙烯均不反应,A错误;
B. 溴水与乙烯发生加成反应,生成液态物质与甲烷分离,NaOH溶液吸收挥发的溴蒸气,浓H2SO4干燥甲烷得到纯净干燥的气体,B正确;
C. 酸性高锰酸钾溶液与乙烯反应生成二氧化碳气体,甲烷中混有新的杂质,C错误;
D.酸性高锰酸钾溶液与乙烯反应生成二氧化碳气体,D错误;
答案为B。
4.A
【解析】
【分析】
分液漏斗是用来分离两种相互不溶的液体,一般来说:有机溶质易溶于有机溶剂,无机溶质易溶于无机溶剂。
【详解】
A.溴苯和水不互溶,溴硝基苯和水不互溶,都能用分液漏斗分离,选项A正确;
B.乙酸乙酯和水不互溶能用分液漏斗分离,苯甲酸和水互溶不能用分液漏斗分离,选项B错误;
C.乙酸和乙醇互溶,甘油和水互溶,都不能用分液漏斗分离,选项C错误;
D.甲苯和三硝基甲苯互溶,乙醛和水互溶,都不能用分液漏斗分离,选项D错误;
答案选A。
5.D
【解析】
【详解】
A.乙醇与溴水互溶,苯和四氯化碳能萃取溴水中的溴,苯的密度小于水,与水混合在水的上层,四氯化碳密度大于水,与水混合在水的下层,所以现象不同可以鉴别,不符合题意,故A不选;
B. 溴苯难溶于水,溴单质与足量NaOH溶液反应,生成溴化钠与次溴化钠,均易溶于水,静置后与溴乙烷发生分层,再通过分液进行分离,不符合题意,故B不选;
C. 1—丙醇和2—丙醇H的种类分别为4种、3种,则用核磁共振氢谱可鉴别1-溴丙烷和2-溴丙烷,不符合题意,故C不选;
D. 除杂原则为简单易行,乙烯虽然可以和H2发生加成反应生成乙烷,但氢气的用量不好控制,还可能会引入新杂质氢气,故D错误;
答案选D。
6.A
【解析】
【详解】
A.乙烯能与溴发生加成反应,而甲烷不能,A正确;
B.乙烯与氢气可发生加成反应生成乙烷,但反应较难进行且的量不易控制,可能会引入新杂质氢气,B错误;
C.溴易溶于苯、溴苯,三者互溶无法分离,C错误;
D.乙烯、均能与酸性溶液反应,D错误;
答案选A。
7.C
【解析】
【详解】
A.向和溶液中分别滴加足量NaOH溶液,反应的现象分别为生成白色沉淀、先生成白色沉淀后沉淀溶解,现象不同,可鉴别,故A正确;
B.乙烯与溴水反应而使溴水褪色,而甲烷不能,则甲烷和乙烯可以用溴水鉴别,故B正确;
C.乙醇和乙酸互溶,不能用分液漏斗分离,故C错误;
D.NaOH可以和I2反应生成NaI、NaIO和H2O,和苯不互溶,然后采用分液的方法分离,故D正确;
故答案:C。
8.D
【解析】
【详解】
A.除去乙醇中少量的水,应加入生石灰,再加热蒸馏可得到无水乙醇,故A错误;
B.苯不溶于水,应用分液的方法分离苯和酸性高锰酸钾溶液,故B错误;
C.氯气和氯化氢均能与氢氧化钠溶液反应,不能达到除去氯气中混有的氯化氢气体,应选用饱和食盐水除杂,故C错误;
D.单质碘受热会升华,由固态直接转化为气态,则用升华法可提纯含有碘单质的食盐,故D正确;
故选D。
9.D
【解析】
【详解】
A.乙酸乙酯和水互不相溶,分层,能用分液漏斗分离;酒精和水、乙酸和水均互溶,无法用分液漏斗分离,选项A错误;
B.甲苯和苯互溶,无法用分液漏斗分离;溴苯和水、硝基苯和水均互不相溶,分层,能用分液漏斗分离,选项B错误;
C.乙醇和水、乙酸和水、乙酸和乙醇均互溶,无法用分液漏斗分离,选项C错误;
D.乙酸乙酯和水、甲苯和水、苯和水均互不相溶,分层,能用分液漏斗分离,选项D正确。
答案选D。
10.C
【解析】
【详解】
A.滤液与不溶物是用过滤的方法分离的,选项A正确;
B.分离水层与有机层,需要分液漏斗,选项B正确;
C.溶液蒸发结晶应用蒸发皿,选项C错误;
D.用蒸馏的方法从有机层溶液中蒸出甲苯,需要用到冷凝管,选项D正确。
答案选C。
11.A
