高三年级化学一轮复习同步训练选修五 第一章第四节 研究有机化合物的一般步骤与方法Word文档下载推荐.docx
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8.从海带中提取碘应该包括灼烧、溶解、过滤、氧化、萃取、蒸馏等过程。
下列有关图示操作正确的是
甲乙丙丁
A.用装置甲将海带灼烧成灰B.用装置乙过滤得含I—溶液
C.用装置丙分离出碘的CCl4溶液D.用装置丁蒸馏获得碘并回收CCl4
9.要除去下列物质中所含有的少量杂质,所选用的试剂和方法错误的是( )
序号
物质
杂质
试剂
方法
A
CH3CH2OH
H2O
CaO
蒸馏
B
CH3COOC2H5
CH3COOH
CH3CH2OH、浓H2SO4
加热
C
Br2
NaOH溶液
振荡、静置、分液
D
NaOH
A.AB.BC.CD.D
10.120℃条件下,一定质量的某有机物(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)在足量O2中燃烧后,将所得气体先通过浓H2SO4,浓H2SO4增重2.7g,再通过碱石灰,碱石灰增重4.4g,对该有机物进行核磁共振分析,谱图如图所示:
则该有机物可能是( )
A.CH3CH3B.CH3CH2COOH
C.CH3CH2OHD.CH3CH(OH)CH3
二、填空题(本大题共4小题,共4.0分)
11.苯甲酸广泛应用于制药和化工行业,是重要的酸型食品防腐剂.某同学尝试用甲苯氧化反应制备甲苯酸,原理如下:
已知:
苯甲酸的熔点122.4℃,在25℃和95℃时溶解度分别为0.17g和6.8g.
按图1装置进行实验,将2.7mL甲苯、100mL水、8.5g高锰酸钾和2~3片碎瓷片置于A中,开动电动搅拌器,B中通入流动水,在100℃反应4小时后停止反应.按如图2流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯.
(1)装置B的名称是______,作用是______,进水口是______(填“a”或“b”)
(2)操作Ⅰ所需要的玻璃仪器有______;
操作Ⅱ的名称为______.
(3)操作Ⅰ后,所得水相应先加入足量的H2C2O4溶液,然后再加入浓盐酸酸化,若无此操作会导致的危害是______.
(4)实验结束后,称取1.20g产品,配成100mL乙醇溶液,移取25.00mL溶液于锥形瓶中,滴加2滴酚酞溶液,然后用浓度为0.1200mol•L-1标准KOH溶液滴定,消耗KOH溶液的体积为20.00mL,则所的产品中苯甲酸的纯度为______.
(5)常用重结晶的方法将粗产品进一步提纯.重结晶过程中为了得到到更多的苯甲酸产品,结晶温度是否越低越好______(填“是”或“否”),原因是______.
12.2008年9月,我国爆发了三鹿婴幼儿奶粉受污染事件,导致食用了受污染奶粉的婴幼儿产生肾结石病症,经调查发现三鹿牌婴幼儿配方奶粉中加入了有毒的三聚氰胺(化学式为C3N3(NH2)3
)牛奶和奶粉都要按规定检测蛋白质的含量,通用的蛋白质测试方法是“凯氏定氮法”,即通过测出含氮量来估算蛋白质含量.牛奶和奶粉添加三聚氰胺,主要是因为它能提高含氮量,冒充蛋白质.
(1)三聚氰胺相对子质量是______.其含氮的质量分数为______.
(2)各个品牌奶粉中蛋白质含量为15-20%,蛋白质中含氮量平均为16%.以某合格奶粉蛋白质含量为18%计算,含氮量为2.88%.如果三鹿牌奶粉1袋(400g)中加了1g三聚氰铵,相当于蛋白质含量增加了______%
13.实验室制备环己酮的反应原理为:
其反应的装置示意图如图1(夹持装置、加热装置略去):
环己醇、环己酮、饱和食盐水和水的部分物理性质见下表:
沸点(℃)
密度(g•cm-3,20℃)
溶解性
环己醇
161.1(97.8)
0.9624
能溶于水
环己酮
155.6(95)
0.9478
微溶于水
饱和食盐水
108.0
1.3301
水
100.0
0.9982
注:
括号中的数据表示该有机物与水形成的具有固定组成的混合物的沸点
(1)实验中通过装置B将酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有环己醇的A中,在55~60℃进行反应.反应完成后,加入适量水,蒸馏,收集95~100℃的馏分,得到主要含环己酮粗品和水的混合物.
