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高中化学第二节 研究有机化合物的一般方法第一课时练习题
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这是一份高中化学第二节 研究有机化合物的一般方法第一课时练习题,共21页。试卷主要包含了单选题,共17小题,非选择题,共6小题等内容,欢迎下载使用。
一、单选题,共17小题
1.下列属于分离、提纯固态有机物的操作的是( )
A.蒸馏B.萃取C.重结晶D.分液
2.实验中,所选取的分离装置与对应原理都正确的是
A.AB.BC.CD.D
3.分离下列物质时可用重结晶法的是( )
A.蔗糖中含有泥沙B.汽油中含有水
C.硫粉和铁粉D.氯化钠和硝酸钾混合物
4.下列说法不正确的是
A.蒸馏是分离、提纯液态有机化合物的常用方法
B.重结晶的首要工作是选择适当的溶剂
C.萃取包括液—液萃取和固—液萃取
D.研究有机化合物可首先进行元素定量分析,再分离、提纯
5.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1.26g/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
6.下列实验过程中 出现的异常情况,其可能原因分析错误的是
A.AB.BC.CD.D
7.实验室制备乙酸异戊酯的有关信息如下表所示。
在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后操作正确的是A.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗上口倒出
B.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗下口放出
C.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从下口放出
D.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从上口倒出
8.下列关于萃取操作的说法正确的是
A.从溴水中提取溴,可加入四氯化碳或乙醇作萃取剂
B.萃取操作完成后,静置、分液,先将下层液体从下口放出,然后将上层液体从下口放出
C.用一种有机溶剂提取水溶液中的某物质,静置、分液后,水层应在上层
D.萃取时,所加入的溶剂应与原溶剂互不相溶,且与溶质相互间不反应
9.关于苯甲酸的重结晶实验,其结论或解释错误的是
A.AB.BC.CD.D
10.已知乙醛(CH3CHO)是易溶于水、沸点为20.8℃的液体,将乙醛和乙酸分离的正确方法是
A.加热蒸馏
B.加入Na2CO3后,通过萃取的方法分离
C.先加入NaOH溶液后蒸出乙醛,再加入H2SO4,蒸出乙酸
D.与钠反应后分离
11.下列实验中,所采取的分离方法与对应原理都正确的是
A.AB.BC.CD.D
12.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
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
13.在一定条件下,萘可与浓硝酸、浓硫酸两种混酸反应生成二硝基化合物,它是1,5—二硝基萘和1,8—二硝基萘的混合物:
后者可溶于质量分数大于98%的硫酸,而前者不能。利用这一性质可以将这两种物质分离。在上述硝化产物中加入适量的98.3%硫酸,充分搅拌,用耐酸漏斗过滤,欲从滤液中得到固体1,8—二硝基萘,应采用的方法是
A.对所得的滤液蒸发浓缩、冷却结晶
B.向滤液中缓缓加入水后过滤
C.将滤液缓缓加入水中后过滤
D.向滤液中缓缓加入Na2CO3溶液后过滤
14.按以下实验方案可以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)需要蒸馏装置
15.下列有关物质分离、提纯的说法中,正确的是
A.除去乙酸乙酯中的少量乙酸,可加入氢氧化钠溶液,充分反应后分液
