第03讲--有机化合物的分离、提纯(教师版)-高二化学同步讲义.docx

第03讲 有机化合物的分离、提纯
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课程标准
课标解读
1．通过蒸馏法、萃取法、重结晶法实验原理和基本操作的学习，认识科学探究过程的步骤，学会研究有机化合物的一般步骤和方法。
2．初步学会分离提纯有机物的常规方法。
1．通过实验探究蒸馏法、萃取法、重结晶法等在有机物分离和提纯中的应用，培养实验探究问题和自行设计实验方案解决问题的能力。（科学探究与创新意识）
知识精讲

知识点 有机物的分离、提纯方法
1．蒸馏－－分离和提纯液态有机化合物的常用方法
（1）适用范围：分离、提纯的有机物热稳定性较高，其沸点与杂质的沸点相差较大。
（2）实验装置

（3）注意事项
①温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管口处。
②碎瓷片的作用：使液体平稳沸腾，防止暴沸。
③冷凝管中水流的方向是下口进入，上口流出。
2．萃取－－分为液－液萃取和固－液萃取。
（1）萃取的原理
①液－液萃取：利用待分离组分在两种不互溶的溶剂中的溶解度不同，将其从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。
②固－液萃取：利用溶剂从固体物质中溶解出待分离组分的过程。
（2）萃取剂的条件
①待分离组分在萃取剂中的溶解度较大
②萃取剂与原溶剂不能互溶，且不与溶质反应。
（3）常用萃取剂：乙醚、乙酸乙酯、二氯甲烷等
（4）分液：将萃取后的两层液体分开的操作。
（5）装置图

（6）注意事项
①分液时，下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出。
②萃取剂与原溶剂不能互溶，且不与溶质反应。
3．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。
（3）装置图及操作步骤

【即学即练1】选择下列实验方法分离提纯物质，将分离提纯方法的序号填在横线上。
A．萃取分液 B．升华 C．重结晶 D．分液 E．蒸馏 F．过滤 G．洗气
（1）________从硝酸钾和氯化钠的混合溶液中获得硝酸钾。
（2）________分离水和汽油的混合物。
（3）________分离CCl4（沸点为76.75℃）和甲苯（沸点为110.6℃）的混合物。
（4）________除去混在乙烷中的乙烯。
（5）________提取碘水中的碘。
【解析】硝酸钾在水中的溶解度随温度升高明显增大而NaCl在水中的溶解度受温度影响不大，采用重结晶和过滤可将其分离：水和汽油互不相溶，分层，可用分液法进行分离：CCl4和甲苯两种互溶的液体，沸点差大于30℃，可用蒸馏法分离：乙烯可被溴水吸收，可用洗气的方法除去：碘在有机溶剂中溶解度大，可用萃取分液方法提纯。
【答案】（1）CF（2）D（3）E（4）G（5）A
能力拓展

考法01 有机物分离、提纯的常用方法
【典例1】（2022·云南曲靖高二期末检测）叔丁基苯［C（CH3）3］是重要的精细化工中间体，实验室可以以苯和氯代叔丁烷［ClC（CH3）3］为原料，在无水AlCl3催化下加热制得。相关物质的物理常数和物理性质如表：
物质
相对分
子质量
密度
/（g·cm－3）
熔点
/℃
沸点
/℃
溶解性
苯
78
0.88
5.5
80.1
难溶于水，易溶于乙醇
氯代叔丁烷
92.5
1.84
－26
51.6
难溶于水，可溶于苯
叔丁
基苯
134
0.87
－58
169
难溶于水，易溶于苯
叔丁基苯的制取原理为：+ClC（CH3）3C（CH3）3+HCl↑。实验室制取叔丁基苯的装置如图所示（加热和夹持仪器略去）

