2024-2025學(xué)年高中化學(xué)專題1.4有機(jī)化合物的分離和提純含解析選修5

PAGEPAGE5專題04有機(jī)化合物的分別和提純探討有機(jī)化合物的一般步驟和方法⑴分別、提純（蒸餾、重結(jié)晶、升華、色譜分別）；⑵元素分析（元素定性分析、元素定量分析）──確定試驗(yàn)式；⑶相對(duì)分子質(zhì)量的測定（質(zhì)譜法）──確定化學(xué)式；⑷分子結(jié)構(gòu)式的鑒定（化學(xué)法、物理法）——波譜分析。典例1．有機(jī)物的自然提取和人工合成往往得到的是混合物，假設(shè)給你一種這樣的有機(jī)混合物讓你探討，一般要實(shí)行的幾個(gè)步驟是()A．分別、提純→確定化學(xué)式→確定試驗(yàn)式→確定結(jié)構(gòu)式B．分別、提純→確定試驗(yàn)式→確定化學(xué)式→確定結(jié)構(gòu)式C．分別、提純→確定結(jié)構(gòu)式→確定試驗(yàn)式→確定化學(xué)式D．確定化學(xué)式→確定試驗(yàn)式→確定結(jié)構(gòu)式→分別、提純【答案】B【解析】有機(jī)混合物的探討，一般要實(shí)行的幾個(gè)步驟是：分別、提純→確定試驗(yàn)式→確定化學(xué)式→確定結(jié)構(gòu)式。一.分別、提純1．蒸餾⑴安裝蒸餾儀器時(shí)要留意先從蒸餾燒瓶裝起，依據(jù)加熱器的凹凸確定蒸餾瓶的位置。然后，再接水冷凝管、尾接管、接受容器（錐形瓶），即“先上后下”“先頭后尾”；拆卸蒸餾裝置時(shí)依次相反，即“先尾后頭”。⑵若是非磨口儀器，要留意溫度計(jì)插入蒸餾燒瓶的位置、蒸餾燒瓶接入水冷凝器的位置等。⑶蒸餾燒瓶裝入工業(yè)乙醇的量以1/2容積為宜，不能超過2/3。不要遺忘在蒸餾前加入沸石。如遺忘加入沸石應(yīng)停止加熱，并冷卻至室溫后再加入沸石，千萬不行在熱的溶液中加入沸石，以免發(fā)生暴沸引起事故。⑷乙醇易燃，試驗(yàn)中應(yīng)留意平安。如用酒精燈、煤氣燈等有明火的加熱設(shè)備時(shí)，需墊石棉網(wǎng)加熱，千萬不行干脆加熱蒸餾燒瓶。⑸適用范圍常用于分別、提純互溶的液態(tài)有機(jī)物。如石油的分餾。⑹適用條件①有機(jī)物的熱穩(wěn)定性較強(qiáng)。②有機(jī)物與雜質(zhì)的沸點(diǎn)相差30℃以上。典例2．欲用96%的工業(yè)酒精制取無水乙醇時(shí)，可選用的方法是()A．加入無水CuSO4，再過濾B．加入生石灰，再蒸餾C．加入濃硫酸，再加熱，蒸出乙醇D．將96%的乙醇溶液干脆加熱蒸餾【答案】B【解析】工業(yè)酒精制取無水乙醇，先加生石灰再蒸餾。2．重結(jié)晶⑴原理：利用被提純物質(zhì)與雜質(zhì)在同一溶劑中的溶解度不同而將其雜質(zhì)除去的方法。⑵關(guān)鍵：選擇適當(dāng)?shù)娜軇侨軇┑臈l件：①雜質(zhì)在溶劑中的溶解度很小或很大；②被提純的有機(jī)物在此溶劑中的溶解度受溫度的影響較大。苯甲酸的重結(jié)晶試驗(yàn)：（注：苯甲酸在水中的溶解度：25℃：0.17g；95℃：6.8g）試驗(yàn)步驟：粗產(chǎn)→熱溶解→熱過濾→冷卻結(jié)晶→提純產(chǎn)品⑴加熱溶解：往裝有粗苯甲酸的燒杯中加入40mL蒸餾水，在石棉網(wǎng)上攪拌加熱，至粗甲苯溶解。全溶后在加入少量蒸餾水。⑵趁熱過濾：用玻璃漏斗趁熱將溶液過濾到另一100mL燒杯中。(留意：一貼，二低，三靠)⑶冷卻結(jié)晶：將濾液靜置，使其緩慢冷卻結(jié)晶。⑷濾出晶體。典例3．對(duì)不純的固體有機(jī)物進(jìn)行提純，常選用的方法是()A．蒸發(fā)B．重結(jié)晶C．蒸餾D．分液【答案】B【解析】對(duì)不純的固體有機(jī)物進(jìn)行提純，常選用的方法是重結(jié)晶。3.萃取：⑴原理：利用混合物中一種溶質(zhì)在互不相溶的兩種溶劑中的溶解性不同，用一種溶劑把溶質(zhì)從它與另一種溶劑組成的溶液中提取出來的方法。⑵主要儀器：分液漏斗典例4.