B.如图所示,振荡后静置,上层溶液颜色保持不变
C.C2H5OH中有少量CH3COOH,为得到纯净的C2H5OH可加足量CaO后蒸馏
D.分液时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体也从下口放出
16.工业上常用水蒸气蒸馏的方法(蒸馏装置如图所示,夹持及加热装置省略)从植物组织中获取挥发性成分,这些挥发性成分的混合物称为精油。从柠檬、橙子和柚子等水果的果皮中提取的精油90%以上是柠檬烯()。提取柠檬烯的实验操作步骤如下:
(1)将1~2个橙子皮剪成碎片,投入乙装置中,加入约30mL水;
(2)打开活塞K,加热水蒸气发生器(甲)至水沸腾,当活塞K处有大量水蒸气冒出时旋紧K,打开冷凝水,水蒸气蒸馏即开始进行,一段时间后可观察到在馏出液的液面上有一层很薄的油层。下列说法错误的是
A.当馏出液无明显油珠、澄清透明时,说明蒸馏完成
B.蒸馏结束后,为防止倒吸,应立即停止加热
C.长导管作安全管,平衡气压,同时防止由于导管堵塞引起爆炸
D.要得到纯的柠檬烯,可以通过以下分离提纯操作:萃取、分液、蒸馏
17.咖啡因是弱碱性化合物,易溶于氯仿、乙醇、丙酮及热苯等,微溶于水、石油醚。含有结晶水的咖啡因是无色针状晶体,味苦,在100℃时失去结晶水并开始升华,120℃时升华相当显著,178℃时升华很快。它的结构式为,实验室可通过下列简单方法从茶叶中提取咖啡因:
在步骤1加入酒精进行浸泡,过滤得到提取液,步骤2、步骤3、步骤4所进行的操作或方法分别是
A.加热、结晶(或蒸发)、升华B.过滤、洗涤、干燥
C.萃取、分液、升华D.加热、蒸馏、蒸馏
二、非选择题,共6小题
18.选择下列实验方法分离提纯物质,将分离提纯方法的序号填在横线上。
A.萃取分液 B.升华 C.重结晶 D.分液 E.蒸馏 F.过滤 G.洗气
(1)____从硝酸钾和氯化钠的混合溶液中获得硝酸钾。
(2)____分离水和汽油的混合物。
(3)____分离CCl4(沸点为76.75 ℃)和甲苯(沸点为110.6 ℃)的混合物。
(4)____除去混在乙烷中的乙烯。
(5)____提取碘水中的碘。
19.醇脱水是合成烯烃的常用方法,实验室合成环己烯的反应和实验装置(省略加热和部分夹持装置)如图:
可能用到的有关数据如表:
合成反应:
在a中加入20g环己醇和少量碎瓷片,在搅动下慢慢加入1mL浓H2SO4;b中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90℃。
分离、提纯:
反应得到的粗产物倒入分液漏斗中,分别用少量5%的碳酸钠溶液和蒸馏水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙,最终通过蒸馏得到10g纯净环己烯。
回答下列问题:
(1)装置b的名称是_____。
(2)加入碎瓷片的作用是_____;如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片,应该采取的正确操作是_____(填字母)。
A.立即补加 B.冷却后补加 C.继续加热 D.重新配料
(3)分液漏斗在使用前须清洗干净并_____,在本实验分离过程中,产物应该从分液漏斗的_____(填“上口倒出”或“下口放出”)。
(4)分离、提纯过程中加入无水氯化钙的目的是_____。
20.醇脱水是合成烯烃的常用方法,实验室合成环己烯的反应和实验装置如下:
可能用到的有关数据如下:
合成反应:
在a中加入20g环己醇和2小片碎瓷片,冷却搅动下慢慢加入1 mL浓硫酸。B中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90℃。
分离提纯:
反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。最终通过蒸馏得到纯净环己烯10g。
回答下列问题:
(1)装置b的名称是__________________。