实验步骤：
在三口烧瓶中加入120mL的苯和适量无水AlCl3，由恒压滴液漏斗滴加氯代叔丁烷15mL，控制温度反应一段时间。将反应后的混合物依次用稀盐酸、2%Na2CO3溶液和H2O洗涤分离，在所得产物中加入少量无水MgSO4固体，静置、过滤，先常压蒸馏，再减压蒸馏收集馏分，得叔丁基苯30g。
（1）仪器a的名称为______________，和普通分液漏斗相比，使用恒压滴液漏斗的优点是________________________________________。
（2）洗涤操作中，水洗的目的是____________________________；无水硫酸镁的作用是________。
（3）常压蒸馏时，最低控制温度为________。
（4）该实验中叔丁基苯的产率为________。（小数点后保留两位数字）
【解析】（1）仪器a的名称为球形冷凝管；使用恒压滴液漏斗的优点是可以使液体顺利滴下。
（2）水洗的目的是洗掉Na2CO3等（或洗掉可溶性无机物）；无水硫酸镁的作用是吸水（或干燥）。
（3）常压蒸馏的目的是除去苯、氯代叔丁烷，由表中数据可知，应控制最低温度为80.1℃。
（4）苯的物质的量为n（苯）＝＝1.35mol，氯代叔丁烷的物质的量为≈0.30mol，由制取原理可知苯过量，则理论上生成n（叔丁基苯）＝n（氯代叔丁烷）＝0.30mol，理论上生成叔丁基苯的质量为0.30mol×134g·mol－1＝40.20g，故叔丁基苯的产率为×100%≈74.63%。
【答案】（1）球形冷凝管可以使液体顺利滴下
（2）洗掉Na2CO3等（或洗掉可溶性无机物）吸水（或干燥）
（3）80.1℃（4）74.63%
【知识拓展】
1．“固－固”混合物的分离提纯方法

分离提纯方法
实例
固－固混合物
均易溶－－结晶法
NaCl和苯甲酸
易溶+难溶－－过滤法
苯甲酸和泥沙
加热升华法
苯甲酸和I2
2．“固－液”混合物的分离提纯方法

分离提纯方法
实例
固－液混合物
结晶法
从苯甲酸溶液中得到固体溶质
萃取法
从碘水中提取碘
蒸馏法
从海水中获取蒸馏水
过滤法
从苯甲酸悬浊液中得到固体
3．“液－液”混合物的分离提纯方法

分离提纯方法
实例
液－液混合物
互溶－－蒸馏法
分离39%酒精中的乙醇和水
不互溶－－分液法
分离油和水
【规律方法】常见有机物的分离提纯方法（括号内为杂质）
混合物
试剂
分离提纯的方法
苯（苯甲酸）
NaOH溶液
分液
乙酸乙酯（乙酸）
饱和Na2CO3溶液
溴苯（溴）
NaOH溶液
苯（乙苯）
KMnO4酸性溶液、NaOH溶液
乙醇（水）
CaO
蒸馏
乙醛（乙酸）
NaOH溶液
苯甲酸（苯甲酸钠）
水
重结晶
分层提分

