学年苏教版化学选修六专题1课题1 海带中碘元素的分离及检验知能巩固提升解析版.docx

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学年苏教版化学选修六专题1课题1海带中碘元素的分离及检验知能巩固提升解析版

课题1　海带中碘元素的分离及检验

知能巩固提升

一、选择题

1.下列各组混合物中，可以用分液漏斗分离的是（　　）

A.溴苯和水　　　　　　　　B.乙酸和乙醇

C.酒精和水D.溴苯和苯

【解析】选A。

题中乙酸和乙醇、酒精和水以及溴苯和苯互溶，不能用分液的方法分离，应用蒸馏的方法，而溴苯和水密度不同且互不相溶，可用分液的方法分离。

【补偿训练】

1.下列有关分液漏斗使用时的操作正确的是（　　）

A.分液漏斗使用前要检查是否漏水，只要确认旋塞部位不漏水就可以使用

B.分液操作时分液漏斗中所装液体的总量不得超过其总容量的

C.振摇分液漏斗内所装液体的方法是将分液漏斗上下反复颠倒

D.振摇分液漏斗后，应迅速将漏斗放在铁架台的铁圈上，静置

【解析】选B。

检漏时旋塞、上口玻璃塞均不能漏水；振摇时要摇动，不能只是上下反复颠倒；振摇后还要拿下玻璃塞放气，然后再放在铁圈上静置分层。

2.选择萃取剂将碘水中的碘萃取出来，这种萃取剂应具备的性质是（　　）

A.不溶于水，且必须易与碘发生化学反应

B.不溶于水，且比水更容易使碘溶解

C.不溶于水，且必须比水密度大

D.不溶于水，且必须比水密度小

【解析】选B。

萃取剂选择的原则是不与水互溶、不能与被萃取物质发生反应、被萃取物质在萃取剂中的溶解度比在水中的溶解度大。

2.下列实验操作或说法中错误的是（　　）

A.将碘水倒入分液漏斗，加适量乙醇，振荡后静置，可将碘萃取到乙醇中

B.向碘水中滴加CCl4，振荡静置后分层，CCl4层呈紫红色，说明可用CCl4从碘水中萃取碘

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，常选择有机萃取剂，但萃取剂的密度可以比水大也可以比水小

【解析】选A。

A选项，因为乙醇与水互溶，故不能作为水体系的萃取剂。

D选项，萃取操作时，对萃取剂的要求：

一是和原溶剂互不相溶且不反应，与溶质也不能反应；二是溶质在萃取剂中的溶解度要大于在原溶剂中的溶解度；三是萃取剂与原溶剂密度有差异，但其密度不一定比水大。

3.从海带中提取碘的实验中，涉及下列操作，其中正确的是（　　）

【解析】选D。

不能用烧杯灼烧海带，应该用坩埚或蒸发皿；过滤时应该使用玻璃棒引流；苯的密度比水的密度小，应该从分液漏斗的上口倒出。

【误区警示】本题易错选C是由于错误地判断苯的密度比水的密度大。

4.（2016·丽水高二检测）提取海带中碘的实验方法：

①称取3g干海带，用刷子把干海带表面的附着物刷净。

②将海带剪碎，用酒精润湿（便于灼烧）后，放在坩埚中。

③用酒精灯灼烧盛有海带的坩埚，至海带完全成灰，停止加热，冷却。

④将海带灰转移到小烧杯中，再向烧杯中加入10mL蒸馏水，搅拌，煮沸2～3min，使可溶物溶解，过滤。

⑤向滤液中滴入几滴硫酸，再加入约1mLH2O2溶液，观察现象。

下列说法正确的是（　　）

A.步骤①中也可以用水洗涤除去海带表面的附着物

B.步骤④过滤操作需要两种玻璃仪器

C.向步骤⑤所得的溶液中加入淀粉可看到溶液变蓝现象

D.通过以上步骤①～⑤即可得到纯度较高的I2

【解析】选C。

因为海带中的I-能溶解在水中，所以海带不能用水洗涤。

过滤需要玻璃棒、烧杯、漏斗三种玻璃仪器。

步骤⑤发生的反应为2KI+H2O2+H2SO4

I2+K2SO4+2H2O，生成的I2使淀粉溶液变蓝。

通过步骤①～⑤所得的溶液中含有I2、K2SO4等，常用CCl4等萃取剂进行萃取，然后经过蒸馏等操作除去萃取剂从而得到纯度较高的I2。

5.（2016·南京高二检测）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乙醚的沸点是34℃，难溶于水，与1-丁醇互溶；③1-丁醇的沸点是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。

已知①正丁醛与饱和NaHSO3溶液反应可生成沉淀，故操作1是过滤，A项错误；操作3也是分离固液混合物，为过滤操作，B项错误；操作2是分液，C项错误。

二、非选择题

6.（2016·镇江高二检测）茶叶中含有咖啡因和单宁等多种物质。

咖啡因有弱碱性，又叫咖啡碱；单宁有弱酸性，又叫单宁酸。

咖啡因既是天然的食品添加剂，又是制药工业的重要原料，从茶叶中提取咖啡因具有重要的意义。

咖啡因的溶解性状况如下表。

溶剂

沸水

（100℃）

热水

（80℃）

水

（25℃）

热乙醇

（60℃）

乙醇

（25℃）

氯仿

（25℃）

乙醚

（25℃）

溶解度

/g

66.6

18.2

2

4.5

2

18.2

0.19

单宁酸能溶于水、乙醇、丙酮和甘油，几乎不溶于乙醚、苯、氯仿和石油醚。

（1）从茶叶中浸取咖啡因，下列溶液中最好的是____________（填字母代号）。

A.热乙醇

B.沸水

C.乙醇与乙醚的混合物

（2）用所选择的溶剂浸取的咖啡因溶液里含有的主要杂质是____________。

（3）从澄清的茶叶浸取液中提取不带结晶水的咖啡因或带结晶水的咖啡因，都需要有一个合理的实验方