苏教版 (2019)选择性必修3第二单元 科学家怎样研究有机物第1课时练习题

第二单元　科学家怎样研究有机物

第1课时　有机化合物的分离、提纯

基础过关练

题组一　重结晶

1.关于苯甲酸的重结晶实验,其结论或解释错误的是 (　　)

2.(2021陕西咸阳实验中学高二下第一次月考)下列物质提纯方法中属于重结晶法的是              (　　)

A.除去工业酒精中含有的少量水

B.粗苯甲酸的提纯

C.从碘水中提纯碘

D.除去硝基苯中含有的少量Br2

3.下列有关实验的说法错误的是 (　　)

A.在蒸馏实验中,温度计的水银球位于支管口处是为了测出馏分的沸点

B.用结晶法分离硝酸钾和氯化钠的混合物,用分液法分离水和四氯化碳的混合物

C.在重结晶实验中,使用短颈漏斗趁热过滤是为了减少被提纯物质的损失

D.作为重结晶实验的溶剂,杂质在此溶剂中的溶解度受温度影响应该很大

4.硝酸钾、氯化钠的溶解度曲线如图所示。在60 ℃时的某溶液中,硝酸钾、氯化钠均刚好达饱和,冷却至0 ℃时析出晶体的成分是              (深度解析)

A.纯硝酸钾晶体

B.大量硝酸钾,少量氯化钠

C.等量的硝酸钾和氯化钠

D.大量氯化钠,少量硝酸钾

题组二　萃取

5.(2020陕西宝鸡金台期中)中国药学家屠呦呦获得了2015年诺贝尔生理学或医学奖,获奖原因是屠呦呦在青蒿素方面作出了突出贡献。青蒿素通常可以用乙醚浸取,这与下列哪种方法的原理相同              (　　)

A.分液法　　　　B.过滤法

C.结晶法　　　　D.萃取法

6.以下关于萃取、分液操作的叙述中,正确的是 (深度解析)

A.将所需试剂加入分液漏斗,塞上玻璃塞,如图所示用力振荡

B.振荡几次后需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气

C.经几次振荡并放气后,手持分液漏斗静置待液体分层

D.分液时,需先将上口玻璃塞打开或使玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔,再打开活塞

7.下列萃取与分液结合进行的操作(以CCl4为萃取剂,从碘水中萃取碘)中错误的是              (　　)

A.饱和碘水和CCl4加入分液漏斗中后,塞上上口部的塞子,用一手压住分液漏斗上口部,另一手握住活塞部分,把分液漏斗倒转过来振荡

B.静置,待分液漏斗中液体分层后,先使分液漏斗内外空气相通(准备放出液体)

C.打开分液漏斗的活塞,使全部下层液体沿盛接液体的烧杯内壁慢慢流出

D.最后继续打开活塞,另用容器盛接并保存上层液体

8.现有三组混合物:(1)乙酸乙酯和乙酸钠;(2)乙醇和正丁醇;(3)溴化钠和单质溴的水溶液。分离以上各混合物的正确方法依次是              (　　)

A.分液、萃取、蒸馏　　　　B.萃取、分液、蒸馏

C.萃取、蒸馏、分液　　　　D.分液、蒸馏、萃取

题组三　蒸馏

9.(2021吉林长春第二十中学高二下第一次质量检测)已知:两种有机物A和B可以互溶,有关性质如下表:

若要除去A中混有的少量B,应采用的方法是 (　　)

A.蒸馏　　　　B.萃取

C.重结晶　　　　D.加水充分振荡,分液

10.(2020河南开封高一上期末)甘油是一种常用的有机溶剂,可与水以任意体积比互溶,密度约为1.26 g/mL,沸点约为290 ℃。分离水和甘油应采用的方法是(　　)

A.蒸馏　　　　B.蒸发

C.过滤　　　　D.萃取、分液

能力提升练

题组一　探究各种分离、提纯方法

1.(2021辽宁省实验中学高二4月联考,)提纯下列物质(括号内物质为杂质),所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是              (　　)

2.(2021福建漳州高中毕业班第二次教学质量检测,)下列实验方案正确的是              (　　)

3.(2021广东中山第二中学高二下第一次段考,)下列关于物质的分离、提纯实验中结晶的说法正确的是              (　　)

A.提纯NaCl和KNO3晶体常采用不同的结晶方式是因为它们的溶解度不同

B.在苯甲酸重结晶实验中,滤液放置冷却可以结晶出纯净的苯甲酸晶体

C.在苯甲酸重结晶实验中,粗苯甲酸加热溶解后还要加少量NaOH溶液

D.在苯甲酸重结晶实验中,待粗苯甲酸完全溶解后,要冷却到常温才过滤

4.(2021山东济宁高二下期中,)下列分离或除杂方法不正确的是 (　　)