题组A 基础过关练
1．（2022·广州高二检测）蒸馏操作一定不需要用到的仪器是（ ）。
A．温度计 B．冷凝管 C．玻璃棒 D．蒸馏烧瓶
【解析】选C。蒸馏是利用物质的沸点不同，将液体混合物分离的操作方法，蒸馏时，为防止液体剧烈沸腾，应加入碎瓷片，使用温度计时，温度计水银球应位于蒸馏烧瓶试管口附近，且冷凝管进出水的方向是下进上出，以保证充分冷凝，馏出物质用牛角管接在锥形瓶中，需要的仪器主要有蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管、锥形瓶等，不需要的仪器为玻璃棒。
2．下列各项操作错误的是（ ）。
A．萃取、分液前需对分液漏斗检漏
B．进行分液时，分液漏斗中的下层液体从下端流出，上层液体则从上口倒出
C．为保证分液漏斗内的液体顺利流出，需将分液漏斗上面的塞子打开
D．用酒精萃取溴水中的溴单质的操作可选用分液漏斗，而后静置分液
【解析】选D。有活塞连接的装置使用前要检漏，分液漏斗含有活塞，所以使用前要检漏，否则实验易失败，故A正确；分液时，分液漏斗中上层液体从上口倒出，为防止含有杂质，下层液体从下口倒出，故B正确；利用压强差使分液漏斗中液体顺利流出，所以为保证分液漏斗内的液体顺利流出，需将上面的塞子拿下，否则液体不易流出，故C正确；互不相溶的液体采用分液的方法分离，酒精和水互溶，所以不能采用分液的方法分离，应该采用蒸馏的方法分离，故D错误。
3．（2022·山西运城高三3月模拟）《天工开物》中对制造染料“蓝靛”的叙述如下：“凡造淀，叶与茎多者入窖，少者入桶与缸。水浸七日，其汁自来。每水浆一石，下石灰五升，搅冲数十下，淀信即结。水性定时，淀沉于底…其掠出浮沫晒干者曰靛花。”文中没有涉及的实验操作是（ ）。
A．溶解 B．搅拌 C．升华 D．蒸发
【解析】选C。“水浸七日，其汁自来”涉及到溶解，故A不选；“搅冲数十下”涉及到搅拌，故B不选；升华是指由固态受热直接变成气体，文中没有涉及，故C选；“其掠出浮沫晒干者曰靛花”涉及到蒸发，故D不选。
4．下列各组物质中，可以用分液漏斗分离的是（ ）。
A．酒精与汽油 B．溴苯与溴乙烷
C．硝基苯与水 D．苯与硝基苯
【解析】选C。分液是分离互不相溶且密度不等的两种液体混合物的方法。有机物溶解性的特点：有机物一般易溶于有机溶剂而难溶于水，但也有一些有机物能与水混溶，如乙醇等，A、B、D三组物质均为有机物，能够互溶，而C组中的硝基苯为有机物，难溶于水。
5．现有一瓶A和B的混合液，已知A和B的某些性质如下：
物质
分子式
熔点/℃
沸点/℃
密度/（g·cm－3）
水溶性
A
C3H6O2
－24
141
0.99
可溶
B
C4H8O2
－84
77
0.90
可溶
由此推知分离A和B的最佳方法是（ ）。
A．萃取 B．结晶 C．蒸馏 D．分液
【解析】选C。观察表中数据，得知A、B两种物质都是有机物，都溶于水，不能用萃取或分液方法进行分离；它们的熔点都比较低，常温下为液体，不能用结晶方法析出；它们的沸点相差较大，故可以用蒸馏的方法将A、B分离。
6．超临界状态下的CO2流体溶解性与有机溶剂相似，可提取中药材的有效成分，工艺流程如下：

下列说法中错误的是（ ）。
A．浸泡时加入乙醇有利于中草药有效成分的浸出
B．高温条件下更有利于超临界CO2流体萃取
C．升温、减压的目的是实现CO2与产品分离
D．超临界CO2流体萃取中药材具有无溶剂残留、绿色环保等优点
【解析】选B。中草药中的有效成分是有机物，易溶于乙醇，浸泡时加入乙醇有利于中草药有效成分的浸出，A正确；温度越低，气体的溶解度越大，所以高温条件不利于超临界CO2流体萃取，B错误；升温、减压的目的是让CO2气化，从而实现CO2与产品分离，C正确；升温、减压后，CO2全部气化，从而脱离萃取产品，因此，超临界CO2流体萃取中药材具有无溶剂残留、绿色环保等优点，D正确。
7．苯甲酸重结晶实验基本操作如下：①将粗苯甲酸1g加到100mL的烧杯中，再加入50mL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使用短颈玻璃漏斗趁热将溶液过滤到另一100mL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是______________________________________；
（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苯甲酸的损失
（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
8．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。

