2020-2021学年高中生物人教版选修1专题练：专题综合评估专题6　植物有效成分的提取

2020-2021学年高中生物人教版选修1专题练：专题综合评估专题6　植物有效成分的提取

专题综合评估(六) 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分 100 分，考试时间 60 分钟。 第Ⅰ卷(选择题，共 50 分) 一、选择题(本大题共 25 个小题，每小题 2 分，共 50 分) 1．提取玫瑰精油的过程中，油水混合物中要加入氯化钠，不属 于其目的的是( A ) A．增大玫瑰精油的溶解度 B．盐析，使玫瑰精油和水分开 C．利于玫瑰精油的纯化 D．利于玫瑰精油的回收 解析：加入质量浓度为 0.1 g/mL 的氯化钠溶液，使乳化液分层。 然后将其倒入分液漏斗中，用分液漏斗将油层和水层完全分开。 2．在橘皮精油提取过程中石灰水的作用是( C ) A．使溶液呈碱性 B．为彻底清洗脏物 C．防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率 D．漂去橘皮颜色 解析：氢氧化钙溶液的俗名是石灰水，pH 为 12，呈强碱性。本 实验使用的目的是用石灰水充分浸泡橘皮，能够破坏细胞结构，分解 果胶，防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率。实验中要注意避免石灰水 与皮肤接触。 3．提取玫瑰精油和橘皮精油的实验流程中共有的操作是( D ) A．蒸馏 B．压榨 C．萃取 D．分液 解析：提取玫瑰精油采用水蒸气蒸馏法，提取橘皮精油采用压榨 法，但二者得到的最初产物均为油水混合物，需用分液漏斗分液。 4．从胡萝卜中提取胡萝卜素时，首先要将原料粉碎、干燥，其 目的主要是( C ) A．胡萝卜太大，不能放入烧杯中 B．整个胡萝卜不能溶于有机溶剂 C．使原料充分与有机溶剂接触，增大溶解度，脱水 D．减少萃取的时间，从而提高效率 解析：影响萃取的因素主要有萃取剂的性质和使用量，此外，原 料颗粒的大小及含水量也能影响萃取效率。因此，先将胡萝卜粉碎， 并干燥脱水，使之与萃取剂充分接触，提高溶解度，效果就越好。另 外，萃取时间一般要长一些，效果也会好些。 5．萃取过程中采用水浴加热的原因( D ) A．水浴加热不易破坏胡萝卜素分子的结构 B．是为了保持 97～100 ℃的恒温 C．防止加热时有机溶剂挥发 D．有机溶剂遇明火易爆炸 解析：萃取过程使用的有机溶剂都是易燃物，直接使用明火加热 容易引起燃烧、爆炸，所以宜采用水浴加热。 6．色素能够在滤纸上彼此分离开的原因是( D ) A．色素提取液中的不同色素已经分开 B．阳光的照射使各种色素能彼此分开 C．滤纸对各种色素的吸附能力不同 D．层析液使色素溶解并彼此分离的扩散速度不同 解析：色素在层析液中的溶解度不同，因此随着层析液在滤纸上 扩散时的速度不同，因而能在滤纸上分开。 7．萃取法是将粉碎、干燥的植物原料用有机溶剂浸泡，使芳香 油溶解在有机溶剂中，蒸发出某种物质，就可以得到纯净的植物芳香 油。蒸发出的物质是( A ) A．有机溶剂 B．芳香油 C．有机溶剂中的杂质 D．芳香油中的杂质 解析：萃取的原理即为使芳香油溶于有机溶剂中，蒸发掉有机溶 剂可得植物芳香油。 8．工业生产上，植物芳香油常采用水蒸气蒸馏法，原因是 ( D ) A．利用水蒸气可将挥发性强的植物芳香油携带出来 B．水蒸气蒸馏法可划分为水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏 C．植物芳香油挥发性强，易溶于有机溶剂 D．操作最简单，成本较低 解析：A 为原理；B 为类型；C 为萃取原理。 9．用蒸馏法提取玫瑰精油有关叙述错误的是( A ) A．蒸馏温度高，水和玫瑰精油挥发得就容易，所以在高温下蒸 馏效果好一些 B．为了充分蒸馏玫瑰精油，应该在较低温度下延长蒸馏时间 C．在乳浊液分层的时候，为了利于水和油层的分开，向乳化液 中加入氯化钠 D．水和油层分开后，应在初提取的玫瑰精油中加入适量的无水 硫酸钠吸去残留的水分，放置过夜，经过滤除去固体硫酸钠后，就可 以得到玫瑰精油 解析：蒸馏温度太高、时间太短，玫瑰精油的品质就比较差，如 果要提高品质，就需要在较低温度下延长蒸馏时间。