高考化学 实验全突破之有机实验 有机物的分离和提纯、检验和鉴别1

1有机物的分离和提纯、检验和鉴别【知识梳理】1.分离方法有机混合物分离方法依据原理所用主要仪器气体洗气发生化学反应或溶解洗气瓶互不相溶液体分液溶解性不同、密度不同分液漏斗互溶液体、沸点相差较大蒸馏沸点不同蒸馏烧瓶、冷凝管蛋白质或油脂水解液盐析溶解度不同2.有机物的提纯物质杂质试剂操作甲烷乙烯或乙炔溴水洗气溴苯溴NaOH溶液分液苯苯酚NaOH溶液分液乙酸乙酯乙酸饱和Na2CO3溶液分液乙醇乙酸新制氧化钙蒸馏乙酸水蒸馏溴乙烷乙醇水分液【知识梳理】1.检查有机物的溶解性通常观察有机物的水溶性：大多数有机物不易溶于水，某些有机物可以与水以任意比互溶，如：甲醇、乙醇、甲醛、乙醛、甲酸、乙酸等（低级醇、低级醛、低级羧酸）。苯酚常温下在水中溶解性不大。2.液态有机物的密度由于多数有机物不易溶于水，依据液态有机物的密度对有机物可以进行大致分类：⑴密度大于水：溴乙烷、溴苯、硝基苯、四氯化碳等。⑵密度小于水：烃、酯、油脂等。3.有机物燃烧状况2如观察是否可燃（大部分有机物可燃、四氯化碳和多数无机物不可燃）；燃烧时黑烟的多少；燃烧时的气味（如聚氯乙烯、蛋白质）等。4.有机物的官能团官能团加试剂现象碳碳双键、三键、苯的同系物、有还原性的物质等酸性高锰酸钾高锰酸钾溶液褪色（氧化还原反应）碳碳双键、碳碳三键溴水溴水褪色（加成反应）－OH醇羟基Na产生气泡乙酸、浓硫酸有果香味酯生成酚羟基FeCl3溶液呈现紫色浓溴水生成白色沉淀—CHO醛基银氨溶液银镜（水浴加热）新制氢氧化铜Cu(OH)2煮沸后产生红色沉淀－COOH羧基紫色石蕊试液显红色NaHCO3产生气泡氢氧化铜Cu(OH)2蓝色沉淀溶解淀粉加碘水显蓝色蛋白质加浓硝酸微热黄色灼烧烧焦羽毛气味5.常见试剂官能团现象反应类型溴水碳碳双键、碳碳三键褪色加成苯酚白色沉淀取代液态不溶于水的有机物（苯、甲苯、四氯化碳）分层，水层褪色萃取3还原剂（醛类、无机还原剂）褪色氧化还原碱褪色氧化还原溴的四氯化碳溶液碳碳双键、碳碳三键加成褪色液溴苯环（催化剂）取代褪色烃基（包括苯环侧链）光照取代褪色高锰酸钾碳碳双键、三键氧化还原褪色甲苯氧化还原褪色苯酚、醛无机还原剂氧化还原褪色苯不萃取分层（上层苯）【深度讲解】鉴别、鉴定反应要在适宜的酸碱度下进行被检物质反应条件检验条件检验试剂备注卤代烃碱性条件下水解（NaOH溶液）酸性(加硝酸中和）AgNO3溶液1.若不加以酸化，将产生氧化银沉淀2.不能用盐酸、硫酸酸化醛基碱性新制的Cu(OH)2悬浊液或Ag(NH3)2OH银氨溶液酸性条件破坏氢氧化铜悬浊液和银氨溶液1．（2016北京）在一定条件下，甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有关物质的沸点、熔点如下：对二甲苯邻二甲苯间二甲苯苯沸点/℃13814413980熔点/℃13−25−476下列说法不正确的是A．该反应属于取代反应B．甲苯的沸点高于144℃C．用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来4D．从二甲苯混合物中，用冷却结晶的方法可将对二甲苯分离出来2．（2016四川）根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是选项实验操作现象结论A将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水石灰水变浑浊该溶液中一定含有CO32-B常温下，将铁片浸入足量浓硫酸中铁片不溶解常温下，铁与浓硫酸一定没有发生化学反应C向某食盐溶液中滴加淀粉溶液溶液颜色不变该食盐中一定没有添加KIO3D向苯酚钠溶液中滴加乙酸溶液溶液变浑浊相同条件下，乙酸的酸性一定比苯酚强3．