5.2 研究有机化合物的一般方法 第1课时 有机物的分离与提纯（同步讲义）化学沪科版选择性必修3

第五章 有机化合物的合成与研究 5.2.1 有机物的分离与提纯 教学目标 掌握常见有机物分离提纯方法（如分液、蒸馏、萃取、洗气等）的原理、适用范围和操作要点。能根据混合物中各组分的物理/化学性质差异，选择并设计合适的分离提纯方案。 通过实验操作，培养动手能力和观察能力。 形成“性质决定方法”的化学思维，即利用物质在沸点、溶解度、酸碱性等方面的差异进行分离。 重点和难点 教学重点： 各分离方法的原理与适用条件。 根据混合物性质选择最佳分离方法。 教学难点： 综合运用多种方法分离复杂混合物。 对实验操作细节（如分液漏斗的使用、蒸馏装置搭建）的理解和精准掌握。 ◆知识点一 有机物的分离提纯方法 1. 蒸馏 分离相溶的沸点不同（相差300C以上）的液体混合物。馏分一般为纯净物。 2. 分馏 分离出不同沸点范围的产物。馏分为混合物。 蒸馏（分馏）适用范围：提纯硝基苯（含杂质苯）、制无水乙醇(含水、需加生石灰）、从乙酸和乙醇的混合液中分离出乙醇（需加生石灰）、石油的分馏 3. 分液 分离出互不相溶的液体。 分液法使用范围：除去硝基苯中的残酸（NaOH溶液）、除去溴苯中的溴（NaOH溶液）、除去乙酸乙酯中的乙酸（饱和碳酸钠溶液）、除去苯中的苯酚（NaOH溶液）、除去苯中的甲苯（酸性高锰酸钾溶液） 4. 过滤：分离出不溶与可溶性固体。 洗气：气体中杂质的分离。 5. 洗气法 适用范围：除去甲烷中的乙烯、乙炔（溴水）、除去乙烯中的SO2、CO2（NaOH溶液）、除去乙炔中的H2S、PH3（CuSO4溶液） 6. 盐析和渗析 盐析：除去肥皂中的甘油和过量的碱 渗析：除去淀粉中少量的葡萄糖或者氯化钠 即学即练 现有三组混合液：①乙酸乙酯和乙酸钠溶液 ②乙醇和丁醇 ⑧溴化钠和单质溴的水溶液。分离以上各混合液的正确方法依次是（ ） A.分液、萃取、蒸馏 B.萃取、蒸馏、分液 C.分液、蒸馏、萃取 D.蒸馏、萃取、分液 【答案】C 【解析】对有机物性质的考查以化学性质为主，有时也涉及物理性质。有机物的分离、提线纯和检验时一般要应用有机物的水溶性、密度等因素。乙酸乙酯不溶于水，乙酸钠易溶于水，可以用分液的方法分开；乙醇和丁醇都易溶于水，但是它们沸点不同，可以用蒸馏的方法分离；溴化钠和单质溴的水溶液可以利用溴易溶于有机溶剂而溴化钠不易溶于有机溶剂的性质用萃取的方法分离 ◆知识点二 有机物除杂与分离方法归纳 1. 除去杂质的原则 操作简便、现象明显、容易判断 b不再带入新的杂质 2. 分离的方法 固体混合物的分离方法 A.加热升华 B.溶解过滤 C.溶解、结晶、过滤 D.化学反应 液体混合物的分离方法 A.分液 B.分馏或蒸馏 即学即练 下列除去杂质的方法中正确的是（ ） A.溴苯中混有溴，加入KI溶液后，用分液漏斗分液 B.乙醇中混有乙酸，加入NaOH溶液后，用分液漏斗分液 C.乙烷中混有乙烯，加入氢气在一定条件下充分反应 D.苯甲醛中混有苯甲酸，加入生石灰，再加热蒸馏 【答案】D 【解析】有机物的分离提纯比无机物要复杂，因为许多有机物间容易混溶，还有许多有机物不溶于水，有机物分离提纯常用的方法有：分液、蒸馏、盐析等。A中加入KI溶液后，发生反应Br2＋2KI =2KBr＋I2，但是I2和Br2还是溶于溴苯，不能用分液漏斗分液而除去，A不正确；B中加入NaOH溶液后，发生反应生成CH3COONa，但是因为乙醇和乙酸钠均易溶于水，不能用分液漏斗分液来分离，B不正确；C中加入氢气在一定条件下可以发生反应使乙烯转化成乙烷，但是有机反应一般不能完全转化，同时过量的氢气也会存在于反应后的气体中，C不正确；D中加入生石灰后，苯甲酸变成了离子型的苯甲酸钙，再加热蒸馏时，由于苯甲醛的沸点较低，先挥发出来，收集馏分冷凝就可以得到较纯净的苯甲醛，实现了除杂，D正确。 ◆知识点三 有机化合物的检验 1．根据常见有机物的官能团特征反应进行鉴别 有机物或官能团 常用试剂 反应现象 C=C双键 C≡C叁键 溴水（或碘水） 褪色 酸性KMnO4溶液 紫红色溶液褪色 苯 纯溴和铁屑 产生白雾 苯的同系物 -CH- 酸性KMnO4溶液 褪色 溴水 不褪色 醇羟基-OH 金属钠 产生无色无味的可燃性气体 乙醇 插入加热变黑的铜丝 铜丝变为红色，产生刺激性气味 苯酚 浓溴水 溴水褪色产生白色沉淀 FeCl3溶液 溶液呈紫色 醛基-CHO 银氨溶液 水浴加热生成光亮的银镜 新制Cu(OH)2悬浊液 加热至沸腾时生成砖红色沉淀 羧基-COOH 石蕊试液或甲基橙试液 变为红色 新制Cu(OH)2悬浊液 常温沉淀溶解呈蓝色溶液 Na2CO3溶液 产生无色无味气体 多羟基有机物 新制Cu(OH)2悬浊液 产生绛蓝色溶液 淀粉 碘水 溶液呈蓝色 蛋白质 浓HNO3 呈黄色 空气 灼烧有烧焦羽毛味 2.不加任何试剂的鉴别题 一般先根据物理性质（颜色、状态、气味以及溶解性等等），确定一种（或几种）物质，再用已检出的物质继续鉴别。或者利用相互之间反应后产生的现象不同，各个突破；限用一种试剂利用所加试剂能与多种物质的反应（或虽不反应但出现与众不同的现象）逐一加以鉴别，如： （1）用水：可鉴别苯（或甲苯、一氯代烷）、乙醇（或乙酸）、四氯化碳（或一溴代烷、多氯代烷、硝基苯）。 （2）用溴水：可鉴别甲苯、四氯化碳、己烯、己醇、苯酚溶液、碘化钠溶液等。 （3）用FeCl3溶液：可鉴别甲苯、四氯化碳、苯酚溶液、KSCN溶液、AgNO3溶液、NaOH溶液、H2S溶液。 （4）用新制Cu(OH)2悬浊液：可鉴别乙醇、乙醛、乙酸、甲酸、甘油（产生绛蓝色溶液）、葡萄糖溶液（先产生绛蓝色溶液，加热至沸腾后产生红色沉淀）。 即学即练 除去下列括号内杂质的试剂或方法错误的是（ ） A．HNO3溶液（H2SO4），适量BaCl2溶液，过滤 B．CO2(SO2)，酸性KMnO4溶液、浓硫酸，洗气 C．KNO3晶体（NaCl），蒸馏水，结晶 D．C2H5OH（CH3COOH），加足量CaO，蒸馏 【答案】A 【解析】此题考查了物质的提纯知识。HNO3溶液中混有H2SO4时，加入氯化钡使得硝酸中又混入了HCl杂质，应加入硝酸钡溶液过滤，A错；SO2有还原性，可悲高锰酸钾氧化为硫酸除去，B对；硝酸钾的溶解度随温度升高变大，但食盐的溶解度随温度变化较小，一般用结晶或重结晶法分离，C错；乙酸具有酸性其能和氧化钙反应，但乙醇不能，故加足量氧化钙蒸馏可以分离两者，D对。 一、重结晶 提纯 固体 有机化合物常用的方法。 (1)原理：利用被提纯物质与杂质在同一溶剂中的 溶解度 不同而将杂质除去。 (2)溶剂的选择 ①杂质在所选溶剂中的溶解度 很大或溶解度很小 ，易于除去。 ②被提纯的有机化合物在所选溶剂中的溶解度受温度的影响较大，能够进行冷却结晶 。 【实验】提纯粗苯甲酸 苯甲酸可用作食品防腐剂。纯净的苯甲酸为无色结晶，其结构可表示为，熔点122 ℃，沸点249 ℃。苯甲酸微溶于水，易溶于乙醇等有机溶剂。苯甲酸在水中的溶解度如下： 温度/℃ 25 50 75 溶解度/g 0.34 0.85 2.2 过程如图： ①溶解粗苯甲酸时加热的作用：促进苯甲酸的快速溶解 ②趁热过滤的目的：防止苯甲酸析出，使苯甲酸与不溶杂质分离。 ③检验提纯后的苯甲酸中氯化钠已被除净的操作：取提纯的苯甲酸少许，加入水溶解，然后加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若无沉淀，说明苯甲酸中NaCl已除净。 【注】结晶与重结晶的比较 结晶 重结晶 不同点 含义 物质从溶液中以晶体形式析出的过程 将晶体溶于溶剂，使之重新从溶液中结晶析出的过程 相关操作 先蒸发，后结晶 先溶解，后结晶 目的 获得晶体 提纯或分离物质 相同点 操作方法相同，都需要加热 实践应用 提纯苯甲酸粗品(含有NaCl、泥沙等杂质)，得到苯甲酸纯品的方案如下。 下列说法不正确的是 A．一系列操作包括：过滤、洗涤、干燥 B．重结晶要求杂质必须在溶剂中溶解度较小且样品溶解度随温度变化不大 C．趁热过滤的目的：除去泥沙，减少苯甲酸的析出，提升产率 D．步骤III不宜用乙醇洗涤，可用冷水洗涤2~3次 【答案】B 【分析】苯甲酸微溶于冷水，易溶于热水。粗苯甲酸中混有泥沙和氯化钠，加水、加热溶解，苯甲酸、NaCl溶解在水中，泥沙不溶，从而形成悬浊液；趁热过滤出泥沙，同时防止苯甲酸结晶析出；将滤液冷却结晶，大部分苯甲酸结晶析出，氯化钠仍留在母液中；过滤、用冷水洗涤，便可得到纯净的苯甲酸，据此分析； 【解析】A．结晶后需分离晶体，一系列操作包括过滤（分离晶体与母液）、洗涤（除去表面杂质）、干燥（得到纯品），A正确； B．重结晶要求被提纯物质（样品）溶解度随温度变化大（高温溶解、低温析出），杂质溶解度要么很大（留在母液）要么很小（提前过滤除去），而非“杂质溶解度较小且样品溶解度随温度变化不大”，B错误； C．趁热过滤时温度高，苯甲酸溶解度大，可除去不溶性泥沙，同时减少苯甲酸析出损失，提升产率，C正确； D．乙醇易溶解苯甲酸，用乙醇洗涤会导致晶体损失；冷水能洗去表面杂质（如NaCl）且苯甲酸溶解度小，可减少损失，D正确； 故选B。 考点一 实验室的有机化学合成 【例1】环己基甲醇是重要的有机合成中间体，其合成方法如下： 相关物质的物理性质： 物质 氯代环己烷 正丁醚 环己基甲醇 沸点 142℃ 143℃ ___________℃(熔点-43℃) 溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水 密度 0.975 g/cm3 0.764 g/cm3 0.9 g/cm3 相对分子质量 118.5 130 114 注意：①环己基甲醇120—140℃易发生脱水反应。