密度/（g·m－3）
熔点/℃
沸点/℃
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12.5mL环己醇加入试管A中，再加入1mL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________层（填“上”或“下”），分液后用________洗涤（填入编号，下同）。
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）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
【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”。其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。由于环己醇的沸点较低，制备粗品时随产品一起蒸出，导致产量低于理论值。
【答案】（1）上；c（2）g；除去水分（3）83℃；c
题组B 能力提升练
1．（2022•湖北孝感高二期中检测）工业上食用油的生产大多数采用浸出工艺。菜籽油的生产过程为将菜籽压成薄片，用轻汽油浸泡，进行操作A：过滤，得液体混合物；对该混合物迸行操作B，制成半成品油，再经过脱胶、脱色、脱臭即制成食用油。操作A和B的名称分别是（ ）。
A．溶解、蒸发 B．萃取、蒸馏
C．分液、蒸馏 D．萃取、过滤
【解析】选B。根据相似相溶原理知，食用油易溶于轻汽油，该方法为萃取；食用油和轻汽油互溶且二者沸点相差较大，所以可以采用蒸馏方法分离。
2．（2022·苏州高二检测）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
【解析】选C。乙烯与酸性KMnO4溶液反应生成CO2，引入新杂质，A项错误：溴单质能与NaOH溶液反应，而苯不能，再用分液法分离，B项错误：水与生石灰反应生成的氢氧化钙沸点高，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，应用分液法分离，D项错误。
3．（2022·北京人大附中高二上学期期中检测）一定条件下，萘可以与浓硝酸反应，生成两种二硝酸萘；1，5－二硝基萘、1，8－二硝基萘。两种产物室温下均为固态，均不溶于水、稀酸。1，8－二硝基萘可溶于98%的硫酸，而1，5－二硝基萘不能，利用这一性质可以将两种产物分离。向反应产物中加入适量98%的硫酸，充分搅拌；用耐酸漏斗过滤。欲得到纯净的1，8－二硝基萘，最有效、经济且环保的方法是（ ）。
A．用水淋洗滤渣数次，干燥
B．取滤液蒸发结晶
C．将滤液缓缓倒入水中，过滤，干燥
D．取滤液加入适量NaOH，过滤，干燥
【解析】选C。用水淋洗滤渣数次，干燥得到的物质是1，5－二硝基萘，而不是1，8－二硝基萘，故A错误；1，8－二硝基萘可溶于98%的硫酸，蒸发不会使1，8－二硝基萘析出，故B错误；将滤液缓缓倒入水中过滤，可防止硫酸溶于水会放出大量的热而导致液体飞溅，1，8－二硝基萘可溶于98%的硫酸，当对溶液进行稀释时，1，8－二硝基萘在稀酸溶液中析出，故C正确；取滤液加入适量NaOH会造成原料的损耗，不利于循环利用，故D错误。
4．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】选C。在蒸馏时，沸点较低的先馏出，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，减少安全事故的发生，故B正确：冷凝管中水采用逆流方式，防止馏分温度急剧降低而炸裂冷凝管，所以冷凝水应该b为进水口、a为出水口，故C错误：温度计测量馏分温度，则温度计水银球的上限和蒸馏烧瓶支管口下沿相平，故D正确。
5．正丁醛经催化加氢可制备1－丁醇。为提纯含少量正丁醛杂质的1－丁醇，现设计如下路线：

已知：①正丁醛与饱和NaHSO3溶液反应可生成沉淀；②乙醚的沸点34℃，难溶于水，与1－丁醇互溶；③1－丁醇的沸点118℃。则操作1～4分别是（ ）。
A．萃取、过滤、蒸馏、蒸馏
B．过滤、分液、蒸馏、萃取
C．过滤、蒸馏、过滤、蒸馏
D．过滤、分液、过滤、蒸馏
【解析】选D。由提纯含少量正丁醛杂质的1-丁醇的流程可知，粗品中加饱和NaHSO3溶液与正丁醛反应生成沉淀，不溶性物质与液体分离，则操作I为过滤，对滤液萃取后分液得到乙醚和1-丁醇，操作2为分液，有机层中加固体干燥剂，除去水，操作3为过滤，最后对乙醚和醇的混合物，利用沸点不同进行蒸馏，则操作4为蒸馏。
6．（2022·河北省正定高二下学期期末）实验室从橙子皮中提取橙油（主要成分是柠檬烯）的操作流程如图所示：

已知二氯甲烷的密度大于水，下列说法错误的是（ ）。
A．萃取时可采用多次萃取的方法以提高产率
B．分液时先将水层从分液漏斗上口倒出，再将有机层从下口放出
C．无水硫酸镁的作用是除去有机层中的水
D．水蒸气蒸馏所得馏分和蒸馏所得橙油均为混合物
【解析】选B。萃取时可采用多次萃取的方法以提高产率，有利于充分提取橙油，故A正确；分液操作中必须先将下层液体从下口放出，再将上层液体从上口倒出，避免上下层液体混合，故B错误；无水硫酸镁具有吸水性，可除去有机层中的水，故C正确；蒸馏分离出馏分为混合物，故D正确。
7．（2022·海口高二下学期期末）实验室制备苯甲醇和苯甲酸的化学原理是：
2CHO+KOHCH2OH+COOK
COOK+HClCOOH+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℃，常温下，在水中的溶解度为0.34g；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如下所示：

