121研究有機化合物的一般方法1（解析）2022-2023學年高二化學（人教版2019選擇性必修3）

《研究有機化合物的一般方法1》【【基礎訓練】題型一：分離操作及其儀器選擇1．重結(jié)晶法提純苯甲酸，不需要用到的儀器是A． B． C． D．【答案】B【詳解】用重結(jié)晶法提純苯甲酸的實驗步驟為加熱溶解、趁熱過濾、冷卻結(jié)晶、過濾，所以實驗中需要用到漏斗、酒精燈、燒杯，不需要分液漏斗，故B正確；故選B。2．下列實驗不能達到實驗目的，操作錯誤的是A．制備蒸餾水B．有機層與水層分開C．趁熱過濾除苯甲酸中雜質(zhì)D．蒸發(fā)得苯甲酸晶體【答案】D【詳解】A．制備蒸餾水使用蒸餾冷凝的方法，冷凝得到蒸餾水，能達到實驗目的，故A不符合題意；B．使用分液的方法分離有機層和水層，能達到實驗目的，故B不符合題意；C．過濾能分離固體和液體，趁熱過濾除苯甲酸中雜質(zhì)分離出苯甲酸晶體，能達到實驗目的，故C不符合題意；D．蒸發(fā)操作使用蒸發(fā)皿，不是使用燒杯，不能達到實驗目的，且制備苯甲酸晶體不宜用蒸發(fā)結(jié)晶法，要用降溫結(jié)晶法，故D符合題意；故選D。3．下列有關(guān)實驗的說法錯誤的是A．在蒸餾實驗中，溫度計的水銀球位于蒸餾燒瓶支管口處是為了測出餾分的沸點B．用重結(jié)晶法提純苯甲酸；用分液法分離水和汽油的混合物C．用催化加氫的方法可除去乙烷中混有的少量乙烯D．分液時，需先將上口玻璃塞打開或使玻璃塞上的凹槽對準漏斗口上的小孔，再打開旋塞【答案】C【詳解】A．蒸餾時，需要測定餾分的溫度，則溫度計的水銀球位于蒸餾燒瓶支管口處，故A正確；B．重結(jié)晶苯甲酸，加熱促進溶解，然后趁熱過濾減少苯甲酸的損失，再冷卻結(jié)晶，汽油不溶于水，用分液法分離水和汽油的混合物，故B正確；C．用催化加氫的方法除去乙烷中混有的少量乙烯，容易引入氫氣雜質(zhì)，故C錯誤；D．分液時為保持內(nèi)外壓強相等，需先將上口玻璃塞打開或使玻璃塞上的凹槽對準漏斗口上的小孔，再打開旋塞，故D正確；故選C。4．下列有關(guān)苯甲酸重結(jié)晶實驗中操作的說法正確的是A．粗苯甲酸加熱溶解后要恢復到室溫再過濾B．趁熱過濾時，為了防止苯甲酸結(jié)晶，可先將漏斗進行預熱C．趁熱過濾后，為了析出更多晶體，熱濾液用冰鹽水充分冷卻，可縮短結(jié)晶的時間D．溫度越低，苯甲酸的溶解度越小，所以溫度越低越有利于苯甲酸的重結(jié)晶實驗【答案】B【詳解】A．粗甲苯加熱溶解后為了防止苯甲酸晶體提前析出，滯留在過濾器中，需要在過濾前適當稀釋，不能直接過濾，A錯誤；B．漏斗適當預熱可減小溫差，B正確；C．趁熱過濾后，用冰鹽水冷卻濾液形成的結(jié)晶很小，比表面積大，吸附的雜質(zhì)多，C錯誤；D．重結(jié)晶過程中溫度太低，雜質(zhì)的溶解度也會降低，部分雜質(zhì)也會析出，達不到提純苯甲酸的目的，D錯誤；故選B。5．下列關(guān)于物質(zhì)的分離、提純實驗中的一些操作或做法，正確的是A．在組裝蒸餾裝置時，溫度計的水銀球應伸入液面下B．用96%的工業(yè)酒精制取無水乙醇，可采用的方法是加生石灰，再蒸餾C．