向乳浊液中加入 氯化钠，增加盐的浓度，有利于水和油分层，通过分液漏斗排去水， 得到初提取的玫瑰精油，再加入适量的无水硫酸钠吸去残留的水分， 放置过夜、过滤除去固体硫酸钠后，就可以得到玫瑰精油。 10．下列说法中正确的是( C ) A．乳浊液经分液漏斗分离后的玫瑰液中不含水 B．加入无水硫酸钠的目的是避免玫瑰精油的挥发 C．无水硫酸钠具有吸水功能 D．氯化钠能使水和油充分混合 解析：乳浊液经分液漏斗分离后的玫瑰液中还含有水，加入无水 硫酸钠的目的就是吸去其中的水，放置过夜后，再过滤除去固体的硫 酸钠就可以得到玫瑰油了。无水硫酸钠并不能与芳香油发生化学反 应。氯化钠能使水和油分层，以利于水、油的分离。 11．对提取出的胡萝卜素进行纸层析鉴定，正确的是( B ) A．每次点样后，可用注射器直接点样 B．点样过程中，应快速细致，形成直径大小相同的圆点 C．层析液所用的试剂为石油醚和丙酮的混合液 D．在纸层析过程中，滤纸可放在普通烧杯中 解析：点样时应注意点样斑点不能太大(直径应小于 0.5 cm)，如 果用吹风机吹干，温度不宜过高，否则斑点会变黄。将点好样的滤纸 卷成筒状，卷纸时注意滤纸两边不能相互接触，以免因毛细管现象导 致溶剂沿滤纸两边的移动加快，溶剂前沿不齐，影响结果。 12．分离出的橘皮精油一般要放在 5～10 ℃的冰箱中，静置 5 ～7 d，其主要目的是( C ) A．低温保持橘皮精油的活性 B．低温降低精油的挥发性 C．去除水和蜡质等杂质 D．低温使精油凝固 解析：用分液漏斗分离得到的橘皮油还含有少量的水和果蜡，需 要在 5～10 ℃的冰箱中，静置 5～7 d，使杂质沉淀。 13．新鲜的橘皮出油率低，需要干燥去水，并用石灰水浸泡。其 中石灰水浸泡的作用是( D ) A．去掉橘皮中的酸性物质，以免影响出油率 B．破坏细胞结构，萃取出橘皮精油 C．起漂白作用，分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱 D．破坏细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱 解析：将橘皮用石灰水浸泡，可以分解植物细胞壁中的果胶，破 坏细胞结构，防止橘皮压榨时滑脱。 14．萃取前往往要将胡萝卜烘干、粉碎，并且原料颗粒越小越好， 这样做的目的是( B ) A．让胡萝卜尽快溶解出胡萝卜素 B．让原料与萃取剂充分接触，提高萃取效率 C．让原料颗粒尽快溶于萃取剂中 D．节省萃取剂的使用量 解析：这样做的目的是让原料形成尽量小的颗粒，以便原料颗粒 能与萃取剂充分接触，保证萃取的彻底性，提高萃取的效率。 15．关于胡萝卜素的实验流程，叙述不正确的是( B ) A．萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的沸点，能够充分溶 解胡萝卜素，并且不与水混溶 B．为了提高萃取的效率，可以适当地提高温度，可采用酒精灯 直接加热的方法 C．萃取过程中在加热瓶口安装冷凝回流装置，是为了防止加热 时有机溶剂的挥发 D．浓缩的过程是为了把萃取剂与β胡萝卜素分开 解析：β胡萝卜素提取过程中，不宜提高温度，更不能用酒精灯 直接加热，否则容易引起有机溶剂的燃烧、爆炸，所以宜采用水浴加 热。 16．玫瑰精油素有“液体黄金”之称，下面是提取玫瑰精油的实 验流程图，请据图分析不正确的是( C ) A．提取玫瑰精油的方法是水蒸气蒸馏法 B．①和②操作要求分别加入氯化钠和无水硫酸钠 C．③操作是萃取，以除去固体硫酸钠 D．该实验流程也可用于从薄荷叶中提取薄荷油 解析：加入氯化钠是为了增大盐水的浓度，利于玫瑰油与水的分 层，加入无水硫酸钠是为了吸收精油中残留的水分，③操作是利用过 滤的方法除去固体硫酸钠。 17．使用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油，是因为玫瑰精油( A ) A．化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，能随水蒸气一 同蒸馏 B．化学性质稳定，难溶于水，难溶于有机溶剂，能随水蒸气一 同蒸馏 C．