试根据上述信息回答下列问题：
（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中温度计水银球上沿放置的位置应是____（填“a”、“b”、“c”或“d”），收集乙醚产品的适宜温度为____________。

【解析】由流程可知，苯甲醛与KOH反应生成苯甲醇、苯甲酸钾，然后加水、乙醚萃取苯甲醇，则乙醚溶液中含苯甲醇，操作II为蒸馏，得到产品甲为苯甲醇；水溶液中含苯甲酸钾，加盐酸发生强酸制取弱酸的反应，生成苯甲酸，苯甲酸的溶解度小，则操作Ⅲ为过滤，则产品乙为苯甲酸。（1）据上述分析，操作Ⅰ为萃取、分液；乙醚溶液中的主要成分是苯甲醇；（2）乙醚溶液中含苯甲醇，操作II为蒸馏，得到产品甲为苯甲醇；（3）水溶液中含苯甲酸钾，加盐酸发生强酸制取弱酸的反应，生成苯甲酸，常温下，在水中的溶解度为0.34g，苯甲酸的溶解度小，则操作Ⅲ为过滤，则产品乙为苯甲酸；（4）蒸馏时，温度计的水银球应在蒸馏烧瓶的支管口附近，则温度计水银球的放置位置为b；根据乙醚的沸点为34.8℃可知，需要控制蒸气的温度为34.8℃。
【答案】（1）萃取分液；苯甲醇（2）蒸馏；苯甲醇
（3）过滤；苯甲酸（4）b；34.8℃
8．实验室在提纯化学试剂时常采用减压蒸馏。回答下列问题：
（1）减压蒸馏适用于蒸馏出____________。
A．沸点较高（如沸点高于150℃）的物质
B．沸点较低（如沸点低于150℃）的物质
C．热不稳定、易热分解的物质
D．热稳定、不易热分解的物质
（2）减压蒸馏的简单装置如图，整个系统由克氏（Claisen）蒸馏烧瓶、冷凝管、收集器、抽气（真空泵）装置、接口等部分组成。在开始蒸馏之前，必须对减压蒸馏装置进行_______________检查。

（3）将欲纯化的化学试剂加入烧瓶中，加入量为烧瓶容量的________（填2/3或1/2），烧瓶浸入加热浴的深度，务必使瓶内被蒸馏物质的液面_______（填高于或低于或等于）加热浴的液面。
（4）然后先将________（填A或B或C或D，下同）再________，当蒸馏成分在希望的沸点被蒸馏完毕时，或者蒸馏过程需要中断时，应当先________，再________。
A．移开加热浴将体系冷却
B．开始加热
C．缓缓解除系统真空，让空气进入装置内待恢复常压后关闭真空泵
D．将体系抽成减压状态
【解析】蒸馏时加入液体的量为烧瓶容量的一半，然后将体系抽成减压状态，并开始加热。烧瓶浸入加热浴的深度，务必使瓶内被蒸馏物质的液面低于加热浴的液面。特别是在蒸馏高沸点物质时，烧瓶应当尽量浸深一些。减压蒸馏时，常常由于存在低沸点溶剂而产生泡沫，需要在开始蒸馏时在低真空度条件下将这些低沸点溶剂蒸馏除去，然后再徐徐提高真空度。真空度的高低取决于装置内液体样品的蒸气压。馏出之前的冷却效果必须良好，否则难以提高系统的真空度。当蒸馏成分在希望的沸点被蒸馏完毕时，或者蒸馏过程需要中断时，应当停止加热，移开加热浴，待冷却后，缓缓解除系统真空，让空气进入装置内以恢复常压后关闭真空泵。
【答案】（1）AC （2）装置是否密封 （3）1/2，低于 （4）D，B，A，C
题组C 培优拔尖练
1．《本草纲目拾遗·木部》对丁香油有如下叙述：“丁香油出南番，乃用母丁香榨取其油，色紫，芳香辛烈。番人贮以琉璃器，盖偶不密，即香达于外”。下列关于该叙述的说法不正确的是（ ）。
A．丁香油在水中溶解度可能较小
B．丁香油提取可以用适当的有机溶剂进行萃取
C．丁香油在实验室中保存时需密封在细口瓶中
D．丁香油易挥发说明其沸点一定很低
【解析】选D。油类物质属于酯，一般来说其在水中的溶解度较小，A正确；根据“相似相溶”原理可知，提取丁香油可以用适当的有机溶剂进行萃取，B正确；丁香油是易挥发的液体，则保存时需密封在细口瓶中，C正确；丁香油易挥发，说明其沸点不高，但不能说明其沸点一很低，D错误。
2．已知草酸的溶解度受温度影响比较大，在热水中草酸的溶解度很大。将草酸（H2C2O4）晶体粗品经：①加热溶解、②趁热过滤、③冷却结晶、④过滤洗涤、⑤干燥等实验步骤，得到较纯净的草酸晶体。该过程中除去粗品中溶解度较大的杂质是在（ ）。
A．步骤②的滤液中 B．步骤③的晶体中
C．步骤④的滤液中 D．步骤④的滤纸上
【解析】选C。草酸晶体在趁热过滤时可除去溶解度较小的杂质，在经冷却结晶、过滤洗涤后，滤液中含有溶解度较大的杂质。所以由操作顺序可知，草酸晶体粗品在经①加热溶解、②趁热过滤，可除去溶解度较小的杂质，然后③冷却结晶、④过滤洗涤，可除去溶解度较大的杂质，得到较为纯净的草酸晶体。
3．（2022·湖北黄石高二下学期期末检测）一种从含Br－废水中提取Br2的过程，包括过滤、氧化、正十二烷萃取及蒸馏等步骤。已知：