②涉及格氏试剂的反应需要在无水的条件下进行。 具体步骤如下： Ⅰ．制备 步骤1：(格氏试剂的制备)将2.67 g镁条及10 mL正丁醚加入三颈烧瓶中，向恒压滴液漏斗中加入12.1 mL(0.1 mol)氯代环己烷和45 mL正丁醚。水浴条件下逐滴滴加混合液，冷凝回流直至反应完毕。 步骤2：分批量加入10 g干燥的多聚甲醛，加热至100—110℃，搅拌、反应0.5 h。 步骤3：冷却反应混合物，加入30 g碎冰，搅拌至水解完全，加入稀硫酸，分液。 Ⅱ．环己基甲醇的分离和提纯 步骤4：向有机相中加入饱和氯化钠溶液，分液。 步骤5：向有机层加入无水碳酸钾，过滤，___________，得到产品6.3 g。 (1)三颈烧瓶适宜的规格是 。 A．100 mL        B．250 mL        C．500 mL (2)环己基甲醇的沸点比氯代环己烷 (填“高”或“低”)。制备实验 加入沸石，防止发生暴沸。(填“需要”或“不需要”) (3)下列说法不正确的是___________。 A．仪器A可用于蒸馏实验 B．仪器B比普通分液漏斗的优势只是平衡气压，使液体顺利流下。 C．仪器C的作用是吸收挥发出来的气体，防止污染空气 D．分液操作步骤是：直接打开活塞，将下层液体从下口放出，然后将上层液体从上口倒出。 (4)分离提纯中，步骤Ⅰ饱和氯化钠的作用：一是降低产品的溶解度，二是 。 (5)加入无水碳酸钾的作用是 。 (6)步骤5得到产品的操作为 。 【答案】(1)B (2) 高 需要 (3)CD (4)增大有机相与水相的密度差距，便于分层(提高分液效率) (5)干燥剂，并中和残留稀硫酸 (6)蒸馏（减压蒸馏） 【分析】 镁条、氯代环己烷制备格氏试剂，格氏试剂与多聚甲醛发生反应生成，发生水解反应生成，再加入稀硫酸酸化，分液。在有机相中加入饱和氯化钠溶液，分离出有机相，再加入无水碳酸钾干燥，过滤，减压蒸馏得到产品，据此分析； 【解析】（1）三颈烧瓶中注入的液体大约为10+12.1+45=67.1mL，适宜的规格是250mL，故选B； （2）环己基甲醇含有O-H键，故环己基甲醇的沸点高于氯代环己烷主要原因是环己基甲醇可以形成分子间氢键；制备实验需要加入沸石，防止发生暴沸； （3）A．仪器A为球型冷凝管，主要用于回流反应，可用于蒸馏实验，一般用于强冷凝实验，A正确； B．仪器B为恒压滴液漏斗，比普通分液漏斗的优势只是平衡气压，使液体顺利流下，B正确； C．格氏试剂的反应需要在无水的条件下进行，仪器C的作用是防止空气中的水蒸气进入反应装置，C错误； D．分液操作步骤是：静置分层，直接打开活塞，将下层液体从下口放出，然后将上层液体从上口倒出，D错误； 故选CD； （4）分离提纯中，步骤4饱和氯化钠的作用为降低产品的溶解度，增大有机相与水相的密度差距，便于分层(提高分液效率)； （5）加入无水碳酸钾的作用是干燥剂，并中和残留稀硫酸； （6）环己基甲醇120-140℃易发生脱水反应，则步骤5得到产品的操作为减压蒸馏，防止环己基甲醇发生脱水反应。 【变式1-1】 甘氨酸()是一种常见的氨基酸，广泛应用于化工、医药及食品工业中。某研究小组在四颈烧瓶中加入120mL水、1.12g乌洛托品(【化学式：】，开动搅拌器后逐滴加入氯乙酸()并通入，其反应原理如下： 主反应： 副反应： 实验装置如图所示。 已知： ①部分物质的物理性质 沸点 溶解度 氯乙酸 可溶于水、乙醇 乌洛托品 可溶于水、乙醇 ②，，，甘氨酸熔点，常温下为白色结晶，分解。 请回答如下问题： (1)装置c中通气管末端连接多孔玻璃泡，其作用是 。 (2)请说出实验时需控制反应温度为的理由 。 (3)某同学采用薄层色谱跟踪反应进程，分别在反应开始、回流1hr、2hr、3hr和4hr时，用毛细管取样、点样、薄层色谱展开后的斑点如图所示。该实验条件下比较合适的回流时间是___________。(请选填字母) A．1hr B．2hr C．3hr D．4hr (4)经研究表明，乌洛托品在反应中会形成关键中间体，写出由关键中间体生成甘氨酸的化学方程式 。请解释在甘氨酸制备过程中须维持pH7~8的原因 。 (5)从下列选项中选择合适的操作，完成产品的纯化 。 反应完成后______静置2小时____________干燥____________得到6.00g白色结晶。 A．冷却至室温     B．冷却后加入无水乙醇     C．过滤 D．用冷水洗涤滤饼2-3次，干燥     E．用乙醇水溶液洗涤滤饼2-3次，干燥 F．重结晶     G．于烘干     H.于烘干 (6)请计算该实验甘氨酸的产率 。 【答案】(1)充分吸收氨气，防倒吸 (2)温度过低，反应速率慢，甘氨酸产率低；温度过高，挥发逸出、副反应增加 (3)C (4) pH过低，乌洛托品、均会与结合，难以生成关键中间体，影响主反应，pH7~8，使甘氨酸以内盐形式存在，有利于后续分离 (5)BCEFG (6)80% 【分析】在四颈烧瓶中加入水、滴加入氯乙酸()并通入生成，据此分析； 【解析】（1）装置c中通气管末端连接多孔玻璃泡，其作用是充分吸收氨气，防倒吸； （2）控制反应温度为的理由温度过低，反应速率慢，甘氨酸产率低；温度过高，挥发逸出、副反应增加； （3）由图可知，反应在3hr达到最大限度，故选C； （4） 关键中间体生成甘氨酸的化学方程式：；甘氨酸制备过程中须维持pH7~8的原因：pH过低，乌洛托品、均会与结合，难以生成关键中间体，影响主反应，pH7~8，使甘氨酸以内盐形式存在，有利于后续分离。 （5）反应完成后冷却后加入无水乙醇，静置2小时，过滤，用乙醇水溶液洗涤滤饼2-3次，干燥，重结晶，于烘干，得到6.00g白色结晶，故操作顺序为BCEFG； （6）0.1mol理论生成0.1mol，实验甘氨酸的产率。 【变式1-2】 苯甲酸(相对分子质量122)为白色晶体，是一种重要的化工产品。某化学兴趣小组在实验室中制备苯甲酸的原理为：   ΔH＜0。 苯甲酸在水中的溶解度(g/100 mL) 温度/℃ 20 25 80 90 95 溶解度 0.29 0.34 2.75 4.6 6.8 实验步骤： Ⅰ．粗品制备 ① 按上图1所示，安装好实验装置，向三颈烧瓶中加入2.1 mL(0.020 mol)甲苯和70 mL水，将其置于控温电加热套装中，接通冷凝水，打开电动搅拌器，加热至微沸状态。从冷凝管上口分多次小心加入，最后可用少量水将粘在冷凝管内壁的高锰酸钾冲入三颈烧瓶中，继续加热至微沸状态。待反应充分后停止加热。 ② 将反应混合物趁热过滤，用少量的试剂X洗涤滤渣，合并滤液和洗涤液(如果溶液呈现浅紫色则应先加入适量稀硫酸和溶液至几乎无色)并置于冰水中冷却，然后用浓盐酸酸化，至晶体完全析出。减压过滤、晾干得到淡黄色苯甲酸粗品。 Ⅱ．产品精制 将苯甲酸粗品置于烧杯中加入一定量的蒸馏水，小心加热、煮沸至固体几乎全部溶解，再加入大约20%的水，继续加热煮沸。稍冷后加入少量活性炭，再加热并微沸5分钟。减压过滤。将滤液置于冰水中冷却结晶、减压过滤、洗涤、晾干、称重得白色苯甲酸精品。 Ⅲ．产品纯度测定 准确称取苯甲酸精品0.200 g，加入约20 mL试剂Y至完全溶解，并滴入几滴酚酞试液。用的氢氧化钠溶液滴定至终点，重复两次，消耗的氢氧化钠溶液的体积平均每次为。 回答下列问题： (1)制备苯甲酸的反应类型是 ，“步骤①”中分多次加入高锰酸钾的原因是 。 (2)“步骤①”判断反应充分的现象是 。 (3)浅紫色滤液中加入适量稀硫酸和溶液的离子反应方程式为 。 (4)产品精制步骤中“再加入大约20%的水”的目的是 。 (5)加入的试剂X是_______ (填标号，下同)，试剂Y是_______。 A．热水 B．冰水 C．无水乙醇 D．50%乙醇溶液 (6)苯甲酸精品的纯度约为 (保留3位有效数字)，苯甲酸的产率约为 (保留2位有效数字)。 【答案】(1) 氧化反应 防止反应过快，放出大量的热导致暴沸 (2)甲苯层消失，回流液不再有明显的油珠 (3) (4)防止趁热过滤时苯甲酸结晶析出，减少损失 (5)AC (6) 99.4% 57% 【分析】加热条件下，甲苯被高锰酸钾氧化生成苯甲酸，将反应混合物趁热过滤，苯甲酸能溶于热水，用少量热水洗涤滤渣，合并滤液和洗涤液，如果溶液呈现浅紫色说明高锰酸钾过量，加入适量稀硫酸和溶液至几乎无色，除去高锰酸钾，置于冰水中冷却，然后用浓盐酸酸化，至晶体完全析出，减压过滤、晾干得到淡黄色苯甲酸粗品；再通过精制得白色苯甲酸精品；产品纯度测定，苯甲酸易溶于有机溶剂，乙醇和水互溶，准确称取苯甲酸精品0.200 g，加入约20 mL无水乙醇至完全溶解，并滴入几滴酚酞试液做指示剂，用的氢氧化钠溶液滴定至终点，重复两次； 【解析】（1）加热条件下，甲苯被高锰酸钾氧化生成苯甲酸，反应类型是氧化反应；“步骤①”中分多次加入高锰酸钾的原因是防止反应过快，放出大量的热导致暴沸； （2）甲苯是不溶于水、密度比水小的有机物，其完全氧化时，甲苯层消失，回流液不再有明显的油珠； （3）加入适量稀硫酸和溶液除去过量的高锰酸钾，离子方程式为； （4）产品精制步骤中“再加入大约20%的水”的目的是防止趁热过滤时苯甲酸因温度降低而结晶析出，造成损失； （5）根据分析，加入的试剂X是热水；试剂Y是无水乙醇； （6） 根据关系式：～NaOH，苯甲酸精品的纯度；根据，0.020 mol甲苯理论上可以得到0.020 mol苯甲酸，苯甲酸的产率。 考点二 有机化学中的分离操作 【例2】下列实验中，所采取的分离或除杂方法错误的是 A．除去乙醇中的乙醚(沸点：34℃)：蒸馏 B．分离溶于水的碘：四氯化碳萃取、分液、蒸馏 C．