（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)于蒸餾的實驗操作說法正確的是()。A.蒸餾的原理是利用混合物中各組分的沸點不同,通過加熱實現(xiàn)分離B.蒸餾燒瓶可以用酒精燈直接加熱C.開始蒸餾時,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,在使用時必須墊石棉網(wǎng)。蒸餾時先加熱后冷凝管通水會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.在實驗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)的沸點不同進(jìn)行分離,為蒸餾法,A項正確;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項錯誤;乙為冷凝裝置,可用蛇形冷凝管代替,C項正確;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個數(shù)之比為1∶2∶3B.分子中C、H個數(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。下列說法錯誤的是()。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項正確。分離水層與有機(jī)層需要用到分液漏斗,B項正確。溶液蒸發(fā)結(jié)晶應(yīng)用蒸發(fā)皿,C項錯誤?？捎谜麴s的方法從有機(jī)層中分離出甲苯,D項正確。7.以下為關(guān)于混合物分離的實驗,請回答下列有關(guān)問題。實驗一: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”)。

實驗二: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,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,還需要使用溫度計測定溫度。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項錯誤。能力提升1.實驗室處理廢催化劑FeBr3溶液,得到溴的苯溶液和FeCl3·6H2O。下列設(shè)計能達(dá)到實驗?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.用裝置丙分液時先從下口放出水層,再從上口倒出有機(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項錯誤。圖中氣體的進(jìn)入方向不合理,應(yīng)為“長進(jìn)短出”,B項錯誤。苯不溶于水,且密度比水的小,則溴的苯溶液在上層,用分液漏斗分液時先從下口放出水層,再從上口倒出有機(jī)層,C項正確。蒸發(fā)時促進(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項錯誤。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,實驗測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項正確。3.(雙選)除去下列物質(zhì)中所含少量雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì)),所選用的試劑和分離方法能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?)。選項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項不正確;乙醇能與水互溶,故可以用蒸餾的方法除去水,但因為乙醇和水能夠按一定比例形成恒沸物,故需先加入CaO來吸收水再進(jìn)行蒸餾,C項正確;甲苯與苯是互溶的沸點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:名稱相對分子質(zhì)量密度熔點沸點溶解性氯化苦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,