【解析】
【详解】
A.在苯甲酸重结晶实验中,待粗苯甲酸完全溶解后要趁热过滤,减少苯甲酸的损耗,故A错误;
B.在组装蒸馏装置时,温度计测定馏分的温度,则温度计的水银球应处于蒸馏烧瓶的支管口处,故B正确;
C.在苯甲酸重结晶实验中,水在加热过程中会蒸发,苯甲酸能溶于水,为减少过滤时苯甲酸的损失,防止过饱和提前析出结晶,加热溶解后还要加少量蒸馏水,故C正确;
D.96% 的工业酒精制取无水乙醇,可采用的方法是加生石灰,CaO与水反应后,增大与乙醇的沸点差异,然后蒸馏可分离,故D正确;
答案选A。
12.A
【解析】
【详解】
A.酸性高锰酸钾氧化乙烯,因此用酸性KMnO4溶液除去溴乙烷混有的乙烯,故A正确;
B.溴乙烷与乙醇是互溶的,加水、萃取、分液不能除去溴乙烷中的乙醇,故B错误;
C.乙烯和氢气才催化剂作用下与氢气反应,条件苛刻,不能通过用氢气与乙烯加成的方法除去乙烷中含有的少量乙烯,会引入氢气杂质,故C错误;
D.甲苯和酸性KMnO4溶液反应生成苯甲酸,苯甲酸和苯互溶,因此不能用酸性KMnO4溶液除去苯中的甲苯,故D错误。
综上所述,答案为A。
13.B
【解析】
【详解】
A.利用燃烧法,能将有机物分解为简单无机物,并作定量测定,通过无机物的质量推算出组成该有机物元素原子的质量分数,然后计算出该有机物分子所含元素原子最简单的整数比,即确定实验式,不能确定分子式,故A错误;
B.蒸馏是利用互溶液态混合物中各成分的沸点不同而进行物质分离的方法,液态有机物混合物中各成分的沸点不同,所以可用蒸馏的方法进行物质分离,故B正确;
C.质谱法可以用于确定有机物的相对分子质量,故C错误;
D.从核磁共振氢谱图上可以推知有机物分子有几种不同类型的氢原子及它们的数目,故D错误;
答案选B。
14. 上层 C
【解析】
【详解】
环己烯难溶于水,且密度比水小,应浮在液体的上层;环己烯中含有碳碳双键,能被KMnO4溶液氧化;稀硫酸达不到除去酸性杂质的目的;Na2CO3溶液不与环己烯反应,且能与酸性物质反应,能达到实验目的,答案选C。
15. A 4 G CaC2+2H2OCa(OH)2+C2H2↑ Br2(H2O) 酸性高锰酸钾和NaOH 蒸馏
【解析】
【详解】
Ⅰ.由结构模型可知A为甲烷,B为乙烷,C为乙烯,D为乙炔,E为丙烷,F为苯,G为甲苯。
(1)常温下含氢量最高的气态烃是为甲烷,故答案为A;
(2)能够发生加成的烃有有乙烯、乙炔、苯和甲苯4种,故答案为4;
(3)一卤代物种类最多的是甲苯,共有4种,故答案为G;
(4)D为乙炔,实验室用碳化钙和饱和食盐水制备,反应的方程式为CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑,故答案为CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑;
(5)G为甲苯,可与浓硝酸在浓硫酸作用下加热制备三硝基甲苯,反应的方程式为,故答案为
Ⅱ. 乙烯含有碳碳三键,可与溴水发生加成反应,可加入溴水或溴的四氯化碳溶液洗气;甲苯可被酸性高锰酸钾氧化,可加入高锰酸钾,然后再加入氢氧化钠溶液,最后分液;乙醇和水的沸点不同,可加入CaO,然后蒸馏分离,故答案为
| 试剂 | 方 法 |
乙烷中混有少量乙烯 | Br2(H2O)或Br2(CCl4) |
|
苯中混有少量甲苯 | 酸性高锰酸钾和NaOH |
|
乙醇中混有少量水 |
| 蒸馏 |
点睛:本题考查有机物的结构和性质、物质的分离和提纯。注意把握有机物的结构特点,根据结构模型判断有机物的种类,为解答该题的关键;物质的提纯和除杂要注意除杂时不能引入新的杂质,且不能减少被提纯的物质的量。
16.
