内容正文:
1.下列实验操作中正确的是( )
A.蒸发操作时,应使混合物中的水分完全蒸干后,才能停止加热
B.蒸馏操作时,应使温度计的水银球插入蒸馏烧瓶溶液中
C.分液操作时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
D.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
解析:C [蒸发时不能蒸干,则出现大量固体时停止加热,故A错误;蒸馏时温度计测定馏分的温度,则温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处,故B错误; 分液时避免上下层液体混合,则分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出,故C正确;萃取时,溶质在不同溶剂中的溶解度不同,且不反应,溶剂互不相溶,不需要考虑密度,故D错误;故选:C。]
2.提纯下列物质(括号中为少量杂质) ,选择试剂和分离方法都正确的是( )
被提纯的物质
除杂试剂
分离方法
A
甲烷(乙烯)
酸性高锰酸钾溶液
洗气
B
溴苯(Br2)
氢氧化钠溶液
过滤
C
乙酸(乙醇)
饱和氢氧化钠溶液
过滤
D
乙醇(H2O)
生石灰
蒸馏
解析:D [乙烯可以被高锰酸钾氧化为二氧化碳气体,引入了新杂质,故A错误;单质溴能与NaOH溶液反应生成溴化钠、次溴酸钠和水,溴化钠、次溴酸钠溶于水,溴苯不与NaOH溶液反应也不溶于NaOH溶液,出现分层现象,用分液的方法分离,B错误;乙醇溶于饱和氢氧化钠溶液,乙酸与氢氧化钠溶液反应得到溶于水的乙酸钠,不能除杂,C错误;加入生石灰,水反应生成氢氧化钙,增大与乙醇的沸点差,可通过蒸馏将乙醇分离,D正确。故选D。]
3.下图是一些实验操作的装置,关于这些操作及装置的说法,正确的是( )
A.甲为过滤装置,实验者用玻璃棒引流,且玻璃棒底端紧靠漏斗壁
B.乙为蒸馏装置,实验者将蒸馏烧瓶置于水浴中,能更精确地控制温度;且冷凝管中的冷凝水下进上出,利用逆流交换原理,冷却更充分
C.丙为萃取操作,实验者用左手托住分液漏斗活塞,右手抵住玻璃塞,将分液漏斗按图所示双手用力振荡,使液体混合
D.丁为蒸发结晶装置,实验者用玻璃棒不断搅拌溶液,以促进液体挥发,烧杯底部垫上石棉网,能让容器受热更加均匀
解析:D [乙烯可以被高锰酸钾氧化为二氧化碳气体,引入了新杂质,A错误;单质溴能与NaOH溶液反应生成溴化钠、次溴酸钠和水,溴化钠、次溴酸钠溶于水,溴苯不与NaOH溶液反应也不溶于NaOH溶液,出现分层现象,用分液的方法分离,B错误;乙醇溶于饱和氢氧化钠溶液,乙酸与氢氧化钠溶液反应得到溶于水的乙酸钠,不能除杂,C错误;加入生石灰,水反应生成氢氧化钙,增大与乙醇的沸点差,可通过蒸馏将乙醇分离,D正确。故选D。]
4.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.在苯甲酸重结晶实验中,粗苯甲酸加热溶解后还要加少量蒸馏水
C.用苯萃取溴水时有机层应从下口放出
D.在苯甲酸重结晶实验中,待粗苯甲酸完全溶解后,要冷却到常温才过滤
解析:B [A.蒸馏时,测定馏分的温度,则温度计的水银球应在蒸馏烧瓶支管口处,非伸入液面下,故A错误;B.水在加热过程中会蒸发,苯甲酸能溶于水,减少过滤时苯甲酸的损失,防止过饱和提前析出结晶,加热溶解后还要加少量蒸馏水,故B正确;C.用苯萃取溴水时,有机层在上层,应从上口放出,故C错误;D.在苯甲酸重结晶实验中,待粗苯甲酸完全溶解后要趁热过滤。粗苯甲酸中如果存在不溶解的杂质,必须加热到苯甲酸溶解以后,趁热抽滤除去这些不溶解的杂质,然后慢慢冷却到有晶体析出,故D错误。]
