高中化学人教版选修5课后训练：1_4_1 有机物的分离、提纯含解析

高中化学人教版选修5课后训练：1_4_1 有机物的分离、提纯含解析

第一章　第四节　第1课时 一、选择题 ‎1. 下列每组中各有三对物质，它们都能用分液漏斗分离的是(　　)‎ A．乙酸乙酯和水，酒精和水，植物油和水 B. 四氯化碳和水，溴苯和苯，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 解析：A选项中，酒精和水互溶；B选项中溴苯和苯互溶；C选项中三组物质都互溶。‎ 答案：D ‎2. 下列实验中，不能达到预期目的的是(　　)‎ ‎①用升华法分离碘和氯化铵的混合物 ‎②用结晶法分离硝酸钾和氯化钠的混合物 ‎③用分液法分离水和硝基苯的混合物 ‎④用蒸馏法分离乙醇(沸点为‎78.5 ℃‎)和乙酸乙酯(沸点为‎77.5 ℃‎)的混合物 A．①④　　 B．②③‎ C．③④　　 D．②④‎ 解析：①中NH4Cl受热易分解；④中二者的沸点十分相近，不能用蒸馏法。‎ 答案：A ‎3. 选择一种溶剂将碘水中的碘萃取出来，这种溶剂应具备的性质是(　　)‎ A．易溶于水，且不与碘发生化学反应 B. 不溶于水，且比水更容易使碘溶解 C．不溶于水，且密度必须比水大 D. 不溶于水，且密度必须比水小 解析：在萃取时，萃取剂具备以下性质：不溶于水且易溶解溶质和不发生化学反应。‎ 答案：B ‎4. 为了提纯下表中的物质(括号内为杂质)，有关除杂试剂和分离方法的选择均正确的是(　　)‎ 编号 被提纯的物质 除杂试剂 ‎ 分离方法 ‎①‎ 己烷(己烯)‎ 溴水 分液 ‎②‎ 淀粉溶液(NaCl)‎ 水 渗析 ‎③‎ CH3CH2OH(CH3COOH)‎ CaO 蒸馏 ‎④‎ CO2(SO2)‎ Na2CO3溶液 洗气 A. ①②　 B．②③‎ C．③④　 D．①④‎ 解析：向①中加入溴水，己烯与Br2反应的产物与己烷仍互溶，且己烷可萃取溴水中的溴，用分液法不能将己烷提纯；④中除杂试剂Na2CO3既可与杂质SO2反应，又可吸收被提纯气体CO2，所以用Na2CO3溶液不可行，应改用饱和NaHCO3溶液。‎ 答案：B ‎5. 下列有关实验原理或操作正确的是(　　)‎ A．①分离CCl4和水 B. ②洗涤沉淀时，向漏斗中加适量水，搅拌并滤干 C．③液体分层，下层呈无色 D. ④除去氯气中的氯化氢 解析：洗涤沉淀时，不能搅拌，以防滤纸破损，B错。C中下层为碘的CCl4溶液，为紫色，C错。D中洗气时应是长管进，短管出，D错。‎ 答案：A ‎6. 在一定条件下，萘可以被硝酸和硫酸的混合酸硝化生成二硝基取代物，它是1,5－二硝基萘、1,8－二硝基萘的混合物，后者可溶于质量分数大于98%的硫酸，而前者不能。利用这一性质可将这两种异构体分离。将上述硝化产物加入适量98%的硫酸，充分搅拌，用耐酸漏斗过滤，欲从滤液中得到固体1,8－二硝基萘，应采用的方法是(　　)‎ A．蒸发浓缩结晶　 B．向滤液中加水过滤 C．用碳酸钠溶液处理滤液　 D．将滤液缓缓加入水中 解析：根据题目信息知，滤液中有浓H2SO4和1,8－二硝基萘，浓H2SO4可溶于水，而1,8－二硝基萘不溶于水，故可以将滤液注入水中(相当于浓H2SO4的稀释)，然后过滤即可。‎ 答案：D ‎7. 下列实验操作中错误的是(　　)‎ A．分液时，分液漏斗中下层液体从下口放出、上层液体从上口倒出 B. 蒸馏时，应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口 C．可用酒精萃取碘水中的碘 D. 称量时，称量物放在称量纸上，置于托盘天平的左盘，砝码放在托盘天平的右盘 解析：酒精与水互溶，不能用来萃取碘水中的碘。‎ 答案：C ‎8. 下列是除去括号内杂质的有关操作，其中正确的是(　　)‎ A．苯(己烷)——分液 B. NO(NO2)——通过水洗、干燥后，用向下排空气法收集 C．乙烷(乙烯)——让气体通过盛酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶 D. 乙醇(乙酸)——加足量NaOH溶液，蒸馏 解析：苯和己烷都为有机物，能互溶，无法用分液法进行分离，A项错误；NO不能用排空气法收集，B项错误；乙烯能被酸性KMnO4溶液氧化为CO2，因此除去旧杂质的同时，引入了新杂质，C项错误；将乙酸转化为难挥发的盐，从而可以采用蒸馏法将乙醇提纯，D项正确。‎ 答案：D ‎9.下列有关物质的分离的说法中，正确的是(　　)‎ A．除去乙酸乙酯中的少量乙酸，可加入氢氧化钠溶液充分反应后分液 B. 如图所示，振荡后静置，上层溶液颜色保持不变 C．C2H5OH中有CH3COOH，加足量CaO蒸馏出乙醇 D. 分液时，分液漏斗中下层液体从下口放出，上层液体也从下口放出 解析：乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中能完全水解，故A错；Br2与NaOH溶液反应，上层溶液颜色变为无色，故B错；乙酸与氧化钙反应生成高沸点的盐，乙醇不能，蒸馏得到乙醇，C正确；D选项的操作会使上层液体被下层液体污染，故错。‎ 答案：C ‎10. 现有一瓶乙二醇和丙三醇的混合液，已知它们的性质如下表：‎ 物质 分子式 熔点/℃‎ 沸点/℃‎ 密度/ g·cm－3‎ 溶解性 乙二醇 C2H6O2‎ ‎－11.5‎ ‎198‎ ‎1.11‎ 易溶于水和乙醇 丙三醇 C3H8O3‎ ‎17.9‎ ‎290‎ ‎1.26‎ 与水和乙醇任意比互溶 据此，将乙二醇和丙三醇分离的最佳方法是(　　)‎ A．萃取　　 B．升华 C．蒸馏　　 D．蒸发 解析：根据表中乙二醇和丙三醇两物质性质的对比可知：应根据它们沸点的差异，选择蒸馏的方法进行分离。‎ 答案：C ‎11. 下列说法中错误的是(　　)‎ A．用酒精萃取甲苯水溶液中的甲苯的操作可选用分液漏斗，而后静置分液 B. 进行分液时，分液漏斗中的下层液体从下口放出，上层液体则从上口倒出 C．密度不同、互不相溶的液体混合物，可采用分液的方法将它们分离 D. 对于热稳定性较强、沸点较高的液态有机化合物和沸点较低的杂质可用蒸馏法进行除杂 解析：酒精易溶于水，与水互溶不能分层，不符合选取萃取剂的条件，不能达到萃取的目的，A项错误；分液漏斗中的下层液体只能从下口放出，若从上口倒出，则下层液体与上层液体相混而不纯，同样上层液体从下口放出时也会使上层液体与残留在漏斗内壁的下层液体相混而不纯，B项正确；根据萃取分液和蒸馏的实验原理可知C、D项均正确。‎ 答案：A ‎12. 为提纯下列物质(括号内为杂质)，选用的试剂和分离方法都正确的是(　　)‎ 物质 试剂 分离方法 ‎①‎ 硝酸钾(氯化钠)‎ 蒸馏水 降温、结晶、过滤 ‎②‎ 二氧化碳(氯化氢)‎ 饱和碳酸钠 洗气 ‎③‎ 苯(苯酚)‎ 饱和碳酸钠 蒸馏 ‎④‎ 苯(甲苯)‎ 浓溴水 分液 A. ①② 　 B．①③ ‎ C．只有③ 　　 D．③④‎ 解析：CO2和HCl均能与饱和碳酸钠溶液反应，②不正确；苯和甲苯都能萃取出浓溴水中的溴，都难溶于水，密度都比水小，无法分离苯和甲苯，④错误。‎ 答案：B 二、非选择题 ‎13. 现拟分离乙酸乙酯、乙酸、乙醇的混合物，下图是分离操作步骤流程图。请在图中圆括号内填入适当的试剂，在方括号内填入适当的分离方法，在方框内填入所分离的有关物质的名称。‎ a__________________，b__________________；‎ ‎①__________________，②__________________，‎ ‎③__________________；‎ A__________________，B__________________，‎ C__________________，D__________________，‎ E__________________。‎ 解析：三者为互溶的液体，CH3COOCH2CH3不溶于水，CH3COOH、CH3CH2OH均易溶于水，故可先用水溶液分离出CH3COOCH2CH3；乙醇、乙酸的沸点相差不大(‎78 ℃‎、‎117 ℃‎)且极易互溶，故设法把CH3COOH转化为盐类，而后利用蒸馏法得到CH3CH2OH，最后将乙酸盐再转化为CH3COOH，蒸馏即可得到。‎ 答案：a.饱和Na2CO3　 B．H2SO4　①分液　②蒸馏　 ③蒸馏　A．乙酸乙酯　B．乙醇、乙酸钠　C．乙酸钠 　D．乙酸　E．乙醇 ‎14. 化学实验所要用到的仪器多种多样，形态各异，对于不熟悉的仪器可从其结构上分析，得出其功能和用途。对氨基苯磺酸是制取染料和一些药物的重要中间体，可由苯胺磺化得到。‎ 实验室可利用如图实验装置合成对氨基苯磺酸。实验步骤如下：‎ ‎①在一个250 mL三颈烧瓶中加入10 mL苯胺及几粒沸石，将三颈烧瓶放入冷水中冷却，小心地加入18 mL浓硫酸。‎ ‎②将三颈烧瓶置于油浴中缓慢加热至170～‎180 ℃‎，维持此温度2～2.5 h。‎ ‎③将反应液冷却至约‎50 ℃‎后，倒入盛有100 mL冷水的烧杯中，用玻璃棒不断搅拌，促使晶体析出，抽滤，用少量冷水洗涤，得到的晶体是对氨基苯磺酸粗产品。‎ ‎④将粗产品用沸水溶解，冷却结晶(若溶液颜色过深，可用活性炭脱色)，抽滤，收集产品，晾干。(说明：100 mL水在‎20 ℃‎时可溶解对氨基苯磺酸‎10.8 g，在‎100 ℃‎时可溶解‎66.7 g)‎ 试回答填空。‎ ‎(1)装置中冷凝管的作用是__________________________________________。‎ ‎(2)步骤②中采用油浴加热，下列说法正确的是________(填序号)。‎ A．用油浴加热的好处是反应物受热均匀，便于控制温度 B. 此处也可以改用水浴加热 C．实验装置中的温度计可以改变位置，也可使其水银球浸入在油中 ‎(3)步骤③用少量冷水洗涤晶体的好处是___________________________ _________________________________________________________。‎ ‎(4)步骤④中有时需要将“粗产品用沸水溶解，冷却结晶，抽滤”的操作进行多次，其目的是_______________________________________________________________________。‎ 每次抽滤后均应将母液收集起来，进行适当处理，其目的是_______________ ___________________________。‎ 解析：(1)因反应温度较高，为170～180 ℃，会使等有机物挥发，故装置中冷凝管的作用是冷凝回流，以提高产率。‎ ‎(2)因加热温度为170～‎180 ℃‎，高于水的沸点，故不能用水浴加热而采用油浴，这样可使反应物受热均匀，便于控制温度，只要使油的温度为170～‎180 ℃‎即可，因此温度计水银球也可浸入在油中，控制了油温即控制了反应温度。‎ ‎(3)因产品的溶解度随温度升高而增大，用冷水洗涤可减少产品的溶解，从而减少损失。‎ ‎(4)因为产品的溶解度受温度变化的影响较大，故可采用重结晶的方法对其提纯。在抽滤后的母液中仍会残留少量产品，应将母液收集后集中处理，以回收产品，提高产率。‎ 答案：(1)冷凝回流　(2)AC 　(3)减少对氨基苯磺酸的损失　(4)提高对氨基苯磺酸的纯度　 提高对氨基苯磺酸的产率