（2015江苏）下列实验操作正确的是（）A．用玻璃棒蘸取CH3COOH溶液点在水湿润的pH试纸上，测定该溶液的pHB．中和滴定时，滴定管用所盛装的反应液润洗2～3次C．用装置甲分液，放出水相后再从分液漏斗下口放出有机相D．用装置乙加热分解NaHCO3固体4．（2015广东）下列实验操作、现象和结论均正确的是（）选项实验操作现象结论A分别加热Na2CO3和NaHCO3固体试管内壁都有水珠两种物质均受热分解B向稀的苯酚水溶液中滴加饱和溴水生成白色沉淀产物三溴苯酚不溶于水C向含I-的无色溶液中滴加少量新制氯水，再滴加淀粉溶液加入淀粉后溶液变成蓝色氧化性：Cl2I2D向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液再加入H2O2后溶液变成血Fe2+既有氧化性又有还5滴加H2O2溶液红色原性5．（2014福建）下列实验能达到目的的是A．只滴加氨水鉴别NaCl、AlCl3、MgCl2、Na2SO4四种溶液B．将NH4Cl溶液蒸干制备NH4Cl固体C．用萃取分液的方法除去酒精中的水D．用可见光束照射以区别溶液和胶体6．（2014大纲卷）从香荚豆中提取的一种芳香化合物，其分子式为C8H8O3，遇FeCl3溶液会呈现特征颜色，能发生银镜反应。该反应可能的结构简式是7.某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图4-2所示，A中放有浓硫酸，B中放有乙醇、无水醋酸钠，D中放有饱和碳酸钠溶液。已知：①无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2·6C2H5OH②有关有机物的沸点：试剂乙醚乙醇乙酸乙酸乙酯沸点/℃34.778.511877.1请回答：(1)浓硫酸的作用：________________；若用同位素18O示踪法确定反应产物水分子中氧原子的提供者，写出能表示18O位置的化学方程式：___________________。(2)球形干燥管C的作用是____________________________。若反应前向D中加入几滴酚酞，溶液呈红色，产生此现象的原因是(用离子方程式表示)____________；反应结束后D中的现象是_________________________________。(3)从D中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水，应先加入无水氯化钙，分离出6____________；再加入(此空从下列选项中选择)_________；然后进行蒸馏，收集77℃左右的馏分，以得到较纯净的乙酸乙酯：A.五氧化二磷B.碱石灰C.无水硫酸钠D.生石灰8.（2015江苏）实验室以苯甲醛为原料制备间溴苯甲醛（实验装置见下图，相关物质的沸点见附表）。其实验步骤为：步骤1：将三颈瓶中的一定配比的无水AlCl3、1，2－二氯乙烷和苯甲醛充分混合后，升温至60℃，缓慢滴加经浓硫酸干燥过的液溴，保温反应一段时间，冷却。步骤2：将反应混合物缓慢加入一定量的稀盐酸中，搅拌、静置、分液。有机相用10%NaHCO3溶液洗涤。步骤3：经洗涤的有机相加入适量无水MgSO4固体，放置一段时间后过滤。步骤4：减压蒸馏有机相，收集相应馏分。（1）实验装置中冷凝管的主要作用是________，锥形瓶中的溶液应为________。（2）步骤1所加入的物质中，有一种物质是催化剂，其化学式为_________。（3）步骤2中用10%NaHCO3溶液洗涤有机相，是为了除去溶于有机相的______(填化学式)。（4）步骤3中加入无水MgSO4固体的作用是_________。（5）步骤4中采用减压蒸馏技术，是为了防止_____。