化学性质不稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，不能随水蒸 气一同蒸馏 D．化学性质不稳定，难溶于水，难溶于有机溶剂，不能随水蒸 气一同蒸馏 解析：水蒸气蒸馏法的原理是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳 香油携带出来，玫瑰精油的化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶 剂，能随水蒸气一同蒸馏。 18．柑橘、柠檬芳香油的制备通常使用压榨法，而不采用水中蒸 馏的方法，其原因是( B ) A．水中蒸馏不利于芳香油释放出来 B．水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题 C．水中蒸馏后的水油不易分离 D．压榨法是直接将柑橘、柠檬进行压榨 解析：水蒸气蒸馏法可以分为水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏。 其中，水中蒸馏的方法对于有些原料不适用，如柑橘和柠檬等，这是 因为水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题。因此，柑橘、 柠檬芳香油的制备通常使用压榨法。 19．为了研究和开发天然食用色素，某研究小组取等量相同品种 的红枣，采用溶剂提取红枣中部分红色素，用紫外光谱仪测定不同温 度下提取液的吸光度，实验结果如图所示。已知吸光度越大，红色素 含量越高。下列分析较合理的是( C ) A．20 ℃时，红枣中红色素含量最低 B．吸光度越大，红枣中红色素含量越高 C．红色素可能在较高温度下不稳定 D．温度越高，提取液中红色素含量越高 解析：从题图可以看出红色素的吸光度在 70 ℃时最大，当温度 高于 70 ℃时，其吸光度又减小，所以推测出红色素可能在高温条件 下不稳定。 20．下列有关胡萝卜素的叙述，错误的是( A ) A．胡萝卜素的化学性质稳定，溶于水，不溶于乙醇 B．胡萝卜是提取天然β－胡萝卜素的原料 C．微生物的发酵生产是工业提取β－胡萝卜素的方法之一 D．提取后，干燥过程中，时间不能太长，温度不能太高 解析：胡萝卜素为橘黄色结晶粉末，不溶于水，微溶于乙醇。胡 萝卜素在弱碱性条件下比较稳定，在酸中不稳定，在光照和含氧条件 下也不稳定。 21．下列关于提取胡萝卜素的相关知识的描述，错误的是 ( D ) A．胡萝卜素是脂类物质，所以提取时所用的试剂是亲脂性有机 溶剂 B．提取胡萝卜素可用纸层析法进行鉴定，鉴定时需要与标准样 品进行对照 C．一般情况下，提取胡萝卜素的效率与颗粒含水量成反比 D．提取过程中有加热环节，只需要控制温度，因为温度过高会 导致胡萝卜素分解 解析：提取胡萝卜素时，在胡萝卜颗粒加热过程中，应严格将温 度和时间控制在一定范围内，原因是温度过高和时间过长会导致胡萝 卜素分解，D 错误。 22．用纸层析法鉴定所提取的色素时，对层析时的注意事项解释 不正确的一项是( B ) A．层析时一定要选择干净的滤纸，应尽量避免用手直接接触滤 纸 B．点样时应注意点样斑点要大一些，越大越好 C．如果用吹风机吹干点样斑点时，温度不宜过高，否则斑点变 黄 D．将点好样的滤纸卷成筒状，卷纸时注意滤纸的两边不能相互 接触 解析：本题考查纸层析法鉴定色素的过程，在该过程中点样时应 注意点样斑点不能太大，直径应小于 0.5 cm。 23．下列关于实验设计的叙述，错误的是( D ) A．设计探究提取胡萝卜素的最佳温度的实验时，实验中唯一的 自变量是温度 B．设计探究提取胡萝卜素的最佳温度的实验时，需要注意萃取 时间、原料颗粒大小应保持一致 C．设计探究提取胡萝卜素的最佳温度的实验时，需要设置 3 个 或 3 个以上的不同温度 D．设计实验选择方法时，只需要考虑实验的最佳效果和可行性 解析：探究提取胡萝卜素的最佳温度时，温度就应该是本实验中 的唯一自变量，为了排除其他因素对实验结果的干扰，应保证其他条 件相同且适宜，所以需要将萃取时间、原料颗粒大小保持一致，A、 B 正确。实验中需要设置一系列具有温度梯度(至少 3 个不同温度)的 实验组，以便探究提取胡萝卜素的最佳温度，C 正确。