A.可用饱和碳酸钠溶液通过分液的方法除去乙酸乙酯中的乙酸

B.用催化加氢的方法可除去乙烷中混有的少量乙烯

C.可用蒸馏的方法分离溴苯中混有的苯

D.利用重结晶的方法可提纯粗苯甲酸

5.(2020云南玉溪一中高一上期末,)饮茶是中国人的传统饮食文化之一。为方便饮用,可通过以下方法制取罐装饮料茶。

关于上述过程涉及的实验方法、实验操作或物质作用的说法不正确的是              (　　)

A.操作①利用了物质的溶解性差异

B.操作②为过滤

C.操作③为萃取、分液

D.加入抗氧化剂是为了延长饮料茶的保质期

题组二　有机化合物分离、提纯的综合应用

6.(2021湖南长沙雅礼中学高二下第一次月考,)已知青蒿素是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体,易溶于有机溶剂如丙酮、氯仿,可溶于乙醇、乙醚等,在水中几乎不溶,熔点为156~157 ℃,热稳定性差。乙醚的沸点为35 ℃。如图是从黄花青蒿中提取青蒿素的工艺流程,下列有关实验操作的说法正确的是              (　　)

A.研碎时应该将黄花青蒿置于烧杯中

B.操作Ⅰ是萃取,所用的玻璃仪器有烧杯、分液漏斗

C.操作Ⅱ是蒸馏,所用的主要玻璃仪器是蒸馏烧瓶、酒精灯、冷凝管、温度计、锥形瓶等

D.操作Ⅲ是酒精灯加热,加水溶解、过滤

7.(2020北京丰台高二上期末,)下列分离混合物的实验方法中不正确的是              (　　)

A.分离乙酸(沸点77.1 ℃)与某种液态有机物(沸点120 ℃)的混合物——蒸馏

B.从含有少量NaCl的KNO3溶液中提取KNO3——热水溶解、降温结晶、过滤

C.用CCl4萃取碘水中的碘,液体分层后——下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出

D.将溴水中的溴转移到有机溶剂中——加入乙醇萃取

8.(2020山东济宁高二上期中,)取碘水四份于不同试管中,编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,分别加入直馏汽油、苯、乙醇、NaBr溶液,振荡后静置,现象正确的是              (　　)

A.Ⅰ中溶液分层,下层呈紫红色

B.Ⅱ中溶液分层,上层呈紫红色

C.Ⅲ中溶液分层,下层呈黄褐色

D.Ⅳ中溶液不分层,溶液由黄褐色变成黄绿色

答案全解全析

基础过关练

1.C　常温下,苯甲酸在水中的溶解度较小,所以常温溶解时,苯甲酸几乎不溶解,A正确;由加热条件下苯甲酸完全溶解,可知苯甲酸在水中的溶解度随温度的升高而增大,B正确;过滤时,漏斗的温度低,所以与漏斗接触的溶液的温度降低,从而析出苯甲酸,即过滤时析出的晶体为苯甲酸,C错误;冷却苯甲酸的浓溶液,会析出苯甲酸晶体,所以冷却结晶时,溶液中析出的针状晶体是苯甲酸,D正确。

2.B　工业酒精的主要成分为乙醇,乙醇和水互溶,应用蒸馏法分离,A项错误;苯甲酸溶解度随温度变化较大,可采用重结晶法提纯,B项正确;根据碘在不同溶剂中的溶解度不同且易溶于四氯化碳和苯,可知应采用萃取、分液的方法从碘水中提纯碘,C项错误;溴易溶于硝基苯,可以向其混合液中加入NaOH溶液,待NaOH与Br2反应完全后,静置分层,分液提纯硝基苯,D项错误。

3.D　在蒸馏实验中,温度计的水银球位于支管口处是为了测出馏分的沸点,故A正确。硝酸钾的溶解度随温度升高而急剧增大,氯化钠的溶解度随温度升高变化很小,所以用结晶法分离硝酸钾和氯化钠的混合物;水和四氯化碳不互溶,所以用分液法分离水和四氯化碳的混合物,故B正确。在重结晶实验中,温度降低被提纯物质的溶解度减小,则使用短颈漏斗趁热过滤是为了减少被提纯物质的损失,C正确。在重结晶实验中,要求被提纯物质在溶剂中的溶解度受温度的影响较大,杂质在此溶剂中的溶解度要很小或很大,故D错误。

4.B　不同物质的溶解度受温度影响不同,硝酸钾的溶解度随温度升高而明显增大,氯化钠的溶解度受温度影响不大。由题图可知,将热饱和溶液冷却至0 ℃时硝酸钾容易析出,氯化钠析出较少,所以冷却析出的晶体中含有大量硝酸钾,少量氯化钠。