5.下列实验装置图所示的实验操作,不能达到相应的实验目的是( )
A.用甲除去CO气体中的CO2气体
B.用乙分离沸点相差较大的互溶液体混合物
C.丙向容量瓶中转移液体
D.用丁分离互不相溶的两种液体
解析:B [A.二氧化碳和NaOH反应生成碳酸钠和水,但CO和NaOH不反应;B.分馏时温度计测量馏分温度;C.向容量瓶中转移液体时要用玻璃棒引流;D.分离互不相溶的液体采用分液方法分离。]
6.下列每组中各有三对混合物,它们都能用分液漏斗分离的是( )
A.煤油和水,酒精和水,醋酸和水
B.植物油和水,四氯化碳和水,苯和水
C.酒精和水,汽油和水,汽油和酒精
D.苯和水,四氯化碳和苯,醋酸和水
解析:B [A.煤油和水分层,可用分液漏斗分离;酒精和水、醋酸和水互溶,不分层,不能用分液漏斗分离,故不选A;B.植物油和水、四氯化碳和水、苯和水都分层,都能用分液漏斗分离,故选B;C.汽油和水分层,可用分液漏斗分离、酒精和水、汽油和酒精互溶,不分层,不能用分液漏斗分离,故不选C;D.四氯化碳和苯、醋酸和水互溶,不分层,不能用分液漏斗分离;苯和水分层,可用分液漏斗分离,故不选D。]
7.实验室可通过蒸馏石油得到多种沸点范围不同的馏分,装置如图所示。下列说法不正确的是( )
A.沸点较低的汽油比沸点较高的柴油先馏出
B.蒸馏烧瓶中放入碎瓷片可防止蒸馏时发生暴沸
C.冷凝管中的冷凝水应该从a口进、b口出
D.温度计水银球的上限和蒸馏烧瓶支管口下沿相平
解析:C [在蒸馏时,石油的温度逐渐升高,沸点较低的先汽化馏出,所以沸点较低的汽油比沸点较高的柴油先馏出,故A正确;碎瓷片具有防暴沸作用,所以蒸馏烧瓶中放入碎瓷片可防止蒸馏时发生暴沸,减少不安全事故的发生,故B正确;冷凝管中水应采用逆流方式,所以冷凝管中b为进水口,a为出水口,故C错误;温度计测量馏分温度,则温度计水银球和蒸馏烧瓶支管口下沿相平,故D正确。]
8.将体积均为5 mL的甲、乙、丙三种液体依次沿试管壁缓缓滴入试管中(严禁振荡),出现如图所示的实验现象,则甲、乙、丙的组合可能是( )
选项
A
B
C
D
甲
1,2二溴乙烷
溴苯
水
乙醇
乙
水
液溴
大豆油
乙酸
丙
苯
乙醇
溴水
乙酸乙酯
解析:A [1,2二溴乙烷与水不相溶,水与苯也不相溶,且苯的密度小于水,1,2二溴乙烷密度大于水,将甲、乙、丙三种液体依次沿试管壁缓缓滴入试管中会出现图示现象,故A正确;由于三者能够溶解,混合后不会分层,所以不会出现图示现象,故B错误;大豆油不溶于水,密度比水小,将大豆油加入水中,会浮在水面,再加入溴水后,大豆油能够萃取溴,最终混合液分成两层,不会分为三层,故C错误;乙醇、乙酸和乙酸乙酯都是有机物,三者混合后不会分层,故D错误。]
9.从茶叶中可以分离出茶多酚,工艺流程图如图所示:
根据以上流程,下列说法不正确的是( )
A.与传统方法使用Pb2+、Cu2+相比,改用ZnCl2作沉淀剂,会更加绿色环保
B.在减压蒸馏之前,一般会先加入干燥剂,必须先过滤除去,再进行蒸馏
C.操作a的名称是萃取分液,在实际工艺中该操作一般会多次进行
D.干燥产品时可以高温烘干,以加快干燥速度