设计实验选择 方法时，除考虑实验的最佳效果和可行性外，还要考虑经济成本等， D 错误。 24．下列有关玫瑰精油、橘皮精油两种植物芳香油提取方法的叙 述，正确的是( D ) A．二者均可以用水中蒸馏法来提取 B．二者所用原料均需进行干燥去水处理 C．为使两种植物精油与水分离，都向混合液中加入了 NaCl D．提取过程中均需加入 Na2SO4，该试剂在两种提取过程中所 起作用不同 解析：橘皮精油不适合用水中蒸馏法提取，因为采用水中蒸馏法 会导致原料焦糊和有效成分水解，A 错误。提取玫瑰精油时常用鲜玫 瑰花，B 错误。玫瑰精油提取过程中加入 NaCl 是为了促进水和油层 分离，加入 Na2SO4 是为了吸去油层中残留的水分；橘皮精油提取过 程中，为使橘皮精油易于与水分离，要加入 NaHCO3 和 Na2SO4，C 错误、D 正确。 25．以下关于植物有效成分的提取的说法，错误的是( C ) A．因为玫瑰精油的化学性质稳定，难溶于水，能随水蒸气一同 蒸馏，所以可以使用水蒸气蒸馏法提取 B．用压榨法提取橘皮精油时，为了提高出油率，需要将橘皮干 燥去水，并用石灰水浸泡 C．提取玫瑰精油时，水蒸气蒸馏后加入无水 Na2SO4 是为了让 玫瑰油与水的混合物出现明显分层 D．萃取胡萝卜素过程中，应该采用水浴加热，避免明火加热 解析：玫瑰精油的化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂， 可以随水蒸气一同蒸馏，所以可以使用水蒸气蒸馏法提取，A 正确。 新鲜的橘皮中含有大量的果蜡、果胶和水分，如果直接压榨，出油率 低，为了提高出油率，需要将橘皮干燥去水，并用石灰水浸泡，B 正 确。提取玫瑰精油时，水蒸气蒸馏后向油水混合物中加入 NaCl 可增 加盐的浓度，利于油水分层；分离出的油层中还有一定水分，一般还 要加入一定量的无水 Na2SO4 以吸收精油中残留的水分，C 错误。萃 取胡萝卜素过程中，应该避免明火加热，采用水浴加热，这是因为有 机溶剂一般是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸，D 正 确。 第Ⅱ卷(非选择题，共 50 分) 二、非选择题(本大题共 5 个题，共 50 分) 26．(10 分)根据教材中橘皮精油的提取过程，回答下列问题： (1)提取橘皮精油，常采用压榨法，原因是橘皮精油的有效成分 在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解并会产生原料焦糊等问题。 (2)提取橘皮精油时，为了提高出油率，首先将橘皮干燥去水， 并用石灰水浸泡，时间一般在 10_h 以上，石灰水的作用是能够破坏 细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率。 (3)压榨过程中，为了使橘皮油易于与水分离，常加入相当于橘 皮质量 0.25%的小苏打和 5%的硫酸钠，并调节 pH 至 7～8。 (4)得到压榨液后，先用普通布袋过滤除去固体物和残渣，然后 离心以进一步除去质量较小的固体残留物，再用分液漏斗或吸管将上 层的橘皮油分离出来。此时橘皮油还含有少量的水和果蜡，需在 5～ 10_℃下静置 5～7_d，使杂质沉淀，用吸管吸出上层澄清橘皮油，其 余部分通过滤纸过滤，滤液和吸出的上层橘油合并，成为最终的橘皮 精油。 27．(10 分)许多植物含有天然香料，如薄荷叶中含有薄荷油。现 用薄荷叶提取薄荷油。 回答问题： (1)薄荷油是挥发性物质，提取薄荷油时应选用鲜(填“鲜”或 “干”)薄荷叶作原料，其原因是薄荷油易挥发，鲜薄荷叶中薄荷油 含量高。 (2)用萃取法提取薄荷油时，采用的溶剂是乙醚，原理是薄荷油 能溶于乙醚，且乙醚沸点低、易蒸发。 (3)用水蒸气蒸馏法提取薄荷油时，在油水混合物中加入氯化钠 的作用是使乳化液分层。常用于分离油层和水层的器皿是分液漏斗。 分离出的油层中加入无水硫酸钠的作用是吸去油层中的水分，除去固 体硫酸钠的常用方法是过滤。 解析：(1)薄荷油易挥发，鲜薄荷叶中薄荷油含量高，更易提取。 (2)薄荷油是有机物，易溶于有机溶剂乙醚，且乙醚沸点低、易蒸发， 故常用乙醚作为萃取剂。