规律方法

结晶的三种类型

　　(1)蒸发结晶:将溶剂蒸发获取晶体,此法适用于获取溶解度随温度变化不大的物质的晶体,如NaCl。(2)降温结晶:将热的浓溶液慢慢冷却后析出晶体,此法适用于获取溶解度随温度变化较大的物质的晶体。(3)重结晶:将已知的晶体用蒸馏水溶解,经过滤、蒸发浓缩、冷却等步骤,再次析出晶体,从而得到更纯净的晶体的过程。

5.D　根据“青蒿素通常可以用乙醚浸取”可知,青蒿素为易溶于乙醚的有机物,该分离原理与萃取相同。

6.D　一只手压住玻璃塞,另一只手握住活塞,把分液漏斗倒转过来振荡,A错误;振荡几次后打开活塞放气,不需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气,B错误;将分液漏斗放在铁架台上静置待液体分层,C错误;分液时将分液漏斗上的玻璃塞打开或使玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔,再打开活塞,D正确。

反思升华

　　萃取和分液是两个不同的概念,分液是将两种互不相溶的液体分开的操作,分液可单独进行;萃取是将溶质从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程,萃取之后一般要进行分液。

7.D　萃取后,分液漏斗中的下层液体从下口放出,上层液体应从上口倒出。

8.D　乙酸乙酯不易溶于水,而乙酸钠易溶于水,可用分液法分离;乙醇和正丁醇互溶且沸点相差较大,可用蒸馏法分离;溴化钠属于钠盐,易溶于水,而溴易溶于有机溶剂,可用萃取法分离。

9.A　根据表格信息,互溶的两有机物A和B沸点差异较大,且B的沸点低,可以采用蒸馏的方法除去A中混有的少量B,A项正确。

10.A　甘油和水以任意体积比互溶,且二者沸点相差较大,可用蒸馏的方法分离。

能力提升练

1.B　乙醇能溶于水,分液不可分离,A项错误;水与CaO反应生成的Ca(OH)2与乙醇的沸点差异大,通过蒸馏可分离,B项正确;乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成二氧化碳,引入新杂质,应选溴水,洗气除杂,C项错误;环己烷也能溶于CCl4,萃取不可分离,D项错误。

2.C　CCl4密度比水大,有机层应在下层,A项错误;漏斗末端应紧靠烧杯内壁,B项错误;乙酸和乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,乙酸乙酯用饱和碳酸钠溶液收集,C项正确;温度计水银球应放在蒸馏烧瓶支管口处,D项错误。

3.B　NaCl和KNO3的溶解度受温度影响不同,与溶解度不同无关,A项错误;在苯甲酸的重结晶实验中,滤液中还含有少量的杂质,放置冷却可以结晶出纯净的苯甲酸晶体,但温度不宜过低,防止杂质析出,B项正确;水在加热过程中会蒸发,加热溶解后还要加少量蒸馏水,防止溶液过饱和苯甲酸提前析出,C项错误;常温时苯甲酸的溶解度不大,应趁热过滤防止苯甲酸损失,D项错误。

4.B　乙酸可以和碳酸钠溶液反应,而乙酸乙酯难溶于饱和碳酸钠溶液,A项正确;氢气的量不易控制,故不用催化加氢的方法除去乙烷中混有的少量乙烯,B项错误;溴苯和苯的沸点差异较大,蒸馏常用于分离沸点差异较大的液体混合物,C项正确;苯甲酸的溶解度受温度影响较大,控制不同的温度可以使苯甲酸的溶解度发生变化,从而从溶液中分离出来,所以利用重结晶的方法可提纯粗苯甲酸,D项正确。

5.C　成品茶中加入热水将可溶性物质溶解,利用了物质的溶解性差异;可用溶解、过滤的方法提取可溶物并去除茶渣;操作③不涉及萃取、分液;加入抗氧化剂可延长饮料茶的保质期。

6.C　研碎黄花青蒿应在研钵中进行,A项错误;操作Ⅰ是将固体和液体分开,是过滤,B项错误;操作Ⅱ是将提取液中的乙醚分离出去,得到粗产品,蒸馏用到的主要玻璃仪器是蒸馏烧瓶、酒精灯、冷凝管、温度计、锥形瓶等,C项正确;操作Ⅲ是重结晶,具体为溶解、加热浓缩、冷却结晶、过滤,D项错误。

7.D　两种有机物互溶且沸点相差较大,则选择蒸馏法分离,A正确;NaCl和KNO3的溶解度受温度影响变化程度不同,则从含有少量NaCl的KNO3溶液中提取KNO3可采取热水溶解、降温结晶、过滤的方法,B正确;分液时,下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出,C正确;乙醇与水互溶,则乙醇不能用于萃取溴水中的溴,D错误。

8.B　直馏汽油、苯均能萃取碘水中的碘,直馏汽油、苯的密度均小于水的密度,Ⅰ、Ⅱ中现象均是溶液分层,上层呈紫红色,下层呈无色,A错误,B正确;乙醇和碘水能互溶,所以溶液不分层,C错误;溴化钠溶液和碘水不反应,溶液不能变成黄绿色,D错误。