附表相关物质的沸点（101kPa）物质沸点/℃物质沸点/℃溴58．81，2-二氯乙烷83．5苯甲醛179间溴苯甲醛2291.【答案】B【解析】A、甲苯变二甲苯是甲苯苯环上的氢原子被甲基代替，属于取代反应，A正确；B、甲苯的相对分子质量比二甲苯小，故沸点比二甲苯低，B错误；C、苯的沸点与二甲苯的沸点相差较大，可以用蒸馏的方法分离，C正确；D、因为对二甲苯的熔点较高，冷却后容易形成固体，7所以能用冷却结晶的方法分离出来，D正确。答案选B。2.【答案】D3.【答案】B【解析】A、不能点在湿润pH试纸上，对醋酸有稀释，所测pH不准，故A错误；B、滴定管要用盛装反应液润洗2～3次，若不这样，对反应液有稀释作用，所测浓度有影响，故正确；C、分液时，上层液体从上口倒出，有机相应从上口倒出，故C错误；D、加热固体试管口略向下倾斜，故D错误。4.【答案】BC【解析】Na2CO3加热时产生的水珠是空气中的水凝结形成，不是分解生成的，A错；苯酚溶液中滴加饱和溴水生成白色沉淀，说明产物三溴苯酚不溶于水，B对；淀粉溶液变成蓝色则生成了I2，说明氯水把I—氧化成了I2，故氧化性：Cl2I2，C对；FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液再滴加H2O2溶液，溶液变成血红色，说明H2O2把Fe2+氧化为Fe3+，体现了Fe2+的还原性，没有体现氧化性，D错。5.【答案】D【解析】逐一分析各项实验基本操作原理。A项NaCl、Na2SO4与氨水不反应，均无现象，AlCl3、MgCl2与氨水反应均生成白色沉淀，错误；B项在蒸干NH4Cl溶液的过程中NH4Cl会分解，得不到NH4Cl固体，错误；C项酒精和水相溶，不能通过萃取分液的方法将其分离，错误。6.【答案】A【解析】从分子式入手，分析其不饱和度，从性质、反应类型入手，分析其官能团。根据分子式C8H8O3，说明其不饱和度为5，则D项错误，根据文字信息说明其含有苯环、酚羟基、醛基，则B、C项错误。7.【答案】(1)催化剂和吸水剂；CH3COOH+CH3CH218OHCH3CO18OC2H5+H2O；(2)冷凝和防止倒吸CO23+H2OHCO3+OH-红色褪去且出现分层现象(3)乙醇C【解析】（1）酸与乙醇需浓硫酸作催化剂，该反应为可逆反应，浓硫酸吸水利于平衡向生成乙酸乙酯方向移动，由于反应加入的是乙酸钠，故浓硫酸还制乙酸的作用，故浓硫酸的作用为制乙酸、催化剂、吸水剂；羧酸与醇发生的酯化反应中，羧酸中的羧基提供-OH，醇中的-OH提供-H，相互结合生成水，其它基团相互结合生成酯，同时该反应可逆，反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH218OHCH3CO18OC2H5+H2O；故答案为：制乙酸、催化剂、脱水剂；CH3COOH+CH3CH218OHCH3CO18OC2H5+H2O；8（3）用氯化钙除去少量乙醇，用无水硫酸钠除去少量的水，无水硫酸钠吸水形成硫酸钠结晶水合物，不能选择P2O5、碱石灰和NaOH等固体干燥剂，以防乙酸乙酯在酸性（P2O5遇水生成酸）或碱性条件下水解。8.【答案】（1）冷凝回流，NaOH；（2）AlCl3；（3）Br2、HCl；（4）除去有机相的水；（5）间溴苯甲醛被氧化。【解析】（1）冷凝管的作用：冷凝液溴，让其回流到三颈瓶中，减少液溴的损失，“冷凝回流”，溴有毒，挥发出来对环境有污染，必须除去，因此锥形瓶中盛放NaOH；（2）根据信息，有机物中催化剂一般是无机物，故是AlCl3；（3）此作用有点类似乙酸乙酯中饱和碳酸钠的作用，除去溶解在间溴苯甲醛中溴和盐酸；（4）无水MgSO4放在步骤3中，然后是过滤，显然无水MgSO4的作用是除去有机相中水；（5）醛基容易被氧化防止间溴苯甲醛被氧化。