(3)氯化钠的作用是使乳化液分层；用于分 离油层和水层的常用器皿是分液漏斗；无水硫酸钠可吸去油层中的水 分，使油层分离；除去固体硫酸钠常用过滤法。 28．(10 分)通过对玫瑰精油、橘皮精油提取过程的学习，请你完 成提取茉莉油的过程： (1)第一步，采摘能够提取茉莉油的原料为茉莉花，要在花的盛 开期采收，此时，茉莉油的含量较高。 (2)茉莉油的化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，能随 水蒸气一同蒸馏，故提取茉莉油可采取水蒸气蒸馏法和萃取法，但常 采用水蒸气蒸馏法，原因是水蒸气蒸馏设备简单、成本低、易于操作。 (3)水蒸气蒸馏法是通过水分子向原料中渗透，使植物中精油成 分向水中扩散，形成精油与水的共沸物，蒸出的水蒸气与精油通过冷 凝，分离油层后得到精油。 (4)如图是茉莉油的生产过程，请回答： ①向蒸馏器中加入原料时，茉莉花与清水的质量比大约为 1 4。 ②A 表示水蒸气蒸馏过程，B 表示冷凝过程，C 表示分离油层， 通过 C 提取出的直接精油，可能还含有一定的水分，所以要向提取 液中加入 D 无水硫酸钠吸水，放置过夜，再过滤除去固体物质，即 可得到茉莉油。 解析：(1)用于提炼茉莉油的茉莉花要在花开的盛期采收，大约 是每年的 5 月上、中旬。在此阶段，花朵含茉莉油量最高。 (2)茉莉油的化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，能随 水蒸气一同蒸馏，所以能够采取萃取和水蒸气蒸馏两种方法，由于水 蒸气蒸馏法设备简单、成本低、易于操作，故一般采取此法。 (3)水蒸气蒸馏是通过水分子与原料相互扩散，形成油水混合物， 蒸出以后再通过冷凝与分液，即可得到精油。 29．(10 分)比较提取玫瑰精油的水蒸气蒸馏装置和提取胡萝卜素 的装置，如图所示。请回答有关问题： (1)A 装置中提取物最后存在于接收瓶(锥形瓶)中，B 装置提取物 存在于烧瓶中。 (2)两个装置的差别是由于提取的方法不同，归根到底是由于提 取物的分子结构和理化性质不同。A 装置中的提取物一般具有挥发 性，B 装置中提取物在石油醚等有机溶剂中有较高的溶解度。 (3)B 装置需避免明火加热，其原因是有机溶剂是易燃物，直接 使用明火加热容易引起燃烧、爆炸；在加热瓶口安装回流冷凝装置的 作用是防止加热时有机溶剂挥发。 解析：(1)A 装置是蒸馏装置，提取物随水蒸气蒸发后由于冷凝 管的冷凝作用最后进入接收瓶，而 B 装置是萃取装置，提取物最终 溶解在烧瓶内的有机溶剂中。(2)A 装置中的提取物必须具有挥发性 才能随水蒸气进入接收瓶，B 装置中的提取物只有在有机溶剂中有高 溶解度才能被萃取出来。(3)如果萃取液是有机溶剂，需要隔水加热， 目的是防止有机溶剂燃烧或爆炸；回流冷凝装置的作用是防止加热时 有机溶剂挥发。 30．(10 分)生物柴油是一种可再生的清洁能源，其应用在一定程 度上能够减缓人类对化学燃料的消耗。科学家发现，在微生物 M 产 生的脂肪酶作用下，植物油与甲醇反应能够合成生物柴油(如下图)。 (1)用于生产生物柴油的植物油不易挥发，宜选用压榨、萃取方 法从油料作物中提取。 (2)筛选产脂肪酶的微生物 M 时，选择培养基中添加的植物油为 微生物生长提供碳源，培养基灭菌采用的最适方法是高压蒸汽灭菌 法。 (3)测定培养液中微生物数量，可选用显微镜直接计数法直接计 数；从微生物 M 分离提取的脂肪酶通常需要检测酶活性(或酶活力)， 以确定其应用价值；为降低生物柴油生产成本，可利用固定化酶(或 固定化细胞)技术使脂肪酶能够重复使用。 (4)若需克隆脂肪酶基因，可应用耐热 DNA 聚合酶催化的 PCR(或多聚酶链式反应)技术。 解析：(1)因为生产生物柴油的植物油不易挥发，所以不适合采 用蒸馏法提取，应用压榨法或萃取法提取。(2)植物油中不含矿质元 素，只为微生物提供碳源。培养基适合用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。 (3)测定微生物的数量，可以用显微镜直接计数。分离出的脂肪酶要 对其活性进行检测，以确定其应用价值。可以利用固定化酶技术重复 使用脂肪酶。(4)利用 PCR 技术可以扩增基因。