被分离的物质 | 需加入的试剂 | 分离方法 |
乙烷(乙烯) | 溴水 | 洗气 |
乙醇(水) | 生石灰(或CaO) | 蒸馏 |
苯(苯酚) | NaOH溶液 | 分液 |
【解析】
【分析】
(1)乙烯与溴水反应,而乙烷不能与溴水反应;
(2)CaO与水反应产生的Ca(OH)2是离子化合物;
(3)苯酚与NaOH反应产生易溶于水的苯酚钠。
【详解】
(1)乙烯与溴水反应产生液体物质1,2-二溴乙烷,而乙烷不能反应,故可以用溴水洗气分离除去杂质乙烯;
(2)CaO与水反应产生的Ca(OH)2是离子化合物,物质的沸点比较高,而乙醇是由分子构成的物质,熔沸点比较低,乙醇与Ca(OH)2沸点差别比较大,可通过蒸馏方法分离;
(3)苯酚具有弱酸性,可以与NaOH溶液反应产生可溶于水的C6H5ONa,水与苯互不相溶,从而与苯分层,然后分液分离,达到除杂苯酚杂质的目的,
故答案填写表格为:
被分离的物质 | 需加入的试剂 | 分离方法 |
乙烷(乙烯) | 溴水 | 洗气 |
乙醇(水) | 生石灰(或CaO) | 蒸馏 |
苯(苯酚) | NaOH溶液 | 分液 |
【点睛】
本题考查了混合物的分离、提纯。把握有机物的性质、性质的差异及混合物分离方法是解题关键,侧重考查学生的分析与应用能力。
17. 溴水 生石灰 蒸馏 饱和碳酸钠溶液 分液
【解析】
【分析】
【详解】
试题分析:(1)乙烯能与溴水发生加成反应,可以通过溴水除去甲烷中的乙烯;
(2)乙醇和水互溶,先利用生石灰除去水,然后蒸馏即可得到无水乙醇;
(3)乙酸乙酯不溶于水,乙酸能与饱和碳酸钠溶液反应,所以可以利用饱和碳酸钠溶液除去乙酸乙酯中的乙酸,然后分液即可。
考点:考查物质的分离与提纯
18. 加成反应 重结晶 催化剂、吸水剂
【解析】
【分析】
【详解】
试题分析:(1)A与氢气反应时在苯环上发生加成,反应的化学方程式为:,反应类型是加成反应。(2)甲苯被酸性高锰酸钾氧化时—CH3被氧化成—COOH,故B是;苯甲酸提纯时用重结晶方法。(3)在C的制备过程中发生的 是酯化反应,在酯化反应中浓硫酸作催化剂、吸水剂。
考点:甲苯的性质、酯化反应中浓硫酸作用,常见的有机反应类型。
19. ② 、
【解析】
【分析】
酒精与水混溶,苯酚可与溴水发生取代反应,四氯化碳不溶于水,且密度比水大,环己烯含有碳碳双键,可与溴水发生加成反应,甲苯不溶于水,密度比水小,可与高锰酸钾发生氧化还原反应,以此解答该题。
【详解】
酒精与溴水互溶;苯酚溶液中加溴水产生白色沉淀;四氯化碳中加入溴水发生萃取,有色层在下层;环己烯中加入溴水褪色;甲苯中加入溴水发生萃取,有色层在上层,则可用溴水鉴别,答案选②。其中反应的方程式分别为、。
【点睛】
本题考查有机物的鉴别,注意把握有机物官能团的性质的异同,题目难度不大,学习中注意相关基础知识的积累。
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