(2)加入碎瓷片的作用是_______________;如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作时_____________(填正确答案标号)。
A.立即补加 B.冷却后补加 C.不需补加 D.重新配料
(3)本实验中最容易产生的副产物的结构简式为_______________________。
(4)分液漏斗在使用前须清洗干净并____________;在本实验分离过程中,产物应该从分液漏斗的_________________(填“上口倒出”或“下口放出”)。
(5)分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是______________________________。
(6)在环己烯粗产物蒸馏过程中,不可能用到的仪器有___________(填正确答案标号)。
A.圆底烧瓶 B.温度计 C.吸滤瓶 D.球形冷凝管 E.接收器
(7)本实验所得到的环己烯产率是____________(填正确答案标号)。
A.41% B.50% C.61% D.70%
21.醇脱水是合成烯烃的常用方法,实验室合成环己烯的反应和实验装置如下:
可能用到的有关数据如下:
合成反应:在a中加入20 g环己醇和2小片碎瓷片,冷却搅动下慢慢加入1 mL浓H2SO4,b中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90 ℃。
分离提纯:反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙,最终通过蒸馏得到纯净环己烯10 g。
回答下列问题:
(1)装置b的名称是__________。
(2)本实验中最容易产生的副产物的结构简式为_______。
(3)在本实验分离过程中,产物应该从分液漏斗的_______(填“上口倒出”或“下口放出”)。
(4)分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是______。
(5)在环己烯粗产物蒸馏过程中,不可能用到的仪器有____(填正确答案标号)。
A 圆底烧瓶 B 温度计 C 吸滤瓶 D 球形冷凝管 E 接收器
(6)以下区分环己烯精品和粗品的方法,合理的是______。
a.用酸性高锰酸钾溶液 b.用金属钠 c.测定沸点
22.实验室以环己醇为原料,用如图所示装置制备环己烯(夹持和加热仪器已略去)
已知:环己醇、环己烯的密度、沸点及在水中的溶解性等数据如下表所示:
回答下列问题:
(1)仪器B的名称是 ____。
(2)在仪器A中加入30.0g环己醇和2小片碎瓷片,加入碎瓷片的目的是 _____,冷却搅动下,慢慢滴加适量浓硫酸,按如图所示装置连接好仪器,向仪器B的_______(填“c”或“d”)口通入冷却水后,开始缓慢加热仪器A。控制馏出物的温度不超过90 ℃,目的是_______。
(3)由环己醇制备环己烯反应的化学方程式为 ______,实验中最容易发生的有机副反应的化学方程式为 ____
(4)反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5% 碳酸钠溶液和蒸馏水洗涤,产物应该从分液漏斗的___(填“上口倒出”或“下口流出”) 分离后加入无水氯化钙颗粒,目的是_____。
(5)静置一段时间后弃去氯化钙,最终通过蒸馏得到12.3g纯净的环己烯,本实验中环己烯的产率为______%
23.实验室常用环己醇脱水合成环己烯。实验装置如图。
有关实验数据如下表:
合成反应:在a中加入20 g环己醇,冷却搅动下慢慢加入1 mL浓硫酸。c中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90 ℃。当烧瓶中只剩下很少量的残渣并出现阵阵白雾时停止蒸馏。
分离提纯:将e中粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙,最终通过蒸馏得到纯净环己烯8.2 g。
(1)仪器c的名称为___________,在合成反应进行之前,圆底烧瓶中还应加入适量的___________。