分离乙酸乙酯和乙醇：分液 D．除去苯甲酸固体中的少量：重结晶 【答案】C 【解析】A．乙醇与乙醚互溶，但两者沸点相差大于30℃，所以用蒸馏的方法能除去乙醇中的乙醚杂质，A正确； B．分离溶于水的碘的操作过程为向碘水中加入四氯化碳萃取、分液得到碘的四氯化碳溶液；碘的四氯化碳溶液经蒸馏冷凝收集得到单质碘， B正确； C．乙酸乙酯与乙醇互溶，不能用分液的方法分离乙酸乙酯和乙醇，C错误； D．苯甲酸溶解度随温度升高而增大，氯化钠溶解度随温度升高变化不大，所以用重结晶的方法能除去苯甲酸固体中的少量氯化钠杂质，D正确； 故选C。 【变式2-1】含泥沙和NaCl的粗苯甲酸可用重结晶法提纯。下列实验操作正确且达到实验目的的是 A．将粗苯甲酸溶于热水 B．趁热过滤分离NaCl和泥沙 C．蒸发结晶直接得到苯甲酸 D．冷却结晶析出苯甲酸 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】A．重结晶溶解时需在烧杯中进行，若图A为坩埚（常用于灼烧），则容器错误，A不合题意； B．趁热过滤时需要玻璃棒引流，图示没有玻璃棒，B不合题意； C．苯甲酸溶解度随温度降低显著减小，而NaCl溶解度随温度变化不明显，即应冷却结晶而非蒸发结晶，蒸发会导致NaCl一同析出，C不合题意； D．苯甲酸溶解度随温度降低显著减小，而NaCl溶解度随温度变化不明显，苯甲酸在热水中形成饱和溶液，冷却后溶解度降低，会结晶析出，此操作可分离苯甲酸与NaCl等可溶性杂质，D符合题意； 故答案为：D。 【变式2-2】实验室初步分离苯甲酸乙酯、苯甲酸和环己烷的流程如下图所示。 已知：苯甲酸乙酯的沸点为，“乙醚—环己烷—水共沸物”的沸点为。 下列说法正确的是 A．“操作a”中有机相1从分液漏斗的下口流出 B．“操作b”、“操作c”均为重结晶 C．洗涤苯甲酸粗品，用乙醇的效果比用蒸馏水好 D．该流程可以说明苯甲酸和苯甲酸钠在水中的溶解度差别很大 【答案】D 【解析】A．苯甲酸与饱和碳酸钠溶液反应生成苯甲酸钠，操作a为分液，有机相1含环己烷、苯甲酸乙酯等有机溶剂，其密度小于水（水相密度大于有机相），有机相在上层，应从分液漏斗上口倒出，A错误； B．操作b是从干燥后的有机相2（含苯甲酸乙酯）中分离得到苯甲酸乙酯，由于苯甲酸乙酯沸点较高（212.6℃），应通过蒸馏分离，而非重结晶；操作c是苯甲酸粗品提纯，固体提纯常用重结晶， B错误； C．苯甲酸在乙醇中溶解度较大，用乙醇洗涤会导致苯甲酸溶解损失；蒸馏水洗涤时，苯甲酸溶解度小，可减少损失，故蒸馏水效果更好，C错误； D．该流程中苯甲酸钠易溶于水形成水相，加入稀硫酸时生成的苯甲酸能析出，则苯甲酸和苯甲酸钠在水中的溶解度差别很大， D正确； 故答案选D。 基础达标 1．下列操作或装置能达到实验目的的是 A．测定中和反应的反应热 B．蒸干氯化铝溶液制备 C．喷泉实验 D．提纯苯甲酸 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】A．测定中和反应的反应热时，需要玻璃搅拌器搅拌使反应充分进行，题给装置缺少搅拌装置，可能会使反应不充分、温度测量不准确，导致实验出现误差，A错误； B．氯化铝是强酸弱碱盐，在溶液中水解生成氢氧化铝胶体和盐酸，加热蒸干时，氯化氢受热挥发使水解平衡不断右移直至水解趋于完全而得到氢氧化铝，无法得到无水氯化铝，B错误； C．氨气极易溶于水，挤压胶头滴管使少量水进入烧瓶，溶于水的氨气会使烧瓶内气体的物质的量迅速减小，导致瓶内压强骤减而小于外界大气压，外界大气压将酚酞溶液压入烧瓶而形成红色喷泉，则题给装置能产生喷泉，C正确； D．苯甲酸中含杂质(泥沙和氯化钠)，实验室用加热溶解、趁热过滤、冷却结晶的方法提纯苯甲酸，不能用蒸馏的方法提纯苯甲酸， D错误； 故选C。 2．实验操作是进行科学实验的基础。下列实验操作有科学错误的是 A．图1：测定氢气的生成速率(mL/s) B．图2：分离沸点不同的液体混合物 C．图3：临近滴定终点时冲洗锥形瓶内壁 D．图4：用于提纯胡萝卜素 【答案】B 【解析】A．可以通过收集一定体积氢气所需要的时间来测定氢气的生成速率(mL/s)，A正确； B．蒸馏时，温度计水银球应该位于蒸馏烧瓶支管口处，B错误； C．滴定接近终点时用蒸馏水冲洗虽然会增加溶液体积，但锥形瓶中溶质的物质的量不会改变，不会影响结果，C正确； D．可以利用胡萝卜素与杂质在硅胶(固定相)和溶剂(流动相)中的分配差异来提纯胡萝卜素，D正确； 故选B。 3．某粗苯甲酸样品中含有少量杂质(和泥沙)，利用重结晶法提纯苯甲酸的流程如图所示。 下列操作对应装置正确的是 A．完成操作①需要装置Ⅰ B．完成操作④需要装置Ⅴ C．完成操作③需要装置Ⅱ D．完成操作②需要装置Ⅲ 【答案】A 【解析】A．操作①是将粗苯甲酸溶解在蒸馏水中，需要在烧杯中用玻璃棒搅拌促进溶解，A正确； B．操作④是分离苯甲酸晶体与氯化钠溶液，需过滤操作，需要装置Ⅱ，B错误； C．操作③是冷却结晶，使苯甲酸从溶液中析出，该过程无需过滤装置Ⅱ，C错误； D．操作②是过滤除去泥沙，需过滤装置Ⅱ，而装置Ⅲ为分液漏斗（用于萃取分液），D错误； 故选A。 4．乙酰苯胺(常温下，微溶于冷水，溶于热水)样品中混入了少量氯化钠杂质，可采用水作溶剂进行重结晶的方法提纯，该提纯过程中，不需要用到的仪器有 A．漏斗 B．烧杯 C．玻璃棒 D．分液漏斗 【答案】D 【分析】重结晶包括加热溶解、趁热过滤、冷却结晶等步骤，以此作答。 【解析】A．趁热过滤操作需要用到漏斗，A正确； B．加热溶解、趁热过滤、冷却结晶均需用到烧杯，B正确； C．加热溶解和趁热过滤都需要用到玻璃棒，C正确； D．分液漏斗用于分液操作，重结晶过程中不涉及分液，不需用到分液漏斗，D错误； 故答案选D。 5．某实验小组设计粗苯甲酸(含少量和泥沙)的提纯方案如下： 下列说法正确的是 A．操作Ⅰ趁热过滤的目的是为了除去杂质和防止苯甲酸析出 B．操作Ⅱ是蒸发结晶 C．操作Ⅲ用乙醇洗涤可快速干燥苯甲酸 D．提纯过程中所需的仪器有烧杯、玻璃棒、分液漏斗、表面皿 【答案】A 【分析】粗苯甲酸中含有少量NaCl和泥沙，加水、加热溶解，苯甲酸、NaCl溶解在水中，泥沙不溶，形成悬浊液，趁热过滤出泥沙，同时防止苯甲酸结晶析出；将滤液冷却结晶，大部分苯甲酸结晶析出，NaCl仍留在母液中；过滤、用冷水洗涤，便可得到纯净的苯甲酸，据此分析解答。 【解析】A．操作Ⅰ趁热过滤的目的是除去泥沙，同时防止苯甲酸结晶析出，NaCl不会结晶析出，故A正确； B．操作Ⅱ缓慢冷却结晶，可形成较大的苯甲酸晶体颗粒，故B错误； C．苯甲酸微溶于水，易溶于乙醇，所以操作Ⅲ应用冷水洗涤苯甲酸晶体，比用乙醇洗涤损耗少、效果好，故C错误； D．过程中没有分液，不会用到分液漏斗，冷却结晶在烧杯中进行，不会用到表面皿，故D错误； 答案选A。 6．已知：青蒿素是烃的含氧衍生物，为无色针状晶体，热稳定性差，在水中几乎不溶，易溶于有机溶剂，如乙醇(常温常压下沸点为)、乙醚(常温常压下沸点为)等。如图是从黄花青蒿中提取青蒿素的工艺流程，下列说法不正确的是 A．溶剂X选用乙醇 B．操作I是过滤 C．操作II是减压蒸馏 D．操作III是重结晶 【答案】A 【分析】将黄花青蒿干燥后，在研钵中进行研磨，得到固体粉末，加入乙醚，进行萃取；萃取后过滤（操作），将得到的滤液进行减压蒸馏（操作），蒸出乙醚，得到粗品，再将粗品进行重结晶（操作），得到精品青蒿素，据此作答； 【解析】A．由于乙醚沸点比较低，蒸馏提取所需温度较低，可保护对热不稳定的青蒿素不被破坏，所以用乙醚作溶剂提取效果比乙醇好，A错误； B．根据分析可知，操作I是过滤，B正确； C．根据分析可知，操作II是减压蒸馏，C正确； D．根据分析可知，操作III是重结晶，D正确； 故选A。 综合应用 7．实验室只提供下列玻璃仪器(非玻璃仪器任选)，选用这些仪器不能完成的实验是 A．分离乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液 B．提取溴水中的溴单质 C．配制体积分数为75%的消毒酒精 D．重结晶法提纯苯甲酸 【答案】D 【解析】A．用分液法分离乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液，主要仪器有：分液漏斗、烧杯，A能完成实验； B．提取溴水中的溴单质用萃取分液，主要仪器有：烧杯，分液漏斗，B能完成实验； C．配制体积分数为75%的消毒酒精，主要仪器有：量筒、烧杯、玻璃棒，C能完成实验； D．用重结晶法提纯苯甲酸的操作步骤为：加热溶解、趁热过滤、冷却结晶，因此必须使用的仪器有烧杯、玻璃棒、酒精灯、普通漏斗，D不能完成实验； 故选D。 8．实验室提纯以下物质(括号内为杂质)，所选用除杂试剂和实验方法都正确的是 选项 被提纯的物质 除杂试剂 实验方法 A 乙酸(乙醇) 氢氧化钠溶液 蒸馏 B 苯甲酸(含少量泥沙、NaCl) 水 重结晶 C 甲烷(乙烯) 酸性高锰酸钾溶液 洗气 D 苯(环己烯) 溴水 过滤 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A．乙酸与NaOH反应生成乙酸钠，但乙醇与NaOH不反应，蒸馏可以分离乙酸钠和乙醇，但未提及后续酸化步骤，无法恢复乙酸，A错误； B．苯甲酸在热水中溶解度大，冷却后析出，NaCl溶解度受温度的影响较小，泥沙通过过滤除去，再重结晶提纯，B正确； C．酸性高锰酸钾将乙烯氧化为CO2，引入新杂质，无法提纯甲烷，C错误； D．环己烯与溴水发生加成反应，产物溶于苯，无法过滤分离，且溴水与苯可能分层不彻底，D错误； 故选B。 