（新教材適用）高中化學(xué)專題1有機(jī)化學(xué)的發(fā)展及研究思路第二單元科學(xué)家怎樣研究有機(jī)物第1課時(shí)有機(jī)化合物的分離提純及組成的研究課后習(xí)題選擇性必修3

第二單元科學(xué)家怎樣研究有機(jī)物第1課時(shí)有機(jī)化合物的分離、提純及組成的研究課后訓(xùn)練鞏固提升基礎(chǔ)鞏固1.N95口罩在疫情期間起到了比較好的防護(hù)作用。我國(guó)科學(xué)家在疫情期間的中藥治療研究,卓有成效。下圖在中草藥煎制步驟中,與口罩起到類似作用的操作是()。ABCD冷水浸泡加熱煎制箅渣取液灌裝保存答案:C解析:口罩可以起到過濾空氣的作用。冷水浸泡屬于物質(zhì)的溶解。加熱煎制,主要使草藥的成分進(jìn)一步浸出。箅渣取液將固體和液體分離,屬于過濾,與口罩的作用一致。灌裝保存只是把藥液轉(zhuǎn)移到容器中保存。2.下列關(guān)于蒸餾的實(shí)驗(yàn)操作說法正確的是()。A.蒸餾的原理是利用混合物中各組分的沸點(diǎn)不同,通過加熱實(shí)現(xiàn)分離B.蒸餾燒瓶可以用酒精燈直接加熱C.開始蒸餾時(shí),應(yīng)該先加熱,再開冷凝水;蒸餾完畢,應(yīng)該先關(guān)冷凝水再撤酒精燈D.苯和水的混合物最好用蒸餾的方法進(jìn)行分離答案:A解析:由于蒸餾燒瓶瓶底面積較大,直接加熱受熱不均勻,在使用時(shí)必須墊石棉網(wǎng)。蒸餾時(shí)先加熱后冷凝管通水會(huì)造成冷凝管受熱不均勻,可能使冷凝管破裂。蒸餾完畢,為防止蒸氣外逸,應(yīng)該先撤酒精燈,待冷卻后再關(guān)冷凝水。苯不溶于水,可用分液的方法分離。3.精油是從香料植物或泌香動(dòng)物中加工提取所得到的揮發(fā)性含香物質(zhì)。如圖是工業(yè)常用的精油提取方法,下列說法錯(cuò)誤的是()。A.該提取方法的原理為蒸餾B.提取過程中采用了水浴加熱C.在實(shí)驗(yàn)室中乙部分可以用蛇形冷凝管代替D.丙部分利用水與精油的密度差異進(jìn)行了分離答案:B解析:題圖中精油提取是利用植物中各物質(zhì)的沸點(diǎn)不同進(jìn)行分離,為蒸餾法,A項(xiàng)正確;由富含精油的水蒸氣可知,溫度應(yīng)不低于100℃,不能采用水浴加熱,B項(xiàng)錯(cuò)誤;乙為冷凝裝置,可用蛇形冷凝管代替,C項(xiàng)正確;丙中水與精油的密度不同,精油難溶于水,可分液分離,D項(xiàng)正確。4.某有機(jī)物在氧氣中充分燃燒,生成的CO2和H2O的物質(zhì)的量之比為1∶2,下列說法正確的是()。A.分子中C、H、O個(gè)數(shù)之比為1∶2∶3B.分子中C、H個(gè)數(shù)之比為1∶4C.分子中一定含有氧原子D.此有機(jī)物的最簡(jiǎn)式為CH4答案:B解析:根據(jù)CO2和H2O的物質(zhì)的量之比為1∶2,只能確定該有機(jī)物中C、H個(gè)數(shù)之比為1∶4,不能確定是否含有氧原子。5.下列操作中選擇的儀器正確的是()。①分離汽油和氯化鈉溶液②從含F(xiàn)e3+的自來水中得到蒸餾水③分離氯化鉀和二氧化錳混合物④從食鹽水中提取溶質(zhì)A.①—?、凇邸注堋褺.①—乙②—丙③—甲④—丁C.①—?、凇邸尧堋譊.①—丙②—乙③—?、堋状鸢?A解析:①汽油和氯化鈉溶液不互溶,可用分液法分離;②從含F(xiàn)e3+的自來水中得到蒸餾水,可利用蒸餾法;③氯化鉀易溶于水,二氧化錳難溶于水,可溶解后過濾分離;④從氯化鈉溶液中得到溶質(zhì)氯化鈉,可加熱蒸發(fā)分離。6.按如圖所示實(shí)驗(yàn)方案可從海洋動(dòng)物柄海鞘中提取具有抗腫瘤活性的天然產(chǎn)物。下列說法錯(cuò)誤的是()。A.步驟(1)需要過濾裝置B.步驟(2)需要用到分液漏斗C.步驟(3)需要用到坩堝D.步驟(4)需要蒸餾裝置答案:C解析:分離不溶性物質(zhì)用過濾的方法,A項(xiàng)正確。分離水層與有機(jī)層需要用到分液漏斗,B項(xiàng)正確。溶液蒸發(fā)結(jié)晶應(yīng)用蒸發(fā)皿,C項(xiàng)錯(cuò)誤?？捎谜麴s的方法從有機(jī)層中分離出甲苯,D項(xiàng)正確。7.以下為關(guān)于混合物分離的實(shí)驗(yàn),請(qǐng)回答下列有關(guān)問題。實(shí)驗(yàn)一:通過蒸餾的方法除去自來水中含有的氯離子等雜質(zhì)制取純凈水,如圖所示。(1)寫出下列儀器的名稱:①;②。