解析:D [与传统方法使用Pb2+、Cu2+相比,改用ZnCl2作沉淀剂,减少有毒重金属的污染,会更加绿色环保,故A正确;在减压蒸馏之前,一般会先加入干燥剂,除去水,防止蒸馏时存在蒸气压,过滤除去,再进行蒸馏,故B正确;操作a的名称是萃取分液,在实际工艺中该操作一般会多次进行,提高萃取率,减少茶多酚的损失,故C正确;干燥产品时低温烘干、防止茶多酚高温下被氧化,故D错误。]
10.苯甲酸重结晶实验基本操作如下:
①将粗苯甲酸1 g加到100 mL的烧杯中,再加入50 mL蒸馏水,在石棉网上边搅拌边加热,使粗苯甲酸溶解。②全部溶解后再加入少量蒸馏水并搅拌。③然后,使用短颈玻璃漏斗趁热将溶液过滤到另一100 mL烧杯中,将滤液静置,使其缓慢冷却结晶。④滤出晶体。回答下列问题:
(1)上述四步操作过程中需用到玻璃棒的步骤有 ________________ ;
(2)步骤②的目的是 ________________ ;
(3)观察滤液冷却时的实验现象 ________________ ;
(4)重结晶后苯甲酸的状态为 ________________ ;
(5)为了得到更多的苯甲酸晶体,是不是结晶时温度越低越好?请说明理由________________________________________________________________________。
解析:重结晶法提纯苯甲酸时,首先将粗苯甲酸溶解在一定量的水中,为了避免过滤过程中苯甲酸结晶析出,一方面在溶解粗苯甲酸后又多加了少量的蒸馏水,另一方面趁热过滤;再将滤液冷却至适当的温度,使苯甲酸晶体析出再进行过滤等操作即可。
(1)在溶解粗苯甲酸时需要玻璃棒搅拌,在过滤操作时需要玻璃棒引流,防止液体飞溅;因此步骤①②③④均会用到玻璃棒;
(2) 为了避免过滤过程中苯甲酸结晶析出,可以在溶解粗苯甲酸后再向溶液中添加少量的蒸馏水;
(3)冷却苯甲酸的溶液,会观察到苯甲酸晶体析出,并且越来越多;
(4)经过重结晶后的苯甲酸为晶体的状态;
(5)冷却含苯甲酸的滤液时,降温要适当,否则温度过低,一方面部分杂质也有可能析出,另一方面溶剂水也有可能凝固。
答案:(1)①②③④ (2)减少趁热过滤过程中损失苯甲酸 (3)晶体析出,且越来越多 (4)晶体
(5)杂质的溶解度也会降低,部分杂质也会析出;温度极低时溶剂水也会结晶析出
11.己二酸主要用于生产尼龙-66盐、合成树脂及增塑剂等。己二酸的合成路线如下:
HOOC(CH2)4COOH。制备己二酸的装置示意图如图所示(加热和夹持装置等略)。
实验步骤:
Ⅰ.己二酸的制备
连接好装置后,通过瓶口b慢慢滴加1.5 g环己醇至适量KMnO4和NaOH的混合溶液中,然后塞上带有温度计的胶塞,再用沸水浴加热数分钟。
Ⅱ.分离提纯
趁热过滤,收集滤液,用少量热水洗涤滤渣2次,合并滤液和洗涤液,边搅拌边滴加浓盐酸至溶液呈强酸性,小心加热蒸发浓缩至10 mL左右,在冷水浴中冷却,析出己二酸粗品。
回答下列问题:
(1)写出仪器a的名称: ________ 。
(2)分离提纯过程中滴加的浓盐酸的作用是 _____________________ 。
(3)将己二酸粗品提纯的方法是 ________ 。
A.过滤 B.萃取
C.重结晶 D.蒸馏
(4)步骤Ⅱ中过滤时需要用到的玻璃仪器有玻璃棒、 ____________ 、 ____________ 。洗涤滤渣的目的是 ____________________ 。
(5)若制得纯己二酸的质量为1.5 g,则己二酸的产率为 ________ 。