9．利用下列实验不能达到实验目的的是 A．制备溴苯 B．实验室制备硝基苯 C．提纯苯甲酸 D．除去溴苯中的苯 【答案】C 【解析】A．利用苯和液溴在铁粉做催化剂的条件下制备溴苯，符合反应原理，A能达到实验目的； B．利用苯和浓硝酸在浓硫酸做催化剂、50~60℃的条件下制备硝基苯，水浴加热，温度计测定水浴温度，符合反应原理，B能达到实验目的； C．提纯苯甲酸的操作为重结晶，不需要用到分液操作，C不能达到实验目的； D．利用溴苯和苯沸点不同，通过蒸馏进行分离，蒸馏装置温度计的水银球位于蒸馏烧瓶的支管口处，冷凝水下口进上口出，D能达到实验目的； 故选C。 10．分离提纯是开展物质的组成、性质等研究的基础。下列有关装置及其用途错误的是 A．装置甲用于分离甲烷和氯气反应后的液态混合物 B．装置乙用于分离装有C60的“杯酚”和溶解了C70的甲苯 C．装置丙用于用CCl4提取碘水中的I2 D．装置丁用于重结晶法提纯苯甲酸 【答案】D 【解析】A．甲烷和氯气反应后的液态混合物中各组分沸点不同，可以用蒸馏的方法分离，A正确； B．装有C60的“杯酚”不溶于溶解了C70的甲苯，可用过滤法分离，则可利用装置乙进行分离，B正确； C．碘单质易溶于四氯化碳，且四氯化碳与水不互溶，可以通过萃取分液，用CCl4提取碘水中的I2，C正确； D．提纯苯甲酸时，采用重结晶法，具体操作为：加热溶解→趁热过滤→冷却结晶→过滤，而装置丁是蒸发结晶装置，D错误； 故选D。 11．用重结晶法提纯苯甲酸的实验中，需要用到的仪器是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】用重结晶法提纯苯甲酸的实验步骤为加热溶解、趁热过滤、冷却结晶、过滤，所以实验中需要用到漏斗，不需要直形冷凝管、分液漏斗、蒸发皿，故选D。 12．下列有关研究有机物的方法，不正确的是 A．乙醇和水的混合物中加入生石灰再蒸馏，可以获得无水酒精 B．分离正己烷（沸点）和正庚烷（沸点）可采用蒸馏的方法 C．利用植物油的密度比水小的原理，可用分液的方法分离这两种液体混合物 D．重结晶法提纯苯甲酸时，杂质的溶解度很小或很大均易于除去 【答案】C 【解析】A．生石灰与水反应生成氢氧化钙，蒸馏时乙醇被蒸出、氢氧化钙留在蒸馏烧瓶中，可得到无水乙醇，故A正确； B．正己烷和正庚烷互溶、沸点相差29℃，通过蒸馏可有效分离，故B正确； C．分液的原理是两种液体不互溶，而非密度差异，能用分液法分离植物油与水的混合物是因为植物油难溶于水、两者的混合物静置后分层，故C错误； D．重结晶中，杂质溶解度很大（留在母液）或很小（热过滤除去）均易分离，故D正确； 故答案为：C。 13．下列叙述正确的是 A．用浓溴水可除去苯中的苯酚 B．不慎将苯酚溶液沾到皮肤上，立即用稀NaOH溶液清洗 C．用核磁共振氢谱可鉴别1-丙醇和2-丙醇 D．苯与酸性溶液混合振荡、静置分层，下层液体为无色 【答案】C 【解析】A．浓溴水与苯酚反应生成的三溴苯酚会溶于苯中，无法有效分离，应用NaOH溶液处理，A错误； B．NaOH具有强腐蚀性，皮肤沾苯酚应使用酒精清洗而非NaOH，B错误； C．1-丙醇和2-丙醇的氢原子种类及比例不同，1-丙醇含有4种环境的氢原子；2-丙醇含有3种环境的氢原子。核磁共振氢谱可明确区分，C正确； D．苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，且苯密度小于水，分层后下层为紫色溶液，D错误； 故选C。 14．有机物苯甲酸（）是蜜饯中常用的食品防腐剂之一。某实验小组设计粗苯甲酸（含有少量和泥沙）的提纯方案如下。已知苯甲酸溶解度随着温度的升高而增大，且变化较大。下列说法错误的是 A．操作Ⅰ中依据苯甲酸的溶解度估算加水量 B．操作Ⅱ趁热过滤的目的是除去泥沙和 C．操作Ⅲ缓慢冷却结晶可减少杂质被包裹 D．操作Ⅳ冷水洗涤目的是减少苯甲酸的溶解损失 【答案】B 【分析】苯甲酸微溶于冷水，易溶于热水。粗苯甲酸中混有泥沙和氯化钠，加水、加热溶解，苯甲酸、NaCl溶解在水中，泥沙不溶，从而形成悬浊液；趁热过滤出泥沙，同时防止苯甲酸结晶析出；将滤液冷却结晶，大部分苯甲酸结晶析出，氯化钠仍留在母液中；过滤、用冷水洗涤，便可得到纯净的苯甲酸，据此分析； 【解析】操作Ⅰ中，为减少能耗、减少苯甲酸的溶解损失，溶解所用水的量需加以控制，可依据苯甲酸的大致含量、溶解度等估算加水量，A正确； B．操作Ⅱ趁热过滤的目的，是除去泥沙，同时防止苯甲酸结晶析出，NaCl含量少，通常不结晶析出，B不正确； C．操作Ⅲ缓慢冷却结晶，可形成较大的苯甲酸晶体颗粒，同时可减少杂质被包裹在晶体颗粒内部，C正确； D．苯甲酸微溶于冷水，易溶于热水，所以操作IV可用冷水洗涤晶体，既可去除晶体表面吸附的杂质离子，又能减少溶解损失，D正确； 故选B。 15．下列说法不正确的是 A．通过X射线衍射可测定青蒿素晶体的结构 B．红外光谱仪常用于分析有机物分子中的元素组成 C．利用盐析的方法可将蛋白质从溶液中分离 D．萃取、蒸馏、重结晶和色谱法都可用于分离提纯有机物 【答案】B 【解析】A．X射线衍射法能够测定晶体的微观结构，青蒿素作为晶体适用此方法，A正确； B．红外光谱仪用于检测有机物中的官能团或化学键，而非分析元素组成，元素分析需借助其他仪器（如元素分析仪或质谱），B错误； C．盐析通过改变溶液离子强度降低蛋白质溶解度，可逆且不破坏结构，C正确； D．萃取、蒸馏、重结晶和色谱法均为常见有机物分离提纯方法，D正确； 故选B。 拓展培优 16．苯甲酸是一种食品添加剂，某粗苯甲酸样品中含有少量 NaCl和泥沙，提纯苯甲酸的实验流程如图(已知：常温下苯甲酸易溶于乙醇，25℃和75 ℃时苯甲酸在水中的溶解度分别为0.34g 和2.2g)。下列说法错误的是 A．“过滤1”需趁热，以减少苯甲酸的析出 B．检验苯甲酸中含有的 NaCl是否除净，可选用 AgNO3溶液 C．“洗涤”时为了减少苯甲酸的损失、提高产量，可选用冷水作洗涤剂 D．除去苯甲酸中的 NaCl，“结晶”时应采用蒸发结晶 【答案】D 【分析】粗苯甲酸样品中含有少量和泥沙，由于苯甲酸的溶解度随温度升高而增大，溶解、加热后需趁热过滤，除掉泥沙；对热的滤液进行冷却结晶，再次过滤得到苯甲酸固体，洗涤、干燥后得到苯甲酸晶体； 【解析】A．根据分析，“过滤1”需趁热，以减少苯甲酸的析出，A正确； B．检验苯甲酸中含有的是否除净，可以取少量样品溶于水，滴加硝酸银溶液，若无白色沉淀，则说明已经除净，B正确； C．常温下，苯甲酸微溶于水，易溶于乙醇，洗涤时不宜用乙醇，应用冷水，减少苯甲酸的损失，C正确； D．的溶解度随温度变化不大，为除去，“结晶”时应采用冷却结晶，使留在滤液中，D错误； 故选D。 17．重结晶法提纯苯甲酸的实验中，必须佩戴防烫手套的操作步骤是 A．称取药品 B．加水搅拌 C．趁热过滤 D．冷却结晶 【答案】C 【解析】A．称取药品通常在常温下进行，无需防烫手套，A不符合题意； B．加水搅拌可能在加热时进行，但操作时通常使用玻璃棒，无需直接接触高温容器，B不符合题意； C．趁热过滤时需接触高温溶液或漏斗，易烫伤，必须佩戴防烫手套，C符合题意； D．冷却结晶时溶液已降温，无需防烫措施，D不符合题意； 故选C。 18．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 CH4(C2H4) H2 洗气 B CH3CH2OH(H2O) 生石灰 蒸馏 C 乙酸乙酯(乙酸) NaOH溶液 过滤 D SO2(HCl) 饱和Na2SO3溶液 洗气 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A．C2H4无法直接与H2反应除去，且引入H2会导致新杂质，一般用溴水除甲烷中的乙烯，故A错误； B．生石灰与水反应生成Ca(OH)2，蒸馏可分离出乙醇，故B正确； C．NaOH会使乙酸乙酯水解，破坏目标产物，一般用饱和碳酸钠溶液、通过分液法除乙酸乙酯中的乙酸，故C错误； D．饱和Na2SO3溶液与SO2反应，导致目标物被消耗，可以用饱和NaHSO3溶液除SO2中的HCl，故D错误； 选B。 19．20世纪70年代初，我国屠呦呦等科学家使用乙醚从中药中提取并用柱色谱分离得到抗疟有效成分青蒿素，下列相关说法正确的是 A．青蒿素属于有机物 B．用红外光谱法可测定青蒿素的相对分子质量 C．用乙醚从中药中提取青蒿素不涉及过滤、萃取操作 D．可用蒸馏法提纯青蒿素 【答案】A 【解析】A．青蒿素含有碳元素且结构复杂，属于有机物，A正确； B．红外光谱用于分析官能团，测定相对分子质量需用质谱法，B错误； C．乙醚提取需萃取，后续分离可能涉及结晶、过滤，C错误； D．青蒿素为固体，蒸馏法适用于液体，提纯应使用重结晶或色谱法，D错误； 答案选A。 20．除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质)，选用的试剂和分离方法不能达到实验目的的是 选项 混合物 试剂 分离方法 A 乙烯(二氧化硫) 酸性高锰酸钾溶液 洗气 B 苯(苯酚) 氢氧化钠溶液 分液 C 乙炔(硫化氢) 硫酸铜溶液 洗气 D 乙酸正丁酯(乙酸) 饱和碳酸钠溶液 分液 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解析】A．酸性高锰酸钾溶液会氧化乙烯生成二氧化碳，导致主成分被消耗，同时二氧化硫也被氧化，无法有效分离，A错误； B．苯酚与氢氧化钠反应生成水溶性的苯酚钠，苯不反应，分液后可分离，B正确； C．