Br2
CCl4
正十二烷
密度/g·cm－3
3.119
1.595
0.753
沸点/℃
58.76
76.8
215～217

下列说法不正确的是（ ）。
A．甲装置中Br－发生的反应为：2Br－+Cl2＝Br2+2Cl－
B．甲装置中NaOH溶液每吸收0.1molCl2，转移0.1mole－
C．用乙装置进行萃取，溶解Br2的有机层在下层
D．用丙装置进行蒸馏，先收集到的是Br2
【解析】选C。氯气的氧化性大于溴，所以2Br－+Cl2＝Br2+2Cl－，A正确；1molCl2与足量的碱液反应转移1mol电子，甲装置中NaOH溶液每吸收0.lmolCl2，转移0.lmole－，B正确；用正十二烷进行萃取溴，由于正十二烷密度小于水，所以溶解Br2的有机层在上层，C错误；把溶解Br2的正十二烷混合液进行蒸馏，由于正十二烷的沸点大于溴的沸点，所以用丙装置进行蒸馏，先收集到的是Br2，D正确。
4．（2022·安徽芜湖高二检测）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/℃
138
144
139
80
熔点/℃
13
－25
－47
6
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
D．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
【解析】选B。甲苯生成二甲苯和苯，可分别理解成甲苯中苯环上的氢原子被甲基取代、甲苯中的甲基被氢原子取代，A项正确：同系物中，碳原子数越多，沸点越高，所以甲苯的沸点应低于对二甲苯，即低于138℃，B项错误：苯的沸点最低，且与二甲苯的沸点相差较大，可最先分离出来，C项正确：三种二甲苯之间沸点相近，但熔点差异大，将温度控制在一定条件下，可使对二甲苯结晶析出，D项正确。
5．（2022·湖北宜昌高二下学期期末检测）绿原酸（C16H18O9）具有较广泛的抗菌、抗病毒、抗氧化作用，利用乙醚、60%乙醇浸泡杜仲干叶，得到提取液，进一步获得绿原酸粗产品的一种工艺流程如图，下列说法错误的是（ ）。