(2)该合成反应的化学方程式是___________。实验中最容易产生的副产物结构简式为___________。
(3)控制馏出物的温度不超过90 ℃的目的是___________。
(4)分离提纯过程中加入5%碳酸钠溶液的作用是___________。
(5)本实验所制得的环己烯的产率为___________
选项
目 的
装置
原 理
A
氢氧化铁胶体的纯化
①
胶体粒子不能通过滤纸,离子及小分子可以通过滤纸
B
分离苯中的溴苯
③
苯(0.88 g/mL)和溴苯(1.5 g/mL)的密度不同
C
粗盐提纯
①②
NaCl在水中的溶解度很大
D
除去环己醇中的环烯
④
环己醇的沸点(161 ℃)与环己烯的沸点(83 ℃)相差较大
选项
异常情况
可能原因分析
A
蒸发结晶:蒸发皿破裂
将溶液蒸干或酒精灯灯芯碰到热的蒸发皿底部
B
分液:分液漏斗中的液体难以滴下
没有打开分液漏斗活塞或玻璃塞上凹槽与漏斗口侧面的小孔没有对齐
C
萃取:液体静置不分层
加入萃取剂的量较多
D
蒸馏:冷凝管破裂
冷凝管没有通水或先加热后通水
物质
相对分子质量
密度/(g·cm-3)
沸点/℃
水溶性
乙酸异戊酯
130
0.867
142
难溶
选项
实验步骤
实验现象
结论或解释
A
常温溶解
苯甲酸几乎不溶
苯甲酸常温下难溶于水
B
加热溶解
苯甲酸完全溶解
升高温度,苯甲酸在水中的溶解度增大
C
趁热过滤
过滤时伴有晶体析出
此晶体为杂质
D
冷却结晶,滤出晶体
针状晶体
针状晶体为苯甲酸
选项
目的
分离方法
原理
A
分离溶于水中的碘
乙醇萃取
碘在乙醇中的溶解度较大
B
除去NH4Cl溶液中的FeCl3
加NaOH溶液后过滤
Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀
C
除去KNO3固体中混杂的NaCl
重结晶
NaCl在水中的溶解度很大
D
除去丁醇中的乙醚
蒸馏
丁醇与乙醚的沸点相差较大
性质物质
相对分子质量
沸点/℃
密度/g·cm-3
溶解性
环己醇
100
161
0.9618
微溶于水
环己烯
82
83
0.8102
难溶于水
相对分子质量
密度/(g·cm-3)
沸点/℃
溶解性
环己醇
100
0.961 8
161
微溶于水
环己烯
82
0.810 2
83
难溶于水
相对分子质量
密度/(g·cm-3)
沸点/℃
溶解性
环己醇
100
0.961 8
161
可溶于水
环己烯
82
0.8102
83
难溶于水
相对分子质量
密度/(g·cm-3)
沸点/℃
溶解性
环己醇
100
0.9618
161
微溶于水
环己烯
82
0.8102
83
难溶于水
参考答案:
1.C
【解析】
【详解】
A.蒸馏常用于分离沸点不同的液体混合物,故A不选;
B.萃取常用于分离溶解性不同的液体混合物,故B不选;
C.重结晶利用物质的溶解度的不同,在溶液中析出晶体进行分离,该物质是固态有机物,利用有机物的溶解度不同,采用重结晶方法分离,故C符合题意;
D.分液常用于分离互不相溶的液体混合物,故D不选;
故答案选C。
2.D
【解析】
【详解】
A.氢氧化铁胶体的纯化,根据胶粒不能透过半透膜能透过滤纸,用渗析的方法分离,不能用过滤,故A错误;
B.苯和溴苯相互混溶,不能分液分离,应选择蒸馏操作,故B错误;
C.可氯化钠溶液中获得NaCl晶体,只需要蒸发结晶即可,故C错误;
D.相互混溶的环己醇和环己烯根据沸点差异,选择蒸馏操作分离,故D正确;
答案为D。
3.D
【解析】
【分析】
重结晶是将晶体溶于溶剂或熔融以后,又重新从溶液或熔体中结晶的过程,适用于分离两种溶解度随温度变化差异较大的物质。
【详解】
A. 蔗糖易溶于水,泥沙不溶于水,不能用重结晶方法分离,可以用过滤的方法分离,故A项错误;
B. 汽油与水互不相溶,通常用分液的方法分离,故B项错误;
C. 硫粉和铁粉均为固体难溶于水,不能用重结晶的方法分离,故C项错误;
D. 氯化钠和硝酸钾都易溶于水,但是二者溶解度随温度变化差异较大,可以用重结晶的方法分离,故D项正确;
答案选D。
4.D
【解析】
【详解】