硫化氢与硫酸铜反应生成沉淀，乙炔不反应，洗气可除去杂质，C正确； D．乙酸与碳酸钠反应生成水溶性盐，乙酸正丁酯不溶于水，分液后可分离，D正确； 故答案为A。 21．青蒿素是我国科学家从传统中药中发现的能治疗疟疾的有机化合物。已知：青蒿素是烃的含氧衍生物，常温下是一种无色针状晶体，易溶于有机溶剂，难溶于水，熔点约为156.5℃，易受湿、热的影响而分解。某实验小组对青蒿素的提取和组成进行了探究，其提取流程如下： i．在提取过程中研究团队经历了使用不同溶剂和不同温度的探究过程，实验结果如下： 溶剂 水 乙醇 乙醚 沸点/℃ 100 78 34.5 提取效率 几乎为0 35% 95% (1)“破碎”的目的是 。 (2)操作a和操作b的名称分别是 、 。 (3)研究发现，青蒿素分子中的某个基团受热不稳定，据此分析用乙醇作溶剂，提取效率偏低，不能达到理想效果的原因是 。 (4)操作c的主要过程可能是 (填字母)。 A．加水溶解，蒸发浓缩、冷却结晶 B．加95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤 C．加入乙醚进行萃取分液 ii．实验小组查阅资料获知：科学家在青蒿素的研究中发现，一定条件下可把青蒿素转化为双氢青蒿素。 (5)下列说法正确的是 (填字母)。 a．青蒿素分子中存在5个手性碳 b．青蒿素含有酯基和醚键 c．青蒿素可以使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 d．青蒿素转化为双氢青蒿素时断裂π键 (6)因为双氢青蒿素的水溶性更好，所以与青蒿素相比，双氢青蒿素具有更好的疗效，请从结构的角度推测主要原因 。 【答案】(1)增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素的浸取率 (2) 过滤 蒸馏 (3)乙醇的沸点高于乙醚，蒸馏分离时所需温度较高，易造成青蒿素分子中的受热不稳定的基团破坏 (4)B (5)bcd (6)双氢青蒿素分子中的羟基能与水分子形成分子间氢键，增强水溶性 【分析】由题给流程可知，向干燥破碎的青蒿中加入乙醚浸取、过滤得到提取液和滤渣；提取液经过蒸馏分离得到乙醚和青蒿素粗品；向粗品中加入95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤得到精品。 【解析】（1）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； （2）由分析可知，操作a和操作b分别为过滤和蒸馏； （3）由表格数据可知，乙醇的沸点高于乙醚，蒸馏分离时所需温度较高，易造成青蒿素分子中的受热不稳定的基团破坏，所以用乙醇作溶剂，提取效率偏低，不能达到理想效果； （4）由分析可知，操作c的主要过程为加入95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤得到精品； （5） a．由结构简式可知，青蒿素分子中存在如图⁕所示的6个手性碳原子：，a错误； b．由结构简式可知，青蒿素分子中含有酯基和醚键，b正确； c．由结构简式可知，青蒿素分子中含有过氧键，具有强氧化性，可以与碘化钾溶液反应生成淀粉溶液变蓝色的单质碘，所以能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，c正确； d．由结构简式可知，青蒿素转化为双氢青蒿素时，酯基与四氢合硼酸钠发生还原反应转化为醚键和羟基，反应时碳氧双键中的π键发生断裂，d正确； 故选bcd； （6）由结构简式可知，双氢青蒿素分子中含有的羟基能与水分子形成分子间氢键，增强水溶性，所以与青蒿素相比，双氢青蒿素具有更好的疗效。 22．己内酰胺()应用于齿轮、轴承、管材、医疗器械及电气绝缘材料等。实验室制备己内酰胺的一种方法如下。 Ⅰ．环己酮胺()的制备 ①在250mL锥形瓶中加入7.0g盐酸羟胺和50mL水，振摇使其溶解后分批加入7.8mL环己酮。 ②将乙酸钠溶液滴加到①中所得溶液中，边加边振摇锥形瓶，橡皮塞塞紧瓶口，5min后将锥形瓶放入冰水浴中冷却抽滤获得7.5g环己酮肟。 II．己内酰胺的制备 ③在250mL烧杯中加入5.0g环己酮肟和的硫酸，两者互溶后小火加热，当开始有气泡时(约)立即移去热源，温度迅速上升至，数秒后即形成棕色黏稠液体。 ④稍冷后，将③中混合液转入100mL三颈烧瓶中，在冰水浴中冷却，安装电磁搅拌器和滴液漏斗，在搅拌下小心滴加氨水溶液直至溶液呈弱碱性。 ⑤将粗产物倒入分液漏斗，分去水层。油层转入锥形瓶，加干燥剂干燥后进行减压蒸馏操作。收集馏分，得到4.0g己内酰胺。 已知：己内酰胺熔点为，沸点为，温度较高或碱性较强时易发生水解。请回答下列问题： (1)用的硫酸配制硫酸溶液。 ①实验过程中需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、 ；实验过程中，需要量取 mL(保留小数点后一位)的硫酸。 ②若定容时俯视刻度线，则配制的硫酸溶液浓度会 (填“偏高”“偏低”或“不变”)。 (2)步骤①中生成的化学方程式为 。 (3)步骤④中需要在冰水浴中小心滴加氨水的原因是 。 (4)步骤⑤中可选 (填“硫酸镁”“碱石灰”或“五氧化二磷”)作干燥剂。减压蒸馏的装置如图所示(省略夹持和加热装置)。己内酰胺为低熔点固体，减压蒸馏过程中极易固化而堵塞管道，该实验采用空气冷凝管(仪器乙)冷凝，若发生堵塞时，可以采取的操作为 。 (5)实验II中，己内酰胺的产率为 。 【答案】(1) 50mL容量瓶和胶头滴管 偏高 (2)++ (3)除去混合液的酸性物质，氨水易挥发，需要冰水浴中滴加 (4) 硫酸镁 温水循环 (5)80% 【分析】锥形瓶中加入盐酸羟胺和水，振摇使其溶解后分批加入环己酮，滴加乙酸钠溶液，冰水浴中冷却，生成环己酮肟；环己酮肟和硫酸，加热至形成棕色黏稠液体，稍冷后，在冰水浴中冷却，搅拌，滴加氨水溶液直至溶液呈弱碱性，将粗产物倒入分液漏斗，分去水层，油层转入锥形瓶，加干燥剂干燥后进行减压蒸馏操作，收集馏分，得到己内酰胺，据此分析； 【解析】（1）①根据大而近原则，还需要50mL容量瓶和胶头滴管；根据稀释定律，； ②若定容时俯视刻度线，则液面低于刻度线，则配制的硫酸溶液浓度会偏高； （2） 步骤①中环己酮与盐酸羟胺在乙酸钠溶液环境中生成，化学方程式为++； （3）氨水能够与酸反应，故加入氨水的目的是除去混合液的酸性物质，并且氨水易挥发，需要冰水浴中滴加； （4）己内酰胺中含有酰胺基，在酸性、碱性环境下均能水解，故选择中性干燥剂硫酸镁；己内酰胺为低熔点固体，减压蒸馏过程中极易固化而堵塞管道，若发生堵塞时，可以采取的操作为温水循环控制温度‌； （5）根据关系式：环己酮肟~己内酰胺，己内酰胺的产率为。 23．扑炎痛为一种解热镇痛抗炎药。扑炎痛为白色结晶性粉末，无臭无味，不溶于水，微溶于乙醇（在沸乙醇中易溶），可溶于丙酮。制备方法如下： Ⅰ. 乙酰水杨酰氯的制备。向三颈烧瓶中依次加入9 g乙酰水杨酸、5 mL氯化亚砜，滴入2滴吡啶，升温至70~75 ℃，反应2 h。除去未反应的氯化亚砜，冷却，得乙酰水杨酰氯，加入无水丙酮6 mL，将反应液倾入干燥的A中，混匀，密闭备用。 Ⅱ. 扑炎痛的制备。在三颈烧瓶中，依次加入8.6 g对乙酰氨基酚和50 mL水。随后将反应液冰水浴冷却至10 ℃左右，在搅拌下逐滴加入20 mL氢氧化钠溶液，控温8~12 ℃，在剧烈搅拌下，缓慢滴入乙酰水杨酰氯的丙酮溶液。滴加完毕后调节反应液的pH为9~10，控温8~12 ℃继续搅拌反应60 min，抽滤，用水冲洗至中性，烘干，得粗品。 Ⅲ. 精制。用体积分数为95%的乙醇重结晶，洗涤，干燥，得扑炎痛13.2 g。 Ⅳ. 结构表征。核磁共振氢谱法。 回答下列问题： (1)仪器A的名称为 。 (2)氯化亚砜易水解，其水解反应的化学方程式为 。 (3)若步骤Ⅰ在图乙装置中进行，需对该装置进行改进，改进方案为 。 (4)实验中加入丙酮的作用为 。 (5)某课题组研究得步骤Ⅱ中加入氢氧化钠溶液的质量分数与扑炎痛产量的关系如图丙，分析氢氧化钠质量分数大于5%时，其浓度增大时扑炎痛产量下降的原因： 。 (6)步骤Ⅲ中重结晶过程操作步骤为加热溶解、 、 、过滤。 (7)产品的产率为 （用乙酰水杨酸计算，精确至0.01%）。 (8)步骤Ⅳ测定扑炎痛的核磁共振氢谱有 组峰。 【答案】(1)恒压滴液漏斗（或恒压分液漏斗） (2) (3)在球形冷凝管与尾气吸收装置之间增加干燥装置 (4)溶解乙酰水杨酰氯，增加乙酰水杨酰氯在水中的溶解度 (5)氢氧化钠溶液浓度较大时，溶液碱性过强，扑炎痛发生水解反应导致产量下降 (6) 趁热过滤 冷却结晶 (7)84.35% (8)9 【分析】步骤Ⅰ中，乙酰水杨酸发生取代反应得到乙酰水杨酰氯。步骤Ⅱ中，乙酰水杨酰氯发生取代反应得到扑炎痛。 【解析】（1）乙图中仪器A是恒压滴液漏斗（或恒压分液漏斗），特征是有一小管连通了活塞上下的两个腔。 （2） 氯化亚砜的结构式为，水解时，两个—OH取代两个氯原子得到亚硫酸，亚硫酸不稳定，分解为二氧化硫，整理得氯化亚砜水解反应的化学方程式为。 （3）步骤Ⅰ、Ⅱ都需要水浴装置控温，并用NaOH溶液吸收反应产生的酸性气体（SO2或HCl）。不同之处在于，步骤Ⅰ中反应物氯化亚砜易水解，需要无水环境，而步骤Ⅱ的反应在水相中完成。故图乙装置为适配步骤Ⅰ应做的改进是：在球形冷凝管与尾气吸收装置之间增加干燥装置。 （4）乙酰水杨酰氯易溶于丙酮，且丙酮易溶于水，故加入丙酮能增加乙酰水杨酰氯在水中的溶解度。 （5）扑炎痛结构中存在酯基、肽键，氢氧化钠的质量分数大于5%时，扑炎痛会因发生水解反应而产量下降。 （6）题干介绍扑炎痛“微溶于乙醇（在沸乙醇中易溶）”，将扑炎痛粗品溶解在沸的95%乙醇中，先趁热过滤，去除不溶性杂质，再冷却结晶，去除可溶性杂质，最后得到较纯净的扑炎痛固体。 （7）9 g乙酰水杨酸（C9H8O4）的物质的量为，根据反应原理可知，理论上可以生成0.05 mol扑炎痛，故产品的产率为。 （8） 扑炎痛分子中有9种不同化学环境的氢原子，如图： 则核磁共振氢谱中有9组峰。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 第五章 有机化合物的合成与研究 5.2.1 有机物的分离与提纯 教学目标 掌握常见有机物分离提纯方法（如分液、蒸馏、萃取、洗气等）的原理、适用范围和操作要点。能根据混合物中各组分的物理/化学性质差异，选择并设计合适的分离提纯方案。 通过实验操作，培养动手能力和观察能力。 形成“性质决定方法”的化学思维，即利用物质在沸点、溶解度、酸碱性等方面的差异进行分离。 重点和难点 教学重点： 各分离方法的原理与适用条件。 根据混合物性质选择最佳分离方法。 教学难点： 综合运用多种方法分离复杂混合物。 对实验操作细节（如分液漏斗的使用、蒸馏装置搭建）的理解和精准掌握。 ◆知识点一 有机物的分离提纯方法 1. 蒸馏 分离相溶的沸点不同（相差_____________________________以上）的液体混合物。馏分一般为纯净物。 2. 分馏 分离出不同沸点范围的产物。馏分为_____________________________。 蒸馏（分馏）适用范围：提纯硝基苯（含杂质苯）、制无水乙醇(含水、需加生石灰）、从乙酸和乙醇的混合液中分离出乙醇（需加_____________________________）、石油的分馏 3. 分液 分离出互不相溶的液体。 分液法使用范围：除去硝基苯中的残酸（_____________________________）、除去溴苯中的溴（_____________________________）、除去乙酸乙酯中的乙酸（_____________________________）、除去苯中的苯酚（_____________________________）、除去苯中的甲苯（_____________________________） 4. 过滤：分离出不溶与可溶性固体。 洗气：气体中杂质的分离。 5. 洗气法 适用范围：除去甲烷中的乙烯、乙炔（_____________________________）、除去乙烯中的SO2、CO2（NaOH溶液）、除去乙炔中的H2S、PH3（_____________________________溶液） 6. 盐析和渗析 盐析：除去肥皂中的甘油和过量的碱 渗析：除去淀粉中少量的葡萄糖或者氯化钠 即学即练 现有三组混合液：①乙酸乙酯和乙酸钠溶液 ②乙醇和丁醇 ⑧溴化钠和单质溴的水溶液。分离以上各混合液的正确方法依次是（ ） A.分液、萃取、蒸馏 B.萃取、蒸馏、分液 C.分液、蒸馏、萃取 D.蒸馏、萃取、分液 ◆知识点二 有机物除杂与分离方法归纳 1. 除去杂质的原则 操作简便、现象明显、容易判断 b不再带入新的杂质 2. 分离的方法 固体混合物的分离方法 A.加热升华 B.溶解过滤 C.溶解、结晶、过滤 D.化学反应 液体混合物的分离方法 A.分液 B.分馏或蒸馏 即学即练 下列除去杂质的方法中正确的是（ ） A.溴苯中混有溴，加入KI溶液后，用分液漏斗分液 B.乙醇中混有乙酸，加入NaOH溶液后，用分液漏斗分液 C.乙烷中混有乙烯，加入氢气在一定条件下充分反应 D.苯甲醛中混有苯甲酸，加入生石灰，再加热蒸馏 ◆知识点三 有机化合物的检验 1．根据常见有机物的官能团特征反应进行鉴别 有机物或官能团 常用试剂 反应现象 C=C双键 C≡C叁键 _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ 苯 _____________________________ _____________________________ 苯的同系物 -CH- _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ 醇羟基-OH _____________________________ _____________________________ 乙醇 _____________________________ _____________________________ 苯酚 _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ 醛基-CHO _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ 羧基-COOH _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ 多羟基有机物 _____________________________ _____________________________ 淀粉 _____________________________ _____________________________ 蛋白质 _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ 2.不加任何试剂的鉴别题 一般先根据物理性质（颜色、状态、气味以及溶解性等等），确定一种（或几种）物质，再用已检出的物质继续鉴别。或者利用相互之间反应后产生的现象不同，各个突破；限用一种试剂利用所加试剂能与多种物质的反应（或虽不反应但出现与众不同的现象）逐一加以鉴别，如： （1）用水：可鉴别苯（或甲苯、一氯代烷）、乙醇（或乙酸）、四氯化碳（或一溴代烷、多氯代烷、硝基苯）。 （2）用溴水：可鉴别_____________________________溶液等。 （3）用FeCl3溶液：可鉴别_____________________________。 （4）用新制Cu(OH)2悬浊液：可鉴别乙醇、乙醛、乙酸、甲酸、甘油（产生绛蓝色溶液）、葡萄糖溶液（先产生_____________________________溶液，加热至沸腾后产生_____________________________沉淀）。 即学即练 一、重结晶 提纯_____________________________有机化合物常用的方法。 (1)原理：利用被提纯物质与杂质在同一溶剂中的_____________________________不同而将杂质除去。 (2)溶剂的选择 ①杂质在所选溶剂中的溶解度 _____________________________，易于除去。 ②被提纯的有机化合物在所选溶剂中的溶解度受温度的影响较大，能够进行_____________________________。 【实验】提纯粗苯甲酸 苯甲酸可用作食品防腐剂。纯净的苯甲酸为无色结晶，其结构可表示为，熔点122 ℃，沸点249 ℃。苯甲酸微溶于水，易溶于乙醇等有机溶剂。苯甲酸在水中的溶解度如下： 温度/℃ 25 50 75 溶解度/g 0.34 0.85 2.2 过程如图： ①溶解粗苯甲酸时加热的作用：促进苯甲酸的快速溶解 ②趁热过滤的目的：防止苯甲酸析出，使苯甲酸与不溶杂质分离。 ③检验提纯后的苯甲酸中氯化钠已被除净的操作：取提纯的苯甲酸少许，加入水溶解，然后加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若无沉淀，说明苯甲酸中NaCl已除净。 【注】结晶与重结晶的比较 结晶 重结晶 不同点 含义 物质从溶液中以晶体形式析出的过程 将晶体溶于溶剂，使之重新从溶液中结晶析出的过程 相关操作 先蒸发，后结晶 先溶解，后结晶 目的 获得晶体 提纯或分离物质 相同点 操作方法相同，都需要加热 实践应用 提纯苯甲酸粗品(含有NaCl、泥沙等杂质)，得到苯甲酸纯品的方案如下。 下列说法不正确的是 A．一系列操作包括：过滤、洗涤、干燥 B．重结晶要求杂质必须在溶剂中溶解度较小且样品溶解度随温度变化不大 C．趁热过滤的目的：除去泥沙，减少苯甲酸的析出，提升产率 D．步骤III不宜用乙醇洗涤，可用冷水洗涤2~3次 考点一 实验室的有机化学合成 【例1】环己基甲醇是重要的有机合成中间体，其合成方法如下： 相关物质的物理性质： 物质 氯代环己烷 正丁醚 环己基甲醇 沸点 142℃ 143℃ ___________℃(熔点-43℃) 溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水 密度 0.975 g/cm3 0.764 g/cm3 0.9 g/cm3 相对分子质量 118.5 130 114 注意：①环己基甲醇120—140℃易发生脱水反应。②涉及格氏试剂的反应需要在无水的条件下进行。 具体步骤如下： Ⅰ．制备 步骤1：(格氏试剂的制备)将2.67 g镁条及10 mL正丁醚加入三颈烧瓶中，向恒压滴液漏斗中加入12.1 mL(0.1 mol)氯代环己烷和45 mL正丁醚。水浴条件下逐滴滴加混合液，冷凝回流直至反应完毕。 步骤2：分批量加入10 g干燥的多聚甲醛，加热至100—110℃，搅拌、反应0.5 h。 步骤3：冷却反应混合物，加入30 g碎冰，搅拌至水解完全，加入稀硫酸，分液。 Ⅱ．环己基甲醇的分离和提纯 步骤4：向有机相中加入饱和氯化钠溶液，分液。 