A．绿原酸在温水中的溶解度小于冷水中的溶解度
B．得到有机层的实验操作为萃取分液
C．减压蒸馏的目的防止温度过高，绿原酸变质
D．绿原酸粗产品可以通过重结晶进一步提纯
【解析】选A。流程中加入温水浸膏，冷却、过滤得到绿原酸粗产品，可知绿原酸难溶于冷水，其在温水中的溶解度大于冷水中的溶解度，故A错误；绿原酸为有机酸，更易溶于有机溶剂，加入乙酸乙酯后绿原酸被萃取到有机酯层，有机层与水层互不相溶的液体应采用分液法分离，故B正确；绿原酸具有抗氧化作用，减压蒸馏可降低温度，避免温度过高导致绿原酸变质，故C正确；根据A的分析，绿原酸粗产品可用重结晶的方法进一步提纯，故D正确。
6．乙酸丁酯是重要的化工原料，具有水果香味。实验室制备乙酸丁酯（CH3COOCH2CH2CH2CH3）的反应装置示意图和有关信息如下：

乙酸
正丁醇
乙酸丁酯
熔点/℃
16.6
－89.5
－73.5
沸点/℃
117.9
117
126.0
密度/（g·cm－3）
1.1
0.80
0.88
（1）乙酸丁酯粗产品的制备
在干燥的50mL圆底烧瓶中，装入沸石，加入12.0mL正丁醇和16.0mL冰醋酸（过量），再加3～4滴浓硫酸。然后再安装分水器（作用：实验过程中不断分离除去反应生成的水）、冷凝管，然后小火加热。
写出制备乙酸丁酯的化学方程式：________________________________________。装置中冷水应从____（填“a”或“b”）口通入；通过分水器不断分离除去反应生成的水的目的是________________________________________。
（2）①乙酸丁酯的精制：将乙酸丁酯粗产品用如下的操作进行精制：a．水洗、b．蒸馏、c．用无水MgSO4干燥、d．用10%碳酸钠溶液洗涤。正确的操作步骤是__________（填标号）。
A．abcd B．cadb C．dacb D．cdab
②在乙酸丁酯的精制中，用10%碳酸钠溶液洗涤的主要目的是________________________________________________________。
③在洗涤、分液操作中，应充分振荡，然后静置，待分层后________（填标号）。
a．直接将乙酸丁酯从分液漏斗的上口倒出b．直接将乙酸丁酯从分液漏斗的下口放出
c．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸丁酯从下口放出
d．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸丁酯从上口倒出
（3）计算产率 测量分水器内由乙酸与丁醇反应生成水的体积为1.8mL，假设在制取乙酸丁酯过程中反应物和生成物没有损失，且忽略副反应，乙酸丁酯的产率为________。
【解析】（1）正丁醇和冰醋酸（过量）发生酯化反应生成乙酸丁酯和水，反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O；为使整个冷凝管中充满水，水应该从b口通入；正丁醇和冰醋酸（过量）反应生成乙酸丁酯和水的酯化反应为可逆反应，水的沸点（100℃）低于乙酸丁酯的沸点（126.0℃），反应时先将生成的水汽化分离，可以促使平衡正向移动，提高乙酸丁酯的产率。（2）①由于正丁醇、乙酸、乙酸丁酯能够互溶，所制取的乙酸丁酯中含有正丁醇、乙酸和催化剂硫酸，第一步采用10%碳酸钠溶液洗涤除去乙酸和硫酸等杂质，第二步用水洗除去碳酸钠溶液，第三步用无水硫酸镁干燥除去水，第四步蒸馏，制得较纯净的乙酸丁酯。②10%碳酸钠溶液可除去乙酸、硫酸等杂质，降低乙酸丁酯在水中的溶解度，便于分层得到酯。③由于酯的密度比水小，二者互不相溶，因此水在下层，酯在上层。分液时，要先将下层的水从分液漏斗的下口放出，待下层水恰好放完时关闭分液漏斗的活塞，再将上层的乙酸丁酯从上口放出，所以正确的为d。（3）12.0mL正丁醇的质量为12.0mL×0.80g·mL－1＝9.6g，则12.0mL正丁醇理论上生成酯的物质的量n理论（乙酸丁酯）＝n（正丁醇）＝＝mol；n实际（乙酸丁酯）＝n（H2O）＝＝0.10mol；则乙酸丁酯的产率＝×100%≈77.1%。
【答案】（1）CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O；b；使平衡正向移动，提高乙酸丁酯的产率
（2）①C②除去产品中含有的乙酸、硫酸等杂质，降低乙酸丁酯在水中的溶解度
③d（3）77.1%