①仪器B的名称是______.
②蒸馏操作时,一段时间后发现未通冷凝水,应采取的正确方法是______.
③蒸馏不能分离环己酮和水的原因是______.
(2)用漂粉精和冰醋酸代替酸性Na2Cr2O7溶液也可氧化环己醇制环己酮,用漂粉精和冰醋酸氧化突出的优点是______.
(3)环己酮的提纯需要经过以下一系列的操作:
a.蒸馏,收集151~156℃馏分,得到精品
b.过滤
c.在收集到的粗品中加NaCl固体至饱和,静置,分液
d.加入无水MgSO4固体,除去有机物中少量水
①上述操作的正确顺序是______(填序号).
②在上述操作c中,加入NaCl固体的作用是______.
(4)环己酮是一种常用的萃取剂,以环己酮为成分之一的萃取液对金属离子的萃取率与pH的关系如图2.现有某钴矿石的盐酸浸出液,浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Mn2+、Al3+,除去Al3+后,再利用萃取法分离出MnCl2以得到较为纯净的CoCl2溶液,pH范围应控制在______.
a.2.0~2.5
b.3.0~3.5
c.4.0~4.5.
14.已知相对分子质量为92,某芳香烃X是一种重要的有机化工原料,它可合成多种重要的有机物,其转化关系如图(部分产物、合成路线、反应条件略去).其中A是一氯代物,H是一种功能高分子聚合物.
①
(苯胺、易被氧化)
②
③
完成下列填空:
(1)X的结构简式是______;
(2)阿司匹林的核磁共振氢谱有______组吸收峰;
(3)若从反应②中分离出F和G的混合液,采用中和滴定法测定F的转化率,则应选择的指示剂名称是______;
若将G与F的混合液装在锥形瓶中,且滴定终点后读数俯视(其他操作正确),则测定结果将______(填“偏高、偏低、无影响”).
(4)写出下列反应的化学方程式或离子方程式:
反应④的化学方程式是______;
反应⑤的离子方程式是______.
(5)若A为二氯取代物,请按流程图示例
完成
的流程图______;
(6)符合下列条件的阿司匹林的同分异构体数目为______.
①含有苯环;
②二元取代;
③含两个酯基.
答案和解析
【答案】
1.C2.A3.D4.D5.D6.B7.C
8.C9.B10.C
11.球形冷凝管;
冷凝回流,提高反应物利用率;
a;
分液漏斗、烧杯;
蒸馏;
过量的高锰酸钾氧化盐酸,产生氯气;
97.6%;
否;
杂质的溶解度也随温度的降低而降低,且温度太低溶剂也可能结晶
12.126;
66.7%;
1
13.分液漏斗;
停止加热,冷却后通自来水;
环已酮和水形成具有固定组成的恒沸物一起蒸出;
避免使用有毒的Na2Cr2O7;
cdba;
增加水层的密度,有利于分层,减小产物的损失;
b
14.
;
6;
酚酞;
偏低;
9
【解析】
1.解:
烧酒的制造工艺利用蒸馏的方法,可用于分离沸点不同的液体混合物,
A.苯和水互不相溶,可用分液的方法分离,故A错误;
B.硝酸钾和硫酸钠的溶解度不同,可用重结晶的方法分离,故B错误;
C.乙酸乙酯和甘油沸点不同,可用蒸馏的方法分离,故C正确;
D.泥沙不溶于水,可用过滤的方法分离,故D错误.
故选C.
烧酒的制造工艺利用蒸馏的方法,可用于分离沸点不同的液体混合物,以此解答.
本题考查混合物的分离提纯,为高频考点,把握物质的性质及性质差异为解答的关键,侧重化学与生后的考查,有利于培养学生良好的科学素养,题目难度不大.
2.解:
A.通入溴水中,乙烯与溴水发生加成反应生成二溴乙烷,溴水褪色,既可以用来鉴别乙烷和乙烯,又可以用来除去乙烷中混有的乙烯,故A正确;
B.在空气中燃烧不能将乙烷中的乙烯除去,故B错误.
C.通入酸性高锰酸钾溶液中,但是生成二氧化碳气体,引入新的杂质,故C错误;
D.溴易挥发,易引入新杂质,故D错误.
故选A.