A.提纯液态有机物常用的方法是蒸馏法,该法要求被提纯的液态有机物与杂质的沸点约相差较大,易分离,被提纯的液态有机物与杂质的沸点相差大于30℃,A正确;
B.重结晶是利用物质的溶解度的不同,在溶液中析出晶体进行分离,所以重结晶的首要工作是选择适当的溶剂,B正确;
C.萃取是物理变化,是利用某组分在不同溶剂中溶解度的不同来分离混合物的操作,包括液-液萃取和固-液萃取,C正确;
D.研究有机化合物首先是进行物质的分离、提纯,然后确定物质的实验式,再确定物质的分子式,最后确定物质的结构式,D错误;
故合理选项是D。
5.A
【解析】
【详解】
甘油和水互溶,不能用过滤、分液的方法分离,而二者沸点不同,可用蒸馏的方法分离,故选A。
6.C
【解析】
【详解】
A.将溶液蒸干或酒精灯灯芯碰到热的蒸发皿底部,由于受热不均匀,有可能导致蒸发皿破裂,A正确;
B.没有打开分液漏斗活塞或玻璃塞上凹槽与漏斗口侧面的小孔没有对齐,漏斗内压强小于外界大气压,可能导致分液漏斗中的液体难以滴下,B正确;
C.萃取时液体静置不分层,是因为选择的萃取剂与原溶剂互溶,而不是加入的萃取剂过多,C错误;
D.冷凝管没有通水或先加热后通水,导致受热不均,冷凝管易破裂,D正确;
正确答案选C。
7.D
【解析】
【详解】
乙酸异戊酯的密度比水的小且难溶于水,分层后水层在下面,应先将下面的水层从分液漏斗的下口放出,再将上层的乙酸异戊酯从上口倒出;不能将密度小的液体从下口放出,若水层和乙酸异戊酯都从下口放出,附着在分液漏斗下口的少量水层又会混入乙酸异戊酯中,导致分离失败。
答案选D。
8.D
【解析】
【详解】
A.乙醇与水互溶,不能作萃取剂,故A错误;
B.萃取操作完成后,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出,故B错误;
C.萃取操作完成后,水层的位置取决于水和有机溶剂的密度的相对大小,若有机溶剂的密度小于水的密度,则水层应该在下层,反之则水在上层,故C错误;
D.萃取时,所加入的溶剂应与原溶剂互不相溶,且与溶质相互间不反应,故D正确;
故选D。
9.C
【解析】
【详解】
A.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;
B.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;
C.过滤时,漏斗的温度低,所以与漏斗接触的溶液的温度降低析出苯甲酸,即过滤时析出的晶体为苯甲酸,C错误;
D.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。
故选C。
10.C
【解析】
【详解】
A.乙醛和乙酸均易挥发,直接加热蒸馏不能得到纯净物,故A不选;
B.乙酸与碳酸钠反应后,与乙醛混溶,不能萃取分离,故B不选;
C.先加入烧碱溶液,乙酸与NaOH反应增大与乙醛的沸点差异,蒸馏先蒸出乙醛,再加入浓H2SO4,与乙酸钠反应生成乙酸,然后蒸出乙酸,故C选;
D.乙酸与Na反应生成乙酸钠,分离混合物应再使乙酸钠转化为乙酸,故D不选;
故选C。
11.D
【解析】
【详解】
A.乙醇和水互溶,不能萃取碘水中的碘,A错误;
B.会引入新杂质氯化钠,应该通入氨气,B错误;
C.氯化钠的溶解度受温度的影响小于硝酸钾,C错误;
D.丁醇与乙醚的沸点相差较大,可以用蒸馏法分离二者混合液,D正确;
答案选D。
12.B
【解析】
【详解】
不同物质的溶解度受温度变化影响不同,硝酸钾的溶解度随温度升高而明显增大,氯化钠的溶解度随温度变化影响不大。由题图可知,将60℃的饱和溶液冷却至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,故选B。
13.C
【解析】
【详解】
A.1,8-二硝基萘可溶于质量分数大于98%的硫酸,蒸发不会使1,8-二硝基萘析出,故A错误;
B.因硫酸溶于水会放出大量的热而导致液体飞溅,应将浓酸加入到水中,故B错误;
C.滤液中有浓硫酸和1,8-二硝基萘,浓硫酸可溶于水,而1,8-二硝基萘不溶于水,可将滤液注入水中(相当于浓硫酸的稀释),然后过滤即可,故C正确;
D.二者都不和Na2CO3溶液反应,向滤液中缓缓加入Na2CO3溶液后过滤不能分离两种物质,故D错误;
故选C。
14.C
【解析】
【详解】
A.步骤(1)中出现不溶性物质和滤液,因此需要过滤装置;A正确,不符合题意;
B.操作中出现有机物和水层,进行分液操作,步骤(2)需要用到分液漏斗;B正确,不符合题意;
C.从水溶液中得到固体,需要蒸发结晶,需要用到蒸发皿;C 错误,符合题意;
D.有机层混合液中需要进行分离,采用蒸馏方法;D正确,不符合题意;
本题答案选C。
15.C
【解析】
【详解】
A.氢氧化钠为强碱会使乙酸乙酯水解,故A错误;
B.振荡后氢氧化钠会与溴单质完全反应,最终上层为无色的苯,故B错误;
C.乙酸与CaO反应生成盐,再蒸馏可得到乙醇,故C正确;
D.分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出,故D错误;
故选:C。
16.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.挥发性成分的混合物统称精油,精油不溶于水,当馏出液无明显油珠,澄清透明时,说明蒸馏完成,故A正确;
B.蒸馏结束后,为防止倒吸,先把导气从溶液中拿出,再停止加热,故B错误;
C.长玻管作安全管,能平衡气压,可以防止倒吸,同时也防止由于导管堵塞引起爆炸,故C正确;
D.提取的精油90%以上是柠檬烯,通过萃取分液蒸馏的方法可以提纯精油得到纯柠檬烯,故D正确;
故答案为B。
17.A
【解析】
【分析】
咖啡因易溶于氯仿、乙醇、丙酮及热苯等,微溶于水、石油醚,则步骤1可加入乙醇等有机溶剂进行萃取,然后进行蒸馏、升华,可得到咖啡因粗产品,以此解答。
【详解】
在步骤1中加入了乙醇,下面要分离咖啡因和乙醇,可进行加热得到浓缩液再结晶(或蒸发)得到粗产品,因咖啡因易升华,为进一步得到较为纯净的咖啡因,可进行升华,故选A。
18. CF D E G A
【解析】
【详解】
(1)硝酸钾和氯化钠的溶解度随温度的变化不同,从硝酸钾和氯化钠的混合溶液中获得硝酸钾需要重结晶后过滤,答案选CF;
(2)水与汽油分层,则选择分液法分离,答案选D;
(3)二者互溶,但沸点不同,则选择蒸馏法分离,答案选E;
(4)乙烯与溴水反应,而乙烷不能,则选择盛有溴水的洗气瓶洗气除杂,答案选G;
(5)碘不易溶于水,易溶于有机溶剂,则选择萃取分液提取碘水中的碘,答案选A。
19.(1)直形冷凝管
(2) 防止暴沸 B
(3) 检漏 上口倒出
(4)干燥环己烯
【解析】
(1)
根据仪器的构造可知装置b的名称是直形冷凝管;
(2)
加入碎瓷片的作用是防止暴沸;如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片,应冷却后补加,答案选B;
(3)
分液漏斗在使用前应清洗干净并检查是否漏水。产物中环己烯难溶于水且密度比水的小,静置后在上层,无机相在下层,下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出;
(4)
加入无水氯化钙的目的是干燥环己烯。
20. 直形冷凝管 防止暴沸 B 检漏 上口倒出 干燥(或除水除醇) CD C
【解析】
【详解】
(1)直形冷凝管主要是蒸出产物时使用(包括蒸馏和分馏),当蒸馏物沸点超过140度时,一般使用空气冷凝管,以免直形冷凝管通水冷却导致玻璃温差大而炸裂;
(2)加入碎瓷片的作用是防止暴沸;如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该冷却后补加;
(3)2个环己醇在浓硫酸作用下发生分子间脱水,生成;
(4)分液漏斗在使用前须清洗干净并检漏;在本实验分离过程中,产物的密度较小,应该从分液漏斗的上口倒出;
(5)无水氯化钙具有吸湿作用,吸湿力特强,分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是干燥;
(6)在环己烯粗产物蒸馏过程中,要用到的仪器有圆底烧瓶、温度计、接收器;
(7)加入20g环己醇的物质的量为0.2ml,则生成的环己烯的物质的量为0.2ml,环己烯的质量为16.4g,实际产量为10g,通过计算可得环己烯产率是61%。
21. 直形冷凝管 上口倒出 干燥 CD BC
【解析】
【分析】
根据装置图分析名称。加热过程中环己醇除了可以发生消去反应生成环己烯以外还可以发生取代反应生成二环己醚。根据环己烯的密度不水小,分层后在上层进行分液。无水氯化钙能吸收水。
【详解】
(1)根据图分析,该装置为直形冷凝管;
(2)加热过程中,环己醇可以发生消去反应生成环己烯,还可以发生取代反应生成环己醚,结构简式为 ;
(3)分液过程中,由于环己烯的密度比水小,所以分层时在上层,应从上口倒出;
(4)无水氯化钙能吸水,做干燥剂;
(5) 蒸馏实验中使用A.圆底烧瓶和B.温度计和E.接收器,和直形冷凝管,故不能使用的为CD;
(6) 酸性高锰酸钾能与环己烯反应,不能进行区别精品和粗品; 粗品中含有环己醇和水,都能和金属钠反应,加入金属钠,观察是否有气体产生,若无气体,说明为精品,另外还可以根据混合物没有固定的沸点,而纯净物有固定的沸点,通过测定沸点确定是否为精品,故答案为BC。
22. 直形冷凝管 防止暴沸 c 可以及时分离出环己烯,有利于制备环己烯的反应正向进行,也可以防止温度过高使环己醇被蒸出,导致环己烯的产率降低 +H2O +H2O 上口倒出 干燥 50
【解析】
【分析】
环己醇为,在浓硫酸加热的条件下可以发生消去反应生成环己烯();首先在仪器A中加入30.0g环己醇和2小片碎瓷片,碎瓷片可以防止液体暴沸;冷却搅动下,慢慢滴加适量浓硫酸,从冷凝管c口通入冷水后,缓慢加热仪器A,根据题目信息可知环己烯的沸点为83℃,所以控制馏出物的温度不超过90 ℃,提高产率。
【详解】
(1)根据仪器B的结构特点可知其名称为直形冷凝管;
(2)加入的碎瓷片可以防止暴沸;冷凝管中的冷水应从c口通入;根据题目所给信息可知环己烯的沸点为83℃,环己醇的沸点为161℃,所以控制馏出物的温度不超过90 ℃,可以及时分离出环己烯,有利于制备环己烯的反应正向进行,也可以防止温度过高使环己醇被蒸出,导致环己烯的产率降低;
(3)环己醇在浓硫酸加热的条件下可以发生消去反应生成环己烯,化学方程式为+H2O;此条件下环己醇容易发生分子间脱水生成醚类物质,化学方程式为+H2O;
(4)环己烯的密度小于水,所以分层后环己烯在上层,应从分液漏斗上口倒出;无水氯化钙颗粒可以吸收水分,干燥产品;
(5)初始投料为30.0g环己醇,其物质的量为=0.3ml,则理论上可以生成0.3ml环己烯,所以产率为=50%。
【点睛】
解决本题的关键是学生要掌握醇类物质的消去反应特点,当羟基相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子时可以在浓硫酸加热的条件下发生消去反应生成碳碳双键。
23. 冷凝管 碎瓷片(或沸石) +H2O 减少环己醇的挥发,提高环己醇的转化率(或减少环己醇的挥发,提高环己烯产率) 除去产物中H2SO4等杂质 50%
【解析】
【详解】
(1)c的名称为(直型) 冷凝管;该反应为液体加热反应,在加热之前应加适量的沸石(或碎瓷片)防止暴沸;
(2)该实验是为了合成环己烯,应当采用环己醇的消去反应,化学方程式为+H2O;醇在加热的条件下可以发生分子间脱水生成醚,最容易产生的副产物为;
(3)反应完成以后,根据表格中的数据知,锥形瓶中接收到的物质有环己烯、环己醇、少量硫酸,需要用蒸馏的方法分离混合物,低沸点的先蒸馏出来,本实验要获得环己烯,应当选择的蒸馏温度为83℃,同时,环己醇的沸点为161℃,易挥发,所以控制馏出物的温度不超过90 ℃的目的是减少环己醇的挥发,提高环己醇的转化率(或减少环己醇的挥发,提高环己烯产率);
(4) 5%碳酸钠溶液的作用是除去产物中H2SO4等杂质;
(5)实际获得的环己烯为8.2g,实验初始加入的环己醇为20g,根据元素守恒知环己醇与环己烯的比例为1:1,所以理论上应当生成的环己烯为,
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