解析:(1)由实验装置图可知,图中仪器a的名称是直形冷凝管(或冷凝管)。(2)浓盐酸是强酸,酸性强于己二酸,分离提纯过程中滴加浓盐酸的作用是将己二酸钠完全转化为己二酸。(3)因为己二酸常温下为固体,温度较低时会从溶液中析出,所以将己二酸粗品提纯的方法是重结晶。(4)步骤Ⅱ中过滤时需要用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗;滤渣中含有己二酸钠,因此洗涤滤渣的目的是减少己二酸钠的损失,提高己二酸的产量。
(5)根据原子守恒可知生成己二酸的理论质量为×146 g·mol-1=2.19 g,所以产率是×100%≈68.5%。
答案:(1)直形冷凝管(或冷凝管) (2)将己二酸钠完全转化为己二酸 (3)C (4)烧杯 漏斗 减少己二酸钠的损失,提高己二酸的产量
(5)68.5%
12.薰衣草精油常用作芳香剂、驱虫剂的原料。“DIY”兴趣小组在实验室从新鲜薰衣草中提取少量精油。
查阅资料:薰衣草精油成分复杂,沸点范围为100~220°C,相同温度时在水中溶解度小于在苯、四氯化碳(有毒、沸点76.8°C)等溶剂中的溶解度。
设计方案:小组讨论后提出如下提取方案。(在横线上填写操作名称)
(1)步骤①在研体中将薰衣草敲碎,转移至小烧杯中并加入适量蒸馏水,搅拌使充分溶解后 ________ ;
(2)步骤②在薰衣草水中加入适量CCl4进行 ____________ ;
(3)步骤③将CCl4层进行 ________ 。
实施实验:按预先设计的方案进行实验。
(4)步骤②使用到的主要仪器有 ________ (填字母)。
具体操作为振荡、 ________ 、静置、分液。溶有精油的CCl4层在 ________ 层(填“上”或“下”)。
(5)步骤③使用如图实验装置,其中仪器e的名称为 ____________ ,冷却水从 ________ 口(填字母)通入。加热,收集温度在 ________ °C的馏分(该馏分可循环使用)。
交流反思:观察产品并进行小组讨论后,认为该方案主要有以下两个缺点:
缺点1精油中的某些成分有热敏性,受热后品质会发生改变;
缺点2该方法提取的精油中残留少量CCl4。
(6)基于小组的交流、反思和分析,你认为该小组进一步的研究方向是 __________________________ 。
解析:(1)分离难溶性物质和溶液采用过滤方法,薰衣草捣碎并加入蒸馏水浸取重复溶解后将难溶性的物质和溶液分离采用过滤方法;
(2)精油易溶于有机溶剂,不易溶于水,所以步骤②在薰衣草水中加入适量CCl4进行萃取、分液;
(3)分离互溶的液体采用蒸馏的方法,精油和四氯化碳互溶,所以步骤③将CCl4层进行蒸馏分离两种物质;
(4)步骤②为萃取、分液,需要分液漏斗,故选b;具体操作为振荡、放气、静置、分液;CCl4密度大于水,所以应该在下层;
(5)仪器e的名称为蒸馏烧瓶,冷却水采用逆流的方式,所以g为进水口;加热,收集温度在四氯化碳的沸点范围,即76.8°C;
(6)缺点1精油中的某些成分有热敏性,受热后品质会发生改变,所以在较低温度下较好;缺点2该方法提取的精油中残留少量CCl4,四氯化碳有毒,应该选取无毒的萃取剂,所以研究方向为应该选取无毒、高效、可进行低温提取精油的萃取剂。
答案:(1)过滤 (2)萃取、分液 (3)蒸馏 (4)b 放气 下 (5)蒸馏烧瓶 g 76.8 (6)选取无毒、高效、可进行低温提取精油的萃取剂
学科网(北京)股份有限公司
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