乙烯含有C=C官能团,能与溴水发生加成反应,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,注意除杂时不能引入新的杂质,且不能影响被提纯的物质.
本题考查有机物的鉴别和除杂问题,题目难度不大,注意乙烷和乙烯的性质的异同,注意乙烯与酸性高锰酸钾反应生成二氧化碳的性质,题中乙烯虽能与氢气在一定条件发生加成反应生成乙烷,但不能鉴别乙烯和乙烷.
3.解:
A.乙醇、乙酸都能溶于水,不能用水鉴别,可用饱和碳酸钠溶液鉴别三种物质,故A错误;
B.高分子化合物的相对分子质量在10000以上,而油脂的相对分子质量较小,不是高分子化合物,故B错误;
C.乙烯与溴水发生加成反应,与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,二者原理不同,故C错误;
D.甲烷与氯气在光照条件下的反应与乙酸乙酯的水解反应都是有机物的原子或原子团被其它原子或原子团替代,为取代反应,故D正确.
故选D.
A.乙醇、乙酸都能溶于水,不能鉴别;
B.油脂不是高分子化合物;
C.乙烯与溴水发生加成反应,与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应;
D.根据取代反应的定义分析.
本题综合考查有机物的性质,侧重于有机物的鉴别和反应类型的判断,题目难度不大,注意相关基础知识的积累.
4.解:
只含C、H、O三种元素的有机物,由于消耗的氧气和生成的二氧化碳的体积比是1:
2,则该有机物分子组成可表示为(CO)m(H2O)n.
A.由于该有机物分子组成表示为(CO)m(H2O)n,当m=n=1时,相对分子质量最小,该有机物分子式为CH2O2,故A错误;
B.由于该有机物分子组成表示为(CO)m(H2O)n,当m=n=1时,相对分子质量最小,该有机物分子式为CH2O2,故B错误;
C.由于该有机物分子组成表示为(CO)m(H2O)n,含相同碳原子的化合物,其相对分子质量差是18n,故C错误;
D.由于该有机物分子组成表示为(CO)m(H2O)n,含相同碳原子的化合物,其相对分子质量差是18n,故D正确;
故选D.
2,则该有机物分子组成可表示为(CO)m(H2O)n,据此分析判断.
本题考查考查了有机物分子式确定的计算,题目难度中等,关键根据消耗的氧气和生成的二氧化碳的体积比是1:
2,确定机物分子组成可表示为(CO)m(H2O)n,试题培养了学生的分析能力及化学计算能力.
5.解:
A.萃取是利用溶质在有机溶剂中的溶解度较大而进行分离,故A不选;
B.纸上层析是利用试样在有机溶剂中的溶解度差异进行分离,故B不选;
C.过滤利用溶解度变化不同进行分离,溶解度小的物质分离在滤纸上,故C不选;
D.蒸馏是利用物质的沸点异同分离,与溶解度无关,故D选;
蒸馏是利用物质的沸点异同分离,与溶解度无关,与溶解度有关的一般有萃取、重结晶、盐析、过滤、纸上层析等,以此解答该题.
本题考查混合物分离、提纯方法及选择,为高频考点,把握分离方法及分离原理为解答的关键,注意纸上层析是试样在有机溶剂中的溶解度差异,利用扩散原理分离混合物为解答的难点,题目难度不大.
6.解:
1mol该饱和醇分成两等份,则每份的物质的量为0.5mol,其中一份充分燃烧生成1.5molCO2,根据C原子守恒可知,该醇中C原子数目为
=3,
所以该饱和一元醇为丙醇,
故选B.
1mol某饱和醇分成两等份,每份为0.5mol,一份充分燃烧生成1.5molCO2,根据C原子守恒可知,该醇中C原子数目为
=3,另一份与足量的金属钠反应生成5.6L(标准状况)H2,生成氢气的物质的量为:
=0.25mol,故该醇中-OH数目为:
=1,故该醇为丙醇,据此进行判断.
本题考查了有机物分子式的确定,题目难度不大,注意掌握质量守恒定律在化学计算中的应用方法,试题侧重基础知识的考查,培养了学生的灵活应用能力.
7.解:
①有银镜反应,则可能为甲酸或甲酸乙酯;
②加入新制Cu(OH)2悬浊液,沉淀不溶解,说明不含甲酸;
③与含有酚酞的NaOH溶液共热时发现溶液中红色逐渐变浅至无色,说明含有与氢氧化钠反应的物质,因不含甲酸,则一定含有甲酸乙酯,
题中没有涉及甲醇和乙醇的性质,不能确定是否含有,
则正确的只有C.