步骤5：向有机层加入无水碳酸钾，过滤，___________，得到产品6.3 g。 (1)三颈烧瓶适宜的规格是_____________________________。 A．100 mL        B．250 mL        C．500 mL (2)环己基甲醇的沸点比氯代环己烷_____________________________(填“高”或“低”)。制备实验_____________________________加入沸石，防止发生暴沸。(填“需要”或“不需要”) (3)下列说法不正确的是___________。 A．仪器A可用于蒸馏实验 B．仪器B比普通分液漏斗的优势只是平衡气压，使液体顺利流下。 C．仪器C的作用是吸收挥发出来的气体，防止污染空气 D．分液操作步骤是：直接打开活塞，将下层液体从下口放出，然后将上层液体从上口倒出。 (4)分离提纯中，步骤Ⅰ饱和氯化钠的作用：一是降低产品的溶解度，二是_____________________________。 (5)加入无水碳酸钾的作用是_____________________________。 (6)步骤5得到产品的操作为_____________________________。 【变式1-1】 甘氨酸()是一种常见的氨基酸，广泛应用于化工、医药及食品工业中。某研究小组在四颈烧瓶中加入120mL水、1.12g乌洛托品(【化学式：】，开动搅拌器后逐滴加入氯乙酸()并通入，其反应原理如下： 主反应： 副反应： 实验装置如图所示。 已知： ①部分物质的物理性质 沸点 溶解度 氯乙酸 可溶于水、乙醇 乌洛托品 可溶于水、乙醇 ②，，，甘氨酸熔点，常温下为白色结晶，分解。 请回答如下问题： (1)装置c中通气管末端连接多孔玻璃泡，其作用是_____________________________。 (2)请说出实验时需控制反应温度为的理由_____________________________。 (3)某同学采用薄层色谱跟踪反应进程，分别在反应开始、回流1hr、2hr、3hr和4hr时，用毛细管取样、点样、薄层色谱展开后的斑点如图所示。该实验条件下比较合适的回流时间是___________。(请选填字母) A．1hr B．2hr C．3hr D．4hr (4)经研究表明，乌洛托品在反应中会形成关键中间体，写出由关键中间体生成甘氨酸的化学方程式_____________________________。请解释在甘氨酸制备过程中须维持pH7~8的原因_____________________________。 (5)从下列选项中选择合适的操作，完成产品的纯化_____________________________。 反应完成后______静置2小时____________干燥____________得到6.00g白色结晶。 A．冷却至室温     B．冷却后加入无水乙醇     C．过滤 D．用冷水洗涤滤饼2-3次，干燥     E．用乙醇水溶液洗涤滤饼2-3次，干燥 F．重结晶     G．于烘干     H.于烘干 (6)请计算该实验甘氨酸的产率_____________________________。 【变式1-2】 苯甲酸(相对分子质量122)为白色晶体，是一种重要的化工产品。某化学兴趣小组在实验室中制备苯甲酸的原理为：   ΔH＜0。 苯甲酸在水中的溶解度(g/100 mL) 温度/℃ 20 25 80 90 95 溶解度 0.29 0.34 2.75 4.6 6.8 实验步骤： Ⅰ．粗品制备 ① 按上图1所示，安装好实验装置，向三颈烧瓶中加入2.1 mL(0.020 mol)甲苯和70 mL水，将其置于控温电加热套装中，接通冷凝水，打开电动搅拌器，加热至微沸状态。从冷凝管上口分多次小心加入，最后可用少量水将粘在冷凝管内壁的高锰酸钾冲入三颈烧瓶中，继续加热至微沸状态。待反应充分后停止加热。 ② 将反应混合物趁热过滤，用少量的试剂X洗涤滤渣，合并滤液和洗涤液(如果溶液呈现浅紫色则应先加入适量稀硫酸和溶液至几乎无色)并置于冰水中冷却，然后用浓盐酸酸化，至晶体完全析出。减压过滤、晾干得到淡黄色苯甲酸粗品。 Ⅱ．产品精制 将苯甲酸粗品置于烧杯中加入一定量的蒸馏水，小心加热、煮沸至固体几乎全部溶解，再加入大约20%的水，继续加热煮沸。稍冷后加入少量活性炭，再加热并微沸5分钟。减压过滤。将滤液置于冰水中冷却结晶、减压过滤、洗涤、晾干、称重得白色苯甲酸精品。 Ⅲ．产品纯度测定 准确称取苯甲酸精品0.200 g，加入约20 mL试剂Y至完全溶解，并滴入几滴酚酞试液。用的氢氧化钠溶液滴定至终点，重复两次，消耗的氢氧化钠溶液的体积平均每次为。 回答下列问题： (1)制备苯甲酸的反应类型是_____________________________，“步骤①”中分多次加入高锰酸钾的原因是_____________________________。 (2)“步骤①”判断反应充分的现象是_____________________________。 (3)浅紫色滤液中加入适量稀硫酸和溶液的离子反应方程式为_____________________________。 (4)产品精制步骤中“再加入大约20%的水”的目的是_____________________________。 (5)加入的试剂X是_______ (填标号，下同)，试剂Y是_______。 A．热水 B．冰水 C．无水乙醇 D．50%乙醇溶液 (6)苯甲酸精品的纯度约为_____________________________(保留3位有效数字)，苯甲酸的产率约为_____________________________(保留2位有效数字)。 考点二 有机化学中的分离操作 【例2】下列实验中，所采取的分离或除杂方法错误的是 A．除去乙醇中的乙醚(沸点：34℃)：蒸馏 B．分离溶于水的碘：四氯化碳萃取、分液、蒸馏 C．分离乙酸乙酯和乙醇：分液 D．除去苯甲酸固体中的少量：重结晶 【变式2-1】含泥沙和NaCl的粗苯甲酸可用重结晶法提纯。下列实验操作正确且达到实验目的的是 A．将粗苯甲酸溶于热水 B．趁热过滤分离NaCl和泥沙 C．蒸发结晶直接得到苯甲酸 D．冷却结晶析出苯甲酸 A．A B．B C．C D．D 【变式2-2】实验室初步分离苯甲酸乙酯、苯甲酸和环己烷的流程如下图所示。 已知：苯甲酸乙酯的沸点为，“乙醚—环己烷—水共沸物”的沸点为。 下列说法正确的是 A．“操作a”中有机相1从分液漏斗的下口流出 B．“操作b”、“操作c”均为重结晶 C．洗涤苯甲酸粗品，用乙醇的效果比用蒸馏水好 D．该流程可以说明苯甲酸和苯甲酸钠在水中的溶解度差别很大 基础达标 1．下列操作或装置能达到实验目的的是 A．测定中和反应的反应热 B．蒸干氯化铝溶液制备 C．喷泉实验 D．提纯苯甲酸 A．A B．B C．C D．D 2．实验操作是进行科学实验的基础。下列实验操作有科学错误的是 A．图1：测定氢气的生成速率(mL/s) B．图2：分离沸点不同的液体混合物 C．图3：临近滴定终点时冲洗锥形瓶内壁 D．图4：用于提纯胡萝卜素 3．某粗苯甲酸样品中含有少量杂质(和泥沙)，利用重结晶法提纯苯甲酸的流程如图所示。 下列操作对应装置正确的是 A．完成操作①需要装置Ⅰ B．完成操作④需要装置Ⅴ C．完成操作③需要装置Ⅱ D．完成操作②需要装置Ⅲ 4．乙酰苯胺(常温下，微溶于冷水，溶于热水)样品中混入了少量氯化钠杂质，可采用水作溶剂进行重结晶的方法提纯，该提纯过程中，不需要用到的仪器有 A．漏斗 B．烧杯 C．玻璃棒 D．分液漏斗 5．某实验小组设计粗苯甲酸(含少量和泥沙)的提纯方案如下： 下列说法正确的是 A．操作Ⅰ趁热过滤的目的是为了除去杂质和防止苯甲酸析出 B．操作Ⅱ是蒸发结晶 C．操作Ⅲ用乙醇洗涤可快速干燥苯甲酸 D．提纯过程中所需的仪器有烧杯、玻璃棒、分液漏斗、表面皿 6．已知：青蒿素是烃的含氧衍生物，为无色针状晶体，热稳定性差，在水中几乎不溶，易溶于有机溶剂，如乙醇(常温常压下沸点为)、乙醚(常温常压下沸点为)等。如图是从黄花青蒿中提取青蒿素的工艺流程，下列说法不正确的是 A．溶剂X选用乙醇 B．操作I是过滤 C．操作II是减压蒸馏 D．操作III是重结晶 综合应用 7．实验室只提供下列玻璃仪器(非玻璃仪器任选)，选用这些仪器不能完成的实验是 A．分离乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液 B．提取溴水中的溴单质 C．配制体积分数为75%的消毒酒精 D．重结晶法提纯苯甲酸 8．实验室提纯以下物质(括号内为杂质)，所选用除杂试剂和实验方法都正确的是 选项 被提纯的物质 除杂试剂 实验方法 A 乙酸(乙醇) 氢氧化钠溶液 蒸馏 B 苯甲酸(含少量泥沙、NaCl) 水 重结晶 C 甲烷(乙烯) 酸性高锰酸钾溶液 洗气 D 苯(环己烯) 溴水 过滤 A．A B．B C．C D．D 9．利用下列实验不能达到实验目的的是 A．制备溴苯 B．实验室制备硝基苯 C．提纯苯甲酸 D．除去溴苯中的苯 10．分离提纯是开展物质的组成、性质等研究的基础。下列有关装置及其用途错误的是 A．装置甲用于分离甲烷和氯气反应后的液态混合物 B．装置乙用于分离装有C60的“杯酚”和溶解了C70的甲苯 C．装置丙用于用CCl4提取碘水中的I2 D．装置丁用于重结晶法提纯苯甲酸 11．用重结晶法提纯苯甲酸的实验中，需要用到的仪器是 A． B． C． D． 12．下列有关研究有机物的方法，不正确的是 A．乙醇和水的混合物中加入生石灰再蒸馏，可以获得无水酒精 B．分离正己烷（沸点）和正庚烷（沸点）可采用蒸馏的方法 C．