(2)儀器②中常加入碎瓷片,這樣做的目的是。

(3)若利用以上裝置分離酒精和四氯化碳兩種溶液的混合物,還缺少的儀器是,①的進(jìn)水口是(填“f”或“g”)。

實(shí)驗(yàn)二:用CCl4從碘水中萃取I2并用分液漏斗分離兩種溶液。(4)當(dāng)把CCl4加入碘水并進(jìn)行振蕩、靜置后出現(xiàn)分層現(xiàn)象,其中下層呈色。

(5)萃取碘水中的I2單質(zhì)時(shí)要用到萃取劑,下列關(guān)于所加萃取劑的說法正確的是。

A.可以選用汽油、酒精作萃取劑B.碘在萃取劑中的溶解度大于在水中的溶解度C.該萃取劑與水不互溶且密度不同D.不與碘反應(yīng)答案:(1)冷凝管圓底燒瓶(2)防止液體暴沸(3)溫度計(jì)g(4)紫紅(5)BCD解析:(1)根據(jù)儀器構(gòu)造可知,①為冷凝管,②為圓底燒瓶。(2)加熱液體混合物時(shí),常常加入碎瓷片以防暴沸。(3)如果用蒸餾的方法分離酒精和四氯化碳兩種溶液的混合物,還需要使用溫度計(jì)測(cè)定溫度。冷凝管的冷卻水應(yīng)從下口進(jìn)入,這樣才可以使水充滿整個(gè)冷凝管,所以進(jìn)水口為g。(4)碘溶于CCl4后溶液呈紫紅色,所以把CCl4加入碘水并進(jìn)行振蕩,靜置后出現(xiàn)分層現(xiàn)象,其下層液體呈紫紅色。(5)酒精和水互溶,酒精不能萃取碘水里的碘,故A項(xiàng)錯(cuò)誤。能力提升1.實(shí)驗(yàn)室處理廢催化劑FeBr3溶液,得到溴的苯溶液和FeCl3·6H2O。下列設(shè)計(jì)能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)。A.用裝置甲制取氯氣B.用裝置乙使Br全部轉(zhuǎn)化為溴單質(zhì)C.用裝置丙分液時(shí)先從下口放出水層,再?gòu)纳峡诘钩鲇袡C(jī)層D.用裝置丁將分液后的水層蒸發(fā)至干,再灼燒制得FeCl3·6H2O答案:C解析:1mol·L1的鹽酸為稀鹽酸,與二氧化錳不反應(yīng),不能制備氯氣,應(yīng)用濃鹽酸,A項(xiàng)錯(cuò)誤。圖中氣體的進(jìn)入方向不合理,應(yīng)為“長(zhǎng)進(jìn)短出”,B項(xiàng)錯(cuò)誤。苯不溶于水,且密度比水的小,則溴的苯溶液在上層,用分液漏斗分液時(shí)先從下口放出水層,再?gòu)纳峡诘钩鲇袡C(jī)層,C項(xiàng)正確。蒸發(fā)時(shí)促進(jìn)FeCl3水解生成氫氧化鐵和鹽酸,而鹽酸易揮發(fā),蒸干后得到Fe(OH)3,灼燒得到氧化鐵,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.3.2g某有機(jī)物在氧氣中充分燃燒,將生成物依次通入盛有濃硫酸的洗氣瓶和盛有堿石灰的干燥管,實(shí)驗(yàn)測(cè)得裝有濃硫酸的洗氣瓶增重3.6g,盛有堿石灰的干燥管增重4.4g。則下列判斷正確的是()。A.一定含有碳、氫、氧三種元素B.一定含有碳、氫元素,可能含有氧元素C.一定含有碳、氫元素,不含氧元素D.