故选C.
甲酸、甲酸乙酯中含有醛基,可与银氨溶液或新制备氢氧化铜浊液发生氧化还原反应,其中甲酸具有酸性,可与氢氧化铜发生中和反应,甲酸乙酯可在碱性条件下发生水解反应,以此解答.
本题考查有机物的鉴别,侧重于学生的分析能力和实验能力的考查,注意把握有机物的官能团的性质,为解答该题的关键,难度不大,注意根据反应的现象进行判断.
8.A、海带高温灼烧成灰,应在坩埚中进行,故A错误;
B、过滤含I-溶液,应该用玻璃棒引流,防止浊液外漏,故B错误;
C、四氯化碳的密度比水大,应从下口放出,故C正确;
D、碘易升华,蒸馏时,冷凝管应从下端进水,上端出水,但温度计水银球要放在蒸馏烧瓶的支管出口处,故D错误;
故选C。
9.解:
A.加CaO后增大沸点差异,然后蒸馏可得到乙醇,故A正确;
B.加乙醇与乙酸反应为可逆反应,不能除杂,且引入新杂质,应选饱和碳酸钠溶液除去乙酸乙酯中的乙酸,故B错误;
C.加NaOH溶液与溴反应后,溶液出现分层,溴苯在下层,则振荡、静置、分液可除去溴苯中的溴,故C正确;
D.加NaOH与乙酸反应生成盐,与乙醇的沸点不同,然后蒸馏可得到乙醇,故D正确;
A.加CaO后增大沸点差异;
B.加乙醇与乙酸反应为可逆反应,不能除杂,且引入新杂质;
C.加NaOH溶液与溴反应后,溶液出现分层,溴苯在下层;
D.加NaOH与乙酸反应生成盐,与乙醇的沸点不同.
本题考查混合物的分离、提纯,为高频考点,侧重有机物性质及除杂的考查,把握常见有机物的性质及分离原理为解答的关键,注意除杂不能引入新杂质,题目难度不大.
10.解:
浓硫酸增重为水的质量,则n(H2O)=
=0.15mol,n(H)=0.3mol,
碱石灰增重为二氧化碳的质量,则n(C)=n(CO2)=
=0.1mol,
则有机物中C、H原子数目之比为0.1mol:
0.3mol=1:
3,由H原子饱和碳的四价结构可知,分子中含有2个C原子、6个H原子,
核磁共振中有3种峰,所以分子中含有3种氢原子,选项中CH3CH2OH符合,
故选:
C.
浓硫酸质量增重为生成水的质量,碱石灰增重为生成二氧化碳的质量,计算二氧化碳、水的物质的量,确定有机物中C、H原子数目之比,有机物核磁共振氢谱有3个吸收峰,则有机物分子中有3种化学环境不同的H原子,结合选项判断.
本题考查有机物分子式确定,注意的是核磁共振氢谱图中有几个峰值则含有几种类型的等效氢原子,峰面积之比等于氢原子的数目之比.
11.解:
2.7mL甲苯的甲苯和8.5g高锰酸钾在100℃反应一段时间后停止反应,按如图2流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯,苯甲酸能溶于水,甲苯不溶于水,互不相溶的液体采用分液方法分离,根据实验目的知,从而得到有机层和水层,有机层中含有甲苯、水层中含有苯甲酸,有机层中的甲苯采用蒸馏方法得到无色液体A,A是甲苯,将水层盐酸酸化再蒸发浓缩,根据苯甲酸的溶解度知,得到的固体B是苯甲酸,
(1)根据装置图中仪器形状和作用可知,装置B为球形冷凝管,其作用是冷凝回流,提高反应物利用率,冷凝效果好水流为逆流,所以进水口是a,
故答案为:
球形冷凝管;
(2)分离互不相溶的液体采用分液方法,根据流程图中,水层和有机层不互溶,所以可以采用分液方法分离,要用分液漏斗、烧杯,有机层中物质互溶且沸点不同,所以可以采用蒸馏方法分离,
(3)操作Ⅰ后,所得水相中有过量的高锰酸钾,所以应先加入足量的H2C2O4溶液,防止高锰酸钾氧化后来加入的盐酸,产生氯气,
(4)设苯甲酸的纯度为x,则1.20g样品中苯甲酸的质量为1.2xg,
C6H5COOH+KOH→C6H5COOK+H2O
122
1mol
1.2x×
g
0.12×
0.02mol
x=0.976=97.6%,
(5)重结晶过程中,温度过低时杂质也会结晶析出,所以不是结晶温度是否越低越好,
杂质的溶解度也随温度的降低而降低,且温度太低溶剂也可能结晶.