下列每組中各有三對(duì)物質(zhì)，它們都能用分液漏斗分別的是（）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，己烷和水【答案】BD【解析】A項(xiàng)，酒精和水互溶；C項(xiàng)，甘油和水，乙酸和水，乙酸和乙醇都互溶，不能用分液漏斗分別。B項(xiàng)，四氯化碳和水，溴苯和水，硝基苯和水；D項(xiàng)，汽油和水，苯和水，己烷和水，都不互溶，可用分液漏斗分別。課后練習(xí)：1．自然色素的提取往往應(yīng)用到萃取操作，現(xiàn)在有用大量水提取的自然色素，下列溶劑不能用來萃取富集這些自然色素的是()A．四氯化碳B．苯C．乙醇D．直餾汽油【答案】C【解析】用水提取的自然色素，易溶于水的溶劑不能用來萃取富集這些自然色素，故選C。2.在試驗(yàn)室中，下列除去雜質(zhì)的方法正確的是（）①乙烷中混乙烯，通入氫氣在肯定條件下反應(yīng)，使乙烯轉(zhuǎn)化為乙烷；②除去乙酸乙酯中少量的乙酸：用飽和碳酸鈉溶液洗滌，分液、干燥、蒸餾；③除去CO2中少量的SO2：氣體通過盛飽和碳酸鈉溶液的洗氣瓶；④除去乙醇中少量的乙酸：加足量生石灰，蒸餾；⑤溴苯中混有溴，加入KI溶液，振蕩，用汽油萃取出溴；⑥硝基苯中混有濃HNO3和濃H2SO4，將其倒入NaOH溶液中，靜置后再過濾．A．①②③⑥B．②④ C．②③④ D．②③④⑥【答案】Ｂ【解析】①乙烷中混乙烯，通入氫氣在肯定條件下反應(yīng)，引入新雜質(zhì)氫氣，不能除雜，應(yīng)選溴水、洗氣除雜，故錯(cuò)誤；②除去乙酸乙酯中少量的乙酸，乙酸與飽和碳酸鈉溶液反應(yīng)后，與乙酸乙酯分層，然后分液、干燥、蒸餾即可，故正確；③二者均與飽和碳酸鈉溶液反應(yīng)，不能除雜，應(yīng)選飽和碳酸氫鈉溶液，故錯(cuò)誤；④乙酸與生石灰反應(yīng)后增大與乙醇的沸點(diǎn)差異，然后蒸餾可除雜，故正確；⑤溴苯中混有溴，加入KI溶液，振蕩，生成碘，碘易溶于溴苯，引入新雜質(zhì)，應(yīng)選NaOH、分液來分別，故錯(cuò)誤；⑥硝基苯中混有濃HNO3和濃H2SO4，將其倒入NaOH溶液中，只有硝基苯不反應(yīng)，且出現(xiàn)分層，用分液法分別，故錯(cuò)誤。3.有關(guān)除雜試劑和分別方法的選擇均正確的是（）選項(xiàng)被提純的物質(zhì)除雜試劑分別方法A粗苯甲酸水蒸餾B淀粉溶液（NaCl）水過濾C苯（苯酚）NaOH溶液分液D甲烷（乙烯）KMnO4酸性溶液洗氣【答案】C【解析】解：A．粗苯甲酸是粉末細(xì)小粒子狀態(tài)的固體，應(yīng)溶于水，利用重結(jié)晶法分別，故A錯(cuò)誤；B．二者均可透過濾紙，應(yīng)利用滲析法分別，故B錯(cuò)誤；C．苯酚與NaOH反應(yīng)后，與苯分層，然后分液可除雜，故C正確；D．乙烯被高錳酸鉀氧化生成二氧化碳，引入新雜質(zhì)，應(yīng)選溴水、洗氣，故D錯(cuò)誤。4.用括號(hào)內(nèi)試劑除去下列各物質(zhì)中的少量雜質(zhì)，正確的是（）A．溴苯中的溴（KI溶液）B．乙烷中的乙烯（酸性KMnO4溶液）C．硝基苯中的NO2（NaOH溶液）D．苯中的己烯（Br2水）【答案】C【解析】A．溴置換出碘，引入新雜質(zhì)，應(yīng)加入氫氧化鈉溶液除雜，故A錯(cuò)誤；B．乙烯被氧化為二氧化碳?xì)怏w，引入新的雜質(zhì)，可用溴水除雜，故B錯(cuò)誤；C．二氧化氮與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，可用于除雜，故C正確；D．己烯與溴水發(fā)生加成反應(yīng)生成鹵代烴，鹵代烴溶于苯，不能除雜，故D錯(cuò)誤。5．將甲、乙兩種有機(jī)物在常溫常壓下的混合物分別，已知它們的物理性質(zhì)如下：物質(zhì)密度/(g/cm3)沸點(diǎn)/℃水溶性溶解性甲0.789378.5溶溶于乙乙1.220100.7溶溶于甲則應(yīng)采納的分別方法是()A．分液B．蒸餾C．干餾D．萃取【答案】B【解析】依據(jù)題中信息可以看出，甲和乙兩物質(zhì)均易溶于水