在苯甲酸重結(jié)晶實驗中，粗苯甲酸加熱溶解后還要加少量NaOH溶液D．在苯甲酸重結(jié)晶實驗中，待粗苯甲酸完全溶解后，要冷卻到常溫才過濾【答案】B【詳解】A．蒸餾時，溫度計的水銀球應置于蒸餾燒瓶的支管口處，A錯誤；B．用生石灰吸水，利用乙醇沸點低加熱蒸出，B正確；C．苯甲酸會與NaOH溶液反應，C錯誤；D．苯甲酸重結(jié)晶實驗，要趁熱過濾，D錯誤；故答案為B。6．下列物質(zhì)提純或分離所采用的方法最合適的是A．用萃取法提取青蒿液中的青蒿素 B．用蒸餾法分離苯和水C．用萃取法除去工業(yè)乙醇中的甲醇 D．用過濾法分離和【答案】A【詳解】A．青蒿素在水中的溶解度較小，在乙醚等有機溶劑中溶解度較大，可以用萃取法提取青蒿液中的青蒿素，故A正確；B．苯和水不互溶，可以用分液的方法分離苯和水，故B錯誤；C．乙醇和甲醇互溶的液體混合物，不能用萃取法分離混合物，故C錯誤；D．CH2Cl2和CHCl3都是液體，不能用過濾法分離，應該用蒸餾法分離CH2Cl2和CHCl3，故D錯誤；故選A。7．下列說法錯誤的是A．提純苯甲酸可采用重結(jié)晶的方法B．分離二氯甲烷和四氯甲烷可采用蒸餾的方法C．已知氯化鈉可分散在乙醇中形成膠體，提純乙酰苯胺(含氯化鈉雜質(zhì))可采用乙醇溶解、過濾D．3.0g某有機物在足量O2中完全燃燒生成4.4gCO2和1.8gH2O，該有機物一定含氧元素【答案】C【詳解】A．苯甲酸的溶解度隨溫度的升高而升高，提純苯甲酸可采用重結(jié)晶的方法，主要步驟有加熱溶解、趁熱過濾、冷卻結(jié)晶，A正確；B．沸點相差較大的兩種液體混合物常用蒸餾的方法分離，分離二氯甲烷和四氯甲烷可采用蒸餾的方法，B正確；C．已知氯化鈉可分散在乙醇中形成膠體，因為分子間氫鍵、乙酰苯胺可以溶于乙醇中，提純乙酰苯胺(含氯化鈉雜質(zhì))時，若采用乙醇溶解、過濾，由于膠體和溶液均能透過濾紙，則所得仍為混合物，C錯誤；D．有機物燃燒生成4.4gCO2和1.8gH2O，根據(jù)元素守恒，則有機物一定含有C、H元素，4.4g二氧化碳的物質(zhì)的量為0.1mol，n(C)=n(CO2)=0.1mol，m(C)=0.1mol×12g/mol=1.2g，1.8g水的物質(zhì)的量為0.1mol，n(H)=2n(H2O)=0.2mol，m(H)=0.2g，故化合物中n(C)：n(H)=0.1mol：0.2mol=1：2，由于m(C)+m(H)=1.2g+0.2g=1.4g<3g，所以該化合物中一定含有氧元素，D正確；選C。題型二：分離方法8．用分液漏斗分離下列各組液體混合物，能獲得成功的是A．溴苯和溴 B．甲苯和水 C．苯和甲苯 D．四氯化碳和乙醇【答案】B【詳解】A．溴和溴苯互溶，不能用分液漏斗進行分離，故A不符合；B．甲苯和水不溶，能用分液漏斗進行分離，故B符合；C．苯和甲苯互溶，不能用分液漏斗進行分離，故C不符合；D．四氯化碳和乙醇互溶，不能用分液漏斗進行分離，故D不符合；故選B。9．可以用分液漏斗分離的一組混合物是A．溴苯和溴單質(zhì) B．乙酸和乙酸乙酯C．氯仿和水D．1，2二溴丙烷和四氯化碳【答案】C【詳解】A．溴苯和溴單質(zhì)可以互溶，不能用分液漏斗分離，故A不選；B．乙酸和乙酸乙酯可以互溶，不能用分液漏斗分離，故B不選；C．氯仿和水不互溶，可以用分液漏斗分離，故C選；D．1，2二溴丙烷和四氯化碳可以互溶，不能用分液漏斗分離，故D不選；故選C。10．下列除去雜質(zhì)的方法正確的是①除去乙烯中混有的少量二氧化硫：通過酸性KMnO4溶液后，干燥氣體；②除去乙醇中混有的少量水：加入足量生石灰，蒸餾；③除去苯甲酸中的少量沙子：加水加熱溶解，趁熱過濾除去沙子，冷卻結(jié)晶得苯甲酸④除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸：加入飽和Na2CO3溶液后，振蕩靜置后分液；⑤除去溴苯中混有的少量溴：加入KI溶液，充分反應后，棄去水溶液。A．①②③⑤ B．②③④ C．①③④⑤ D．②③⑤【答案】B【詳解】①乙烯與酸性高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應生成二氧化碳氣體，會引入新的雜質(zhì)，①錯誤；②除去乙醇中混有的少量水，先加生石灰，后蒸餾，②正確；③除去苯甲酸中的少量沙子，先加水加熱溶解，趁熱過濾除去沙子，冷卻結(jié)晶后就可以得到苯甲酸，③正確；④除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸，應加入飽和Na2CO3溶液后，振蕩靜置分液，④正確；⑤生成碘單質(zhì)又溶在溴苯中，無法分離，又會引入新的雜質(zhì)，應加入氫氧化鈉溶液除雜，⑥錯誤；分析可知，②③④正確，故選B。11．除去下列物質(zhì)中的少量雜質(zhì)(括號內(nèi))，選用的試劑或分離方法不正確的是混合物試劑分離方法A乙烷(乙烯)溴水洗氣B溴苯(溴)氫氧化鈉溶液分液C溴乙烷(乙醇)四氯化碳分液D乙炔(硫化氫)硫酸銅溶液洗氣【答案】C【詳解】A．乙烯與溴單質(zhì)發(fā)生加成反應生成液體1，2二溴乙烷，乙烷與溴不反應，可用溴水除去乙烷中的乙烯，故A正確；B．溴單質(zhì)能與氫氧化鈉反應，溴苯難反應，可用氫氧化鈉除去溴苯中的溴，然后進行分離出溴苯，故B正確；C．四氯化碳為有機溶劑，溴乙烷和乙醇均溶于四氯化碳，三者混溶不發(fā)分液分離，故C錯誤；D．硫化氫與硫酸銅反應生成硫化銅沉淀，乙炔與其不反應，因此可用硫酸銅溶液除去乙炔中的硫化氫，故D正確；故選：C。12．除去下列物質(zhì)中所含的少量雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))，所選用的試劑和分離方法能達到實驗目的的是選項混合物試劑分離方法A苯(苯酚)NaOH溶液分液B乙醇(水)CaO過濾C甲烷(乙烯)酸性高錳酸鉀溶液洗氣D乙酸乙酯(乙酸)NaOH溶液分液【答案】A【詳解】A．常溫下，苯酚能和NaOH溶液反應生成易溶于水的苯酚鈉，苯不和NaOH溶液反應，且苯難溶于水，反應后液體分層，可以用分液的方法分離，故A正確；B．水和CaO反應生成難揮發(fā)的Ca(OH)2，然后蒸餾得到乙醇，故B錯誤；C．