(1)根据装置图中仪器形状和作用可知,装置B为球形冷凝管,冷凝效果好水流为逆流;
(2)分离互不相溶的液体采用分液方法,分离互溶且沸点不同的液体采用蒸馏方法;
(3)操作Ⅰ后,所得水相中有过量的高锰酸钾,所以应先加入足量的H2C2O4溶液,防止高锰酸钾氧化后来加入的盐酸;
(4)苯甲酸和KOH溶液发生酸碱中和反应,根据苯甲酸和KOH之间的关系式计算苯甲酸的质量,从而计算苯甲酸的质量分数;
(5)重结晶过程中,温度过低时杂质也会结晶析出.
本题考查混合物的分离和提纯,侧重考查分析问题能力、计算能力,明确物质的性质是解本题关键,知道根据物质的性质选取合适的分离方法,掌握基础是关键,题目难度中等.
12.解:
(1)三聚氰胺化学式为C3N6H6,三聚氰胺的相对分子质量是12×
3+14×
6+1×
6=126,其中氮的质量分数为
×
100%=66.7%.
126;
66.7%.
(2)1袋(400g)合格奶粉中含有的蛋白质为400g×
18%=72g,如果三鹿牌奶粉1袋(400g)中加了1g三聚氰铵,1g三聚氰胺含有氮元素1g×
66.7%=0.67g,相当于蛋白质的质量0.67g÷
16%=4.17g,399g奶粉含有蛋白质为399g×
18%=71.82g,所有含有的蛋白质共有71.82g+4.17g=75.99g,蛋白质相当于增加75.99g-72g=3.99g,相当于蛋白质含量增加了
100%=1%
1%.
(1)相对分子质量等于化学式中所有原子的相对原子质量之和;
根据化学式计算某元素的质量分数=
100%.
18%=72g,计算出1g三聚氰胺相当于蛋白质的质量,再计算出399g奶粉含有蛋白质,计算出蛋白质的增加量,蛋白质的增加量除以奶粉的总质量为蛋白质含量增加量..
考查化学式的计算、质量分数计算等,难度中等,
(2)关键是计算1g三聚氰胺相当于蛋白质的质量.
13.解:
(1)①仪器B的名称是分液漏斗,故答案为:
分液漏斗;
②蒸馏操作时,一段时间后发现未通冷凝水,不能立即接通冷凝水,防止骤冷将冷凝管炸裂,应该等到装置冷却后再通冷凝水,故答案为:
③环己酮和水能形成具有固定组成的混合物,具有固定的沸点,蒸馏时能被一起蒸出,所以蒸馏难以分离环己酮和水的混合物.环己酮和水能够产生共沸,采取蒸馏是不可取的,建议采用精馏,故答案为:
(2)漂粉精和冰醋酸反应生成的次氯酸具有较强的氧化性,使用漂粉精和冰醋酸来代替,这样避免使用有毒的Na2Cr2O7,故答案为:
(3)①联系制取肥皂的盐析原理,即增加水层的密度,有利于分层,环己酮的提纯时应首先加入NaCl固体,使水溶液的密度增大,将水与有机物更容易分离开来,然后向有机层中加入无水MgSO4,出去有机物中少量的水,然后过滤,除去硫酸镁晶体,再进行蒸馏即可,故答案为:
c
d
②加入NaCl固体,使水溶液的密度增大,将水与有机物更容易分离开来,故答案为:
(4)由萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系可知,调节溶液PH在3.0~3.5之间,可使Mn2+完全沉淀,并防止Co2+转化为Co(OH)2沉淀,故答案为:
b.
(1)①根据仪器的构造和特点来回答;
②蒸馏操作时,一段时间后发现未通冷凝水,为防止冷凝管炸裂,应该等到装置冷却后再通冷凝水;
③根据环己酮和水形成的具有固定组成的混合物的沸点和水的沸点相近来回答;
(2)重铬酸钠是一种有毒物质,次氯酸液具有强氧化性,据此回答;
(3)环己酮的提纯时应首
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