不可能同時(shí)含有碳、氫、氧三種元素答案:A解析:3.2g該有機(jī)物在氧氣中充分燃燒后的生成物依次通過濃硫酸和堿石灰,分別增重3.6g和4.4g,則生成水的質(zhì)量是3.6g,所以氫原子的物質(zhì)的量是0.4mol,生成的二氧化碳的質(zhì)量是4.4g,碳原子的物質(zhì)的量是0.1mol,根據(jù)質(zhì)量守恒,可知3.2g該有機(jī)物中含有0.1mol碳原子和0.4mol氫原子,m(H)+m(C)=0.4mol×1g·mol1+0.1mol×12g·mol1=1.6g<3.2g,故該有機(jī)物中一定含有碳、氫、氧三種元素,A項(xiàng)正確。3.(雙選)除去下列物質(zhì)中所含少量雜質(zhì)(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì)),所選用的試劑和分離方法能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)。選項(xiàng)混合物試劑分離方法A溴苯(液溴)NaOH溶液分液B乙烷(乙烯)氫氣加熱C乙醇(水)生石灰蒸餾D苯(甲苯)蒸餾水分液答案:AC解析:由于溴苯與NaOH溶液通常情況下不反應(yīng),而溴與NaOH反應(yīng)生成易溶于水不溶于溴苯的NaBr、NaBrO,故可以用NaOH溶液除去溴苯中的少量液溴,然后進(jìn)行分液,A項(xiàng)正確;乙烯雖然在加熱情況下能與H2發(fā)生加成反應(yīng),但H2用量不易控制,易引入新的雜質(zhì),B項(xiàng)不正確;乙醇能與水互溶,故可以用蒸餾的方法除去水,但因?yàn)橐掖己退軌虬匆欢ū壤纬珊惴形?故需先加入CaO來吸收水再進(jìn)行蒸餾,C項(xiàng)正確;甲苯與苯是互溶的沸點(diǎn)相差比較大的兩種液體,且均不溶于水,不能用分液的方法分離,可用蒸餾法進(jìn)行分離,D項(xiàng)不正確。4.氯化苦(CCl3NO2)是一種無色或微黃色油狀液體,可用于糧食害蟲熏蒸,還可用于木材防腐、房屋和船舶消毒等。制備氯化苦的反應(yīng)原理為CH3NO2+3Cl2+3NaOHCCl3NO2+3NaCl+3H2O。已知氯化苦、硝基甲烷(CH3NO2)的性質(zhì)如下表所示:名稱相對(duì)分子質(zhì)量密度熔點(diǎn)沸點(diǎn)溶解性氯化苦164.51.6669.2112不溶于水,溶于乙醇硝基甲烷611.1428.6101.2溶于水、乙醇(一)氯化苦的制備(1)儀器X的名稱是。

(2)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。

(3)裝置B中飽和食鹽水的作用是,裝置D的作用是

。

(二)氯化苦的提純(4)步驟1:將上述制得的氯化苦混合溶液在下圖裝置中進(jìn)行分液,氯化苦應(yīng)該從分液漏斗(填“上”或“下”)口倒出。

步驟2:將步驟1分離出的氯化苦混合溶液進(jìn)行蒸餾,將溫度控制在101.2~110℃范圍內(nèi),其目的是

。

答案:(1)圓底燒瓶(2)MnO2+4H++2ClMn2++Cl2↑+2H2O(3)除去Cl2中的HCl吸收多余的Cl2(4)下最大程度地蒸出硝基甲烷,提高氯化苦的純度解析:根據(jù)制備氯化苦的反應(yīng)原理和裝置圖可知,裝置A用來制備氯氣,裝置B用來除去氯氣中的HCl,