乙烯和酸性高錳酸鉀溶液反應生成二氧化碳，引入新的雜質(zhì)，所以不能用酸性高錳酸鉀溶液除去甲烷中的乙烯，一般用溴水除去甲烷中的乙烯，故C錯誤；D．乙酸乙酯在NaOH溶液中發(fā)生水解反應，所以不能用NaOH溶液除去乙酸乙酯中的乙酸，一般用飽和碳酸鈉溶液除去，故D錯誤；選A?！尽灸芰μ嵘?3．下列物質(zhì)分離(括號內(nèi)的物質(zhì)為雜質(zhì))的方法錯誤的是A．硝基苯(苯)—蒸餾 B．溴乙烷(Br2)—亞硫酸鈉溶液，分液C．己烷(己烯)—溴水，分液 D．乙炔(硫化氫)—硫酸銅溶液【答案】C【詳解】A．苯與硝基苯是互溶的，沸點不同的液體混合物，可以采用蒸餾的方法分離提純，A正確；B．亞硫酸鈉會與溴單質(zhì)發(fā)生氧化還原反應而產(chǎn)生溴化鈉、硫酸鈉，但兩者不溶于溴乙烷，因此分液即可除去，B正確；C．己烯與溴水反應的生成物會與己烷混溶，不能用分液的方法除去，C錯誤；D．硫酸銅可以吸收硫化氫，但不吸收乙炔，可以除去硫化氫，D正確。故答案選C14．下列有關(guān)有機物分離和提純的說法錯誤的是A．除去乙炔中混有的少量：通過溶液，洗氣B．粗苯甲酸中混有泥沙和雜質(zhì)，提純主要步驟為：加熱溶解、趁熱過濾，蒸發(fā)結(jié)晶C．除去溴苯中混有的少量溴：加入足量溶液，振蕩，靜置，分液D．除去乙烷中混有的少量乙烯：通過溴水，洗氣【答案】B【詳解】A．與溶液反應生成硫化銅沉淀，故除去乙炔中混有的少量：通過溶液，洗氣，A正確；B．苯甲酸在水中溶解度較小，冷卻時會結(jié)晶析出，除去粗苯甲酸中混有泥沙和雜質(zhì)，提純主要步驟為：加熱溶解、趁熱過濾，冷卻結(jié)晶，B錯誤；C．常溫下溴與氫氧化鈉反應生成鹽和水，溴苯和水不互溶，除去溴苯中混有的少量溴：加入足量溶液，振蕩，靜置，分液，C正確；D．乙烯與溴發(fā)生加成反應，除去乙烷中混有的少量乙烯：通過溴水，洗氣，D正確；故選B。15．下列產(chǎn)生固體的實驗中，與物質(zhì)溶解度無關(guān)的是A．向飽和溶液中滴加幾滴濃鹽酸，析出沉淀B．向飽和溶液中依次通入過量，析出沉淀C．冷卻熔融態(tài)的硫黃，析出晶體D．冷卻苯甲酸的熱飽和溶液，析出晶體【答案】C【詳解】A．向飽和溶液中滴加幾滴濃鹽酸，氯離子濃度增大，使氯化鈉結(jié)晶析出，減小了氯化鈉的溶解，與物質(zhì)溶解度有關(guān)，A不符合；B．向飽和溶液中依次通入過量，生成銨離子、碳酸氫根離子，由于碳酸氫鈉在該條件下溶解度最小，故形成過飽和溶液而結(jié)晶析出，與物質(zhì)溶解度有關(guān)，B不符合；C．冷卻熔融態(tài)的硫黃，析出晶體，發(fā)生物理變化，有液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)，與物質(zhì)溶解度無關(guān)，C符合；D．苯甲酸的溶解度隨溫度下降而減小，則冷卻苯甲酸的熱飽和溶液可析出苯甲酸晶體，與物質(zhì)溶解度有關(guān)，D不符合；答案選C。16．