利用植物油的密度比水小的原理，可用分液的方法分离这两种液体混合物 D．重结晶法提纯苯甲酸时，杂质的溶解度很小或很大均易于除去 13．下列叙述正确的是 A．用浓溴水可除去苯中的苯酚 B．不慎将苯酚溶液沾到皮肤上，立即用稀NaOH溶液清洗 C．用核磁共振氢谱可鉴别1-丙醇和2-丙醇 D．苯与酸性溶液混合振荡、静置分层，下层液体为无色 14．有机物苯甲酸（）是蜜饯中常用的食品防腐剂之一。某实验小组设计粗苯甲酸（含有少量和泥沙）的提纯方案如下。已知苯甲酸溶解度随着温度的升高而增大，且变化较大。下列说法错误的是 A．操作Ⅰ中依据苯甲酸的溶解度估算加水量 B．操作Ⅱ趁热过滤的目的是除去泥沙和 C．操作Ⅲ缓慢冷却结晶可减少杂质被包裹 D．操作Ⅳ冷水洗涤目的是减少苯甲酸的溶解损失 15．下列说法不正确的是 A．通过X射线衍射可测定青蒿素晶体的结构 B．红外光谱仪常用于分析有机物分子中的元素组成 C．利用盐析的方法可将蛋白质从溶液中分离 D．萃取、蒸馏、重结晶和色谱法都可用于分离提纯有机物 拓展培优 16．苯甲酸是一种食品添加剂，某粗苯甲酸样品中含有少量 NaCl和泥沙，提纯苯甲酸的实验流程如图(已知：常温下苯甲酸易溶于乙醇，25℃和75 ℃时苯甲酸在水中的溶解度分别为0.34g 和2.2g)。下列说法错误的是 A．“过滤1”需趁热，以减少苯甲酸的析出 B．检验苯甲酸中含有的 NaCl是否除净，可选用 AgNO3溶液 C．“洗涤”时为了减少苯甲酸的损失、提高产量，可选用冷水作洗涤剂 D．除去苯甲酸中的 NaCl，“结晶”时应采用蒸发结晶 17．重结晶法提纯苯甲酸的实验中，必须佩戴防烫手套的操作步骤是 A．称取药品 B．加水搅拌 C．趁热过滤 D．冷却结晶 18．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 CH4(C2H4) H2 洗气 B CH3CH2OH(H2O) 生石灰 蒸馏 C 乙酸乙酯(乙酸) NaOH溶液 过滤 D SO2(HCl) 饱和Na2SO3溶液 洗气 A．A B．B C．C D．D 19．20世纪70年代初，我国屠呦呦等科学家使用乙醚从中药中提取并用柱色谱分离得到抗疟有效成分青蒿素，下列相关说法正确的是 A．青蒿素属于有机物 B．用红外光谱法可测定青蒿素的相对分子质量 C．用乙醚从中药中提取青蒿素不涉及过滤、萃取操作 D．可用蒸馏法提纯青蒿素 20．除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质)，选用的试剂和分离方法不能达到实验目的的是 选项 混合物 试剂 分离方法 A 乙烯(二氧化硫) 酸性高锰酸钾溶液 洗气 B 苯(苯酚) 氢氧化钠溶液 分液 C 乙炔(硫化氢) 硫酸铜溶液 洗气 D 乙酸正丁酯(乙酸) 饱和碳酸钠溶液 分液 A．A B．B C．C D．D 21．青蒿素是我国科学家从传统中药中发现的能治疗疟疾的有机化合物。已知：青蒿素是烃的含氧衍生物，常温下是一种无色针状晶体，易溶于有机溶剂，难溶于水，熔点约为156.5℃，易受湿、热的影响而分解。某实验小组对青蒿素的提取和组成进行了探究，其提取流程如下： i．在提取过程中研究团队经历了使用不同溶剂和不同温度的探究过程，实验结果如下： 溶剂 水 乙醇 乙醚 沸点/℃ 100 78 34.5 提取效率 几乎为0 35% 95% (1)“破碎”的目的是_____________________________。 (2)操作a和操作b的名称分别是_____________________________、_____________________________。 (3)研究发现，青蒿素分子中的某个基团受热不稳定，据此分析用乙醇作溶剂，提取效率偏低，不能达到理想效果的原因是_____________________________。 (4)操作c的主要过程可能是_____________________________(填字母)。 A．加水溶解，蒸发浓缩、冷却结晶 B．加95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤 C．加入乙醚进行萃取分液 ii．实验小组查阅资料获知：科学家在青蒿素的研究中发现，一定条件下可把青蒿素转化为双氢青蒿素。 (5)下列说法正确的是_____________________________(填字母)。 a．青蒿素分子中存在5个手性碳 b．青蒿素含有酯基和醚键 c．青蒿素可以使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 d．青蒿素转化为双氢青蒿素时断裂π键 (6)因为双氢青蒿素的水溶性更好，所以与青蒿素相比，双氢青蒿素具有更好的疗效，请从结构的角度推测主要原因_____________________________。 22．己内酰胺()应用于齿轮、轴承、管材、医疗器械及电气绝缘材料等。实验室制备己内酰胺的一种方法如下。 Ⅰ．环己酮胺()的制备 ①在250mL锥形瓶中加入7.0g盐酸羟胺和50mL水，振摇使其溶解后分批加入7.8mL环己酮。 ②将乙酸钠溶液滴加到①中所得溶液中，边加边振摇锥形瓶，橡皮塞塞紧瓶口，5min后将锥形瓶放入冰水浴中冷却抽滤获得7.5g环己酮肟。 II．己内酰胺的制备 ③在250mL烧杯中加入5.0g环己酮肟和的硫酸，两者互溶后小火加热，当开始有气泡时(约)立即移去热源，温度迅速上升至，数秒后即形成棕色黏稠液体。 ④稍冷后，将③中混合液转入100mL三颈烧瓶中，在冰水浴中冷却，安装电磁搅拌器和滴液漏斗，在搅拌下小心滴加氨水溶液直至溶液呈弱碱性。 ⑤将粗产物倒入分液漏斗，分去水层。油层转入锥形瓶，加干燥剂干燥后进行减压蒸馏操作。收集馏分，得到4.0g己内酰胺。 已知：己内酰胺熔点为，沸点为，温度较高或碱性较强时易发生水解。请回答下列问题： (1)用的硫酸配制硫酸溶液。 ①实验过程中需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、_____________________________；实验过程中，需要量取_____________________________mL(保留小数点后一位)的硫酸。 ②若定容时俯视刻度线，则配制的硫酸溶液浓度会_____________________________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。 (2)步骤①中生成的化学方程式为_____________________________。 (3)步骤④中需要在冰水浴中小心滴加氨水的原因是_____________________________。 (4)步骤⑤中可选_____________________________(填“硫酸镁”“碱石灰”或“五氧化二磷”)作干燥剂。减压蒸馏的装置如图所示(省略夹持和加热装置)。己内酰胺为低熔点固体，减压蒸馏过程中极易固化而堵塞管道，该实验采用空气冷凝管(仪器乙)冷凝，若发生堵塞时，可以采取的操作为_____________________________。 (5)实验II中，己内酰胺的产率为_____________________________。 23．扑炎痛为一种解热镇痛抗炎药。扑炎痛为白色结晶性粉末，无臭无味，不溶于水，微溶于乙醇（在沸乙醇中易溶），可溶于丙酮。制备方法如下： Ⅰ. 乙酰水杨酰氯的制备。向三颈烧瓶中依次加入9 g乙酰水杨酸、5 mL氯化亚砜，滴入2滴吡啶，升温至70~75 ℃，反应2 h。除去未反应的氯化亚砜，冷却，得乙酰水杨酰氯，加入无水丙酮6 mL，将反应液倾入干燥的A中，混匀，密闭备用。 Ⅱ. 扑炎痛的制备。在三颈烧瓶中，依次加入8.6 g对乙酰氨基酚和50 mL水。随后将反应液冰水浴冷却至10 ℃左右，在搅拌下逐滴加入20 mL氢氧化钠溶液，控温8~12 ℃，在剧烈搅拌下，缓慢滴入乙酰水杨酰氯的丙酮溶液。滴加完毕后调节反应液的pH为9~10，控温8~12 ℃继续搅拌反应60 min，抽滤，用水冲洗至中性，烘干，得粗品。 Ⅲ. 精制。用体积分数为95%的乙醇重结晶，洗涤，干燥，得扑炎痛13.2 g。 Ⅳ. 结构表征。核磁共振氢谱法。 回答下列问题： (1)仪器A的名称为_____________________________。 (2)氯化亚砜易水解，其水解反应的化学方程式为_____________________________。 (3)若步骤Ⅰ在图乙装置中进行，需对该装置进行改进，改进方案为_____________________________。 (4)实验中加入丙酮的作用为_____________________________。 (5)某课题组研究得步骤Ⅱ中加入氢氧化钠溶液的质量分数与扑炎痛产量的关系如图丙，分析氢氧化钠质量分数大于5%时，其浓度增大时扑炎痛产量下降的原因：_____________________________。 (6)步骤Ⅲ中重结晶过程操作步骤为加热溶解、_____________________________、_____________________________、过滤。 (7)产品的产率为_____________________________（用乙酰水杨酸计算，精确至0.01%）。 (8)步骤Ⅳ测定扑炎痛的核磁共振氢谱有_____________________________组峰。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $