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2025人教版化学选择性必修3
分层作业3　有机化合物的分离与提纯
A级必备知识基础练
题组1.分离和提纯仪器的选择
1.苯甲酸重结晶实验操作中,不需要用到的仪器是 (　　)
A B C D
烧杯 酒精灯 坩埚 漏斗
2.可以用分液漏斗分离的一组混合物是(　　)
A.溴和四氯化碳 B.乙醇和水
C.汽油和苯 D.苯和水
3.下列操作中,选择的仪器正确的是(　　)
①分离汽油和氯化钠溶液　②从含Fe3+的自来水中得到蒸馏水　③分离氯化钾和二氧化锰的混合物　④从氯化钠溶液中得到氯化钠晶体
A.①—丁　②—丙　③—甲　④—乙
B.①—乙　②—丙　③—甲　④—丁
C.①—丁　②—丙　③—乙　④—甲
D.①—丙　②—乙　③—丁　④—甲
题组2.分离和提纯的原理与操作
4.下列关于实验操作的叙述不正确的是(　　)
A.萃取操作时,应选择有机萃取剂,且萃取剂的密度必须比水大
B.萃取时,所加入的溶剂应与原溶剂互不相溶,且与溶质不反应
C.蒸馏操作时,应在蒸馏烧瓶中加入几块沸石,防止液体暴沸
D.蒸发操作时,当蒸发皿中有大量固体析出时就停止加热,利用余热把剩下的水蒸干
5.青蒿素为无色针状晶体,易溶于丙酮、氯仿和苯中,在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解,在水中几乎不溶。青蒿素的熔点为156~167 ℃,热稳定性差。已知:乙醚的沸点为35 ℃。提取青蒿素的主要工艺为
下列有关此工艺中的操作描述不正确的是(　　)
A.破碎的目的是提高青蒿素的浸取率
B.操作Ⅰ是萃取
C.操作Ⅱ是蒸馏
D.操作Ⅲ是重结晶
6.[2024浙江杭州高二检测]下列关于物质的分离、提纯实验中的一些操作或做法正确的是(　　)
A.在组装蒸馏装置时,温度计的水银球应伸入液面下
B.用96%的工业酒精制取无水乙醇,可采用直接蒸馏的方法
C.在苯甲酸重结晶实验中,待粗苯甲酸完全溶解后,冷却后将溶液过滤
D.在苯甲酸重结晶实验中,滤出晶体且洗涤后,直接将晶体铺在干燥的滤纸上晾干
题组3.分离和提纯方法的选择
7.现有一瓶甲和乙的混合溶液,已知甲和乙的某些性质如下表:
物质 分子式 熔点/℃ 沸点/℃ 水溶性
甲 C3H6O2 -98 57.5 0.93 可溶
乙 C4H8O2 -84 87 0.90 可溶
由此推知分离甲和乙的最佳方法是(　　)
A.萃取法 B.升华法
C.蒸馏法 D.分液法
8.[2024辽宁大连高二检测]已知酯类在酸性和强碱性条件下可以发生水解反应,下列关于物质的分离、提纯的做法正确的是(　　)
A.除去KNO3固体中混有的少量NaCl:重结晶
B.除去乙酸乙酯中少量的乙酸:加氢氧化钠溶液,充分振荡,过滤
C.分离碘化钠和单质碘的混合水溶液:用乙醇萃取并蒸馏
D.分离苯和四氯化碳:分液
9.有A、B两种互溶的化合物都不溶于水且密度都比水小,常温下A、B为液体,A的沸点比B的低,A不与NaOH反应,B与NaOH反应生成水和可溶的C,C与盐酸反应可得NaCl和B。分离A和B的混合物,可采用下列方法:
(1)利用这两种化合物在某种试剂中溶解性的差异,可采用萃取的方法加以分离,实验操作的正确顺序是　　　　　(填序号),从分液漏斗的　　　　(填“上”或“下”)层分离出的液体是A;　　　　　(填序号),从分液漏斗的　　　　　　(填“上”或“下”)层分离出的液体是B。
可供选择的操作有:
①向分液漏斗中加入稀盐酸
②向分液漏斗中加入A和B的混合物
③向分液漏斗中加入氢氧化钠溶液
④充分振荡混合溶液,静置,分液
⑤将烧杯中的液体重新倒回分液漏斗中
(2)利用两种化合物沸点的不同,可采用蒸馏的方法加以分离,实验中需要用到的仪器有铁架台(附有铁夹、铁圈、陶土网)、蒸馏烧瓶、酒精灯、尾接管、　　　　　　、　　　　　　、　　　　　　及必要的导管和橡胶塞,首先蒸馏出来的液体是　。
B级关键能力提升练
10.为提纯下列物质(括号内为杂质),所用的除杂试剂和分离方法都正确的是(　　)
选项 不纯物 除杂试剂 分离方法
A C2H6(C2H4) 酸性KMnO4溶液 洗气
B 苯(Br2) NaOH溶液 过滤
C C2H5OH(H2O) 生石灰 蒸馏
D 乙酸乙酯(乙酸) 饱和Na2CO3溶液 蒸馏
11.用下图所示装置及药品进行相应实验,能达到实验目的的是(　　)
A.图1分离乙醇和乙酸
B.图2除去乙烷中的乙烯
C.图3除去四氯化碳中的溴单质
D.图4分离甲烷和氯气光照条件下发生反应的有机产物
12.绿原酸具有抗病毒、降血压、延缓衰老等保健作用。利用乙醚、95%的乙醇浸泡杜仲干叶,得到提取液,进一步提取绿原酸的流程如下:
下列说法错误的是(　　)
A.从“提取液”获取“有机层”的操作为萃取、分液
B.蒸馏时选用球形冷凝管
C.过滤时所需玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
D.粗产品可通过重结晶的方法提纯
13.如图表示物质A在4种溶剂W、X、Y、Z中的溶解度曲线。据此分析,利用重结晶法提纯A时,最宜采用的溶剂是(　　)
A.W B.X
C.Y D.Z
14.实验室分离Fe3+和Al3+的流程如下:
已知Fe3+在浓盐酸中生成黄色配离子[FeCl4]-,该配离子在乙醚(Et2O,沸点34.6 ℃)中生成缔合物Et2O·H+·[FeCl4]-。下列说法错误的是 (　　)
A.萃取振荡时,分液漏斗下口应倾斜向下
B.分液时,应先将下层液体由分液漏斗下口放出
C.分液后水相为无色,说明已达到分离目的
D.蒸馏时选用直形冷凝管
15.制备苯甲醇和苯甲酸的化学原理是:
2+KOH+
+HCl+KCl
已知苯甲醛易被空气氧化,苯甲醇的沸点为205.3 ℃,苯甲酸的熔点为121.7 ℃,沸点为249 ℃,溶解度为0.34 g;乙醚的沸点为34.8 ℃,难溶于水。制备苯甲醇和苯甲酸的主要过程为苯甲醛在KOH水溶液中放置24小时生成白色糊状物,经过以下操作可得:
试根据上述信息填写下列空白:
(1)操作Ⅰ的名称是　　　　,乙醚溶液中所溶解的主要成分是　　　　。
(2)操作Ⅱ的名称是　　　　,产品甲是　　　　。
(3)操作Ⅲ的名称是　　　　,产品乙是　　　　。
(4)如图所示,操作Ⅱ中温度计水银球放置的位置应是　　　　(填“a”“b”“c”或“d”);该操作中,除需蒸馏烧瓶、温度计外,还需要的玻璃仪器是　　　　　　　,收集产品甲的适宜温度为　　　　。
C级学科素养拔高练
16.环己烯用于有机合成,也用作溶剂、有机合成原料,如合成赖氨酸、环己酮、苯酚、聚环烯树脂、氯代环己烷、橡胶助剂、环己醇原料等。某化学小组采用如图装置,由环己醇制备环己烯。
已知:+H2O
物质 溶解性
环己醇 0.96 25 161 能溶于水
环己烯 0.81 -103 83 不溶于水
步骤一:制备粗品
将12.5 mL环己醇加入试管A中,再加入1 mL浓硫酸,摇匀后放入碎瓷片,缓慢加热至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品。
步骤二:制备精品
(1)环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在　　　　(填“上”或“下”)层,分液后用　　　　(填入字母)洗涤。
a.KMnO4溶液
b.稀硫酸
c.Na2CO3溶液
(2)再将环己烯按如图装置蒸馏,冷却水从　　　　　口进入。蒸馏时要加入生石灰,目的是　 　。
(3)蒸馏过程收集产品时,控制的温度应在　　　左右,实验制得的环己烯精品产量低于理论产量,可能的原因是　　　　　。
a.蒸馏时从70 ℃开始收集产品
b.环己醇实际用量多了
c.制备粗品时部分环己醇随产品一起蒸出
参考答案
分层作业3　有机化合物的分离与提纯
1.C　解析 苯甲酸重结晶实验的步骤是加热溶解、趁热过滤、冷却结晶,再过滤,整个过程不需要坩埚。
2.D　解析 溴易溶在四氯化碳中,不能用分液漏斗分离,A项错误;乙醇与水互溶,不能用分液漏斗分离,B项错误;汽油与苯互溶,不能用分液漏斗分离,C项错误;苯不溶于水,能用分液漏斗分离苯和水,D项正确。
3.A　解析 ①汽油和氯化钠溶液互不相溶,可用分液法分离,丁为分液装置,故①—丁;②从含Fe3+的自来水中得到蒸馏水,可用蒸馏法,丙为蒸馏装置,故②—丙;③氯化钾易溶于水,二氧化锰难溶于水,可用过滤法分离,甲为过滤装置,故③—甲;④氯化钠易溶于水,溶解度受温度影响变化不大,可用蒸发结晶法从氯化钠溶液中得到氯化钠晶体,乙为蒸发结晶装置,故④—乙;故选A。
4.A　解析 选择萃取剂时不需要考虑萃取剂密度,只要萃取剂与原溶液不发生反应、与原溶剂互不相溶、溶质在萃取剂中溶解度比在原溶剂中大即可,A错误。如果萃取剂与原溶剂互溶,则不能分层,达不到分离的目的;若萃取剂与溶质反应,则会生成新的物质,同样达不到分离提纯的目的,B正确。蒸馏操作时,为保证实验安全,应在蒸馏烧瓶中加入几块沸石,防止液体暴沸,C正确。蒸发时,不能蒸干溶液,可利用余热加热,则出现大量固体时应停止加热,D正确。
5.B　解析 由工艺流程可知,对青蒿进行干燥破碎,可以增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率,故A正确;加入乙醚对青蒿素进行浸取,过滤后得到提取液和残渣,则操作Ⅰ为过滤,故B错误;提取液经过蒸馏后得到青蒿素的粗品,则操作Ⅱ为蒸馏,故C正确;操作Ⅲ的目的是将粗品青蒿素转化为精品,操作Ⅲ的主要过程是重结晶,操作方法:向粗品中加入一定浓度的乙醇,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤获得精品,故D正确。
6.D　解析 在组装蒸馏装置时,温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶支管口附近测蒸气的温度,不能伸入液面下,故A错误;用96%的工业酒精制取无水乙醇,需要先加入新制的生石灰,再蒸馏,直接蒸馏会形成乙醇和水的共沸物,故B错误;在苯甲酸重结晶实验中,待粗苯甲酸完全溶解后,要趁热将溶液过滤,防止溶液温度降低苯甲酸析出,故C错误;苯甲酸在空气中比较稳定,在苯甲酸重结晶实验中,滤出晶体且洗涤后,可以直接将晶体铺在干燥的滤纸上晾干,故D正确。
7.C　解析 这两种有机化合物常温下呈液态,故不能用升华法分离,B项不符合题意;甲、乙两物质均为有机化合物,能够互溶,且均溶于水,所以不能用分液法和萃取法,A项和D项不符合题意;根据表格中的沸点数据,甲、乙两物质沸点相差较大,应采用蒸馏法,C项符合题意。
8.A　解析 KNO3的溶解度受温度的影响较大,而氯化钠的溶解度受温度的影响较小,所以除去KNO3固体中混有的少量NaCl,可采用重结晶法,故A正确;乙酸乙酯会在氢氧化钠溶液中发生水解,所以除去乙酸乙酯中少量的乙酸,应加饱和碳酸钠溶液,碳酸钠能中和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度,加入饱和碳酸钠溶液后,溶液分层,分液后得到乙酸乙酯,故B错误;乙醇与水互溶,不能用乙醇萃取混合溶液中的碘,故C错误;苯和四氯化碳互溶,不能用分液的方法分离,应采用蒸馏的方法分离,故D错误。
9.答案 (1)②③④　上　⑤①④　上
(2)温度计　冷凝管(器)　锥形瓶　A
解析 (1)采用萃取的方法加以分离,实验操作的正确顺序是②向分液漏斗中加入A和B的混合物,③向分液漏斗中加入氢氧化钠溶液,④充分振荡混合溶液,静置,分液,从上口分离出A。提取并分离B时,在下层液体中加盐酸后,B在上层,提取并分离B的操作顺序是⑤将烧杯中的液体重新倒回分液漏斗中,①向分液漏斗中加入稀盐酸,④充分振荡混合溶液,静置,分液,从上口分离出B。
(2)在用蒸馏操作进行分离时,需要控制加热温度,冷却后用锥形瓶进行接收,即还缺少温度计、冷凝管(器)和锥形瓶。先蒸出沸点低的A。
10.C　解析 乙烯与酸性KMnO4溶液反应生成CO2,会引入新杂质,A项错误;溴单质能与NaOH溶液反应,而苯不能,可用分液法分离,B项错误;水与生石灰反应生成的氢氧化钙的沸点高,而乙醇沸点低,可用蒸馏的方法分离,C项正确;乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,乙酸可与饱和碳酸钠溶液反应,可用分液法分离,D项错误。
11.D　解析 乙酸和乙醇互溶,不能用分液法分离,应先加入碳酸钠溶液,乙酸转化为乙酸钠,用蒸馏法分离出乙醇;在蒸馏烧瓶剩下的乙酸钠中加入浓硫酸,又重新生成乙酸,再蒸馏即可得到乙酸,故A错误。乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化为二氧化碳,引入新的杂质,不能用高锰酸钾溶液除去乙烷中的乙烯,故B错误。溴易溶于四氯化碳,不能用过滤法除去四氯化碳中的溴单质,故C错误。甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应,生成沸点不同的氯代甲烷,应选用蒸馏法分离有机产物,故D正确。
12.B　解析 由流程可知,乙酸乙酯作萃取剂,得到有机层的实验操作为萃取、分液,A正确;蒸馏时若选用球形冷凝管,会有一部分馏分经冷凝后滞留在冷凝管中,不能进入接收器,因此蒸馏时应该使用直形冷凝管,B错误;过滤时所需玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,C正确;绿原酸难溶于水,易溶于有机溶剂,因此可利用重结晶的方法进一步提纯,D正确。
13.D　解析 根据重结晶法的原理可知,利用重结晶法提纯A时,最宜采用的溶剂是Z,故选D。
14.A　解析 A项,萃取振荡时,分液漏斗下口向上倾斜,故A项错误;分液时,下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出,B项正确;根据题意,Fe3+在浓盐酸中生成黄色配离子[FeCl4]-,分液后,水相为无色,说明Al3+与[FeCl4]-已完全分离。
15.答案 (1)萃取、分液　苯甲醇
(2)蒸馏　苯甲醇
(3)过滤　苯甲酸
(4)b　冷凝管、酒精灯、锥形瓶、牛角管(尾接管)　34.8 ℃
解析
(4)蒸馏时需测量蒸气的温度,故温度计水银球应放在蒸馏烧瓶支管口处,即b处;蒸馏时用到的仪器除蒸馏烧瓶、温度计外,还需要冷凝管、酒精灯、锥形瓶、牛角管(尾接管)等;收集产品甲的适宜温度应选择乙醚的沸点。
16.答案 (1)上　c　(2)g　除去水分　(3)83 ℃　c
解析 (1)精品的制备关键在于除杂,此问涉及分液和蒸馏。环己烯密度比水小,在上层,洗涤时选用KMnO4溶液会氧化环己烯,又因粗品中混有少量酸性物质,洗涤时不能再用稀硫酸,需用Na2CO3溶液将多余的酸除掉。
(2)冷凝管的冷却水应该“下进上出”。环己烯中的水分可用生石灰除去。
(3)蒸馏时应该按照环己烯的沸点控制温度。由于有少量环己醇在制备环己烯粗品时会随产品一起蒸出,从而导致环己烯精品产量低于理论值。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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