下列實驗中，所采取的分離方法或?qū)聿徽_的是選項目的分離方法原理A除去淀粉膠體中的NaCl過濾淀粉膠體不能透過濾紙，NaCl則可以透過B除去Cl2中的HCl洗氣Cl2在飽和食鹽水中的溶解度很小而HCl易溶C除去粗苯甲酸晶體中的沙子重結(jié)晶苯甲酸的溶解度受溫度影響較大，沙子在水中溶解度小D分離食用油和汽油蒸餾食用油和汽油的沸點不同【答案】A【詳解】A．膠體的膠?？梢酝高^濾紙，但不能透過半透膜，應滲析分離，A錯誤；B．氯氣溶于水發(fā)生反應：Cl2+H2OH++Cl+HClO，由于飽和食鹽水中存在大量Cl可以抑制氯氣的溶解，除去Cl2中的HCl時，可利用二者在飽和食鹽水中的溶解度差異，采用洗氣法除雜，B正確；C．沙子難溶于水，熱水溶解后過濾再重新結(jié)晶即可以除去沙子，C正確；D．食用油和汽油為互溶的兩種液體，可以利用其沸點不同蒸餾分離，D正確；綜上所述答案為A。17．按以下實驗方案可從海洋動物柄海鞘中提取具有抗腫瘤活性的天然產(chǎn)物：下列各步實驗操作原理與方法錯誤的是ABCD步驟①步驟②步驟③步驟④【答案】C【分析】樣品粉末用甲苯和甲醇溶解，并過濾得到濾液，滴加硝酸鈉溶液分液得到水層溶液，蒸發(fā)結(jié)晶得到固體粗產(chǎn)品，有機層溶液蒸餾得到甲苯，據(jù)此判斷?！驹斀狻緼．步驟①為分離固體與液體混合物的操作，應使用過濾裝置，故A正確；B．步驟②是將互不相溶的有機層與水溶液層分離，應使用分液操作，故B正確；C．步驟③是從水溶液中提取溶質(zhì)，應使用蒸發(fā)操作，不能用坩堝，故C錯誤；D．步驟④是從有機溶液中分離出溶劑，應使用蒸餾操作，故D正確；故選C。18．下列每組中各有三對物質(zhì)，它們都能用分液漏斗分離的是A．乙酸乙酯和水，酒精和水，植物油和水 B．四氯化碳和水，溴苯和水，硝基苯和水C．甘油和水，乙酸和水，乙酸和乙醇 D．汽油和水，苯和水，甲醇和水【答案】B【分析】只有互不相溶的液體的分離才能用分液漏斗進行分離。【詳解】A．酒精和水互溶，不能用分液漏斗分離，故A錯誤；B．四氯化碳、溴苯、硝基苯都不溶于水，則四氯化碳和水，溴苯和水，硝基苯和水都能用分液漏斗分離，故B正確；C．甘油和水、乙酸和水、乙酸和乙醇都是互溶的液體，都不能用分液漏斗進行分離，故C錯誤；D．甲醇和水互溶，不能用分液漏斗分離，故D錯誤；故選B。19．除去下列物質(zhì)中含有的少量雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))，所選用的試劑和分離方法能達到實驗目的是混合物試劑分離方法A乙炔(乙烯)酸性高錳酸鉀溶液洗氣B乙炔(硫化氫)硫酸銅溶液洗氣C乙醇(水)四氯化碳萃取D苯(甲苯)蒸餾水分液【答案】B【詳解】A．乙炔、乙烯均能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，不能除雜，故A錯誤；B．硫化氫與硫酸銅溶液反應，乙炔不能，可洗氣分離，故B正確；C．水不溶于四氯化碳，不能選四氯化碳除去乙醇中的水，應加入新制生石灰然后蒸餾得到乙醇，故C錯誤；D．苯、甲苯互溶，均不溶于水，不能分液分離，應直接蒸餾分離，故D錯誤；故選B。20．下列關(guān)于物質(zhì)的分離、提純實驗中的一些操作或做法，正確的是A．在組裝蒸餾裝置時，溫度計的水銀球應伸入液面下B．用96%的工業(yè)酒精制取無水乙醇，可采用直接蒸餾的方法C．在苯甲酸重結(jié)晶實驗中，待粗苯甲酸完全溶解后，要趁熱將溶液過濾D．在苯甲酸重結(jié)晶實驗中，濾出晶體后，直接將晶體鋪在干燥的濾紙上晾干【答案】CD【詳解】A．在組裝蒸餾裝置時，溫度計的水銀球應放在蒸餾燒瓶支管口附近測蒸汽的溫度，不能伸入液面下，故A錯誤；B．用96%的工業(yè)酒精制取無水乙醇，需要先加入新制的生石灰，然后再蒸餾，直接蒸餾會形成乙醇和水的共沸物，故B錯誤；C．在苯甲酸重結(jié)晶實驗中，待粗苯甲酸完全溶解后，要趁熱將溶液過濾，防止溶液溫度降低苯甲酸析出，故C正確；D．苯甲酸在空氣中比較穩(wěn)定，在苯甲酸重結(jié)晶實驗中，濾出晶體后，可以直接將晶體鋪在干燥的濾紙上晾干，故D正確；故選CD。21．青蒿素是烴的含氧衍生物，為無色針狀晶體，在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解，在水中幾乎不溶，熔點為156157℃，熱穩(wěn)定性差，青蒿素是高效的抗瘧藥。已知：乙醚沸點為35℃，從青蒿素中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理為基礎的，主要有乙醚萃取法和汽油浸取法。乙醚浸取法的主要工藝如圖所示：(1)操作I、Ⅱ中，不會用到的裝置是______(填序號)。A．B．C．(2)向干燥、破碎后的黃花蒿中加入乙醚的作用是______。(3)操作Ⅱ的名稱是______，操作Ⅲ的主要過程可能是______(填字母)。A．加水溶解，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶B．加95%的乙醇，濃縮、結(jié)晶、過濾C．加入乙醚進行萃取分液(4)下列有關(guān)青蒿素研究的說法正確的是______。A．利用黃花蒿莖葉研究青蒿素結(jié)構(gòu)的基本步驟：分離、提純→元素分析確定實驗式→測定相對分子質(zhì)量確定分子式→波譜分析確定結(jié)構(gòu)式B．可用X射線衍射測定分子的空間結(jié)構(gòu)C．元素分析儀可以確定青蒿素中是否含有C、H、O等元素D．可用質(zhì)譜法確定分子中含有何種官能團的信息(5)青蒿素分子中的含氧官能團除過氧基(－O－O－)外，還有______(寫名稱)?！敬鸢浮?1)C(2)浸取青蒿素(3)蒸餾B(4)ABC(5)醚鍵、酯基【分析】由題給流程可知，將黃花蒿干燥、破碎后，加入乙醚溶解浸取青蒿素，過濾得到殘渣和浸取液；浸取液經(jīng)蒸餾得到乙醚和青蒿素粗品，粗品中加95%的乙醇，濃縮、結(jié)晶、過濾得到青蒿素精品?！驹斀狻浚?）由分析可知，操作I為過濾、操作Ⅱ為蒸餾，則操作I、Ⅱ中，不會用到的裝置是灼燒，故選C；（2）由分析可知，將黃花蒿干燥、破碎后，加入乙醚的目的是溶解浸取青蒿素，故答案為：浸取青蒿素；（3）由分析可知，操作Ⅱ為蒸餾，再利用青蒿素在水中幾乎不溶進行重結(jié)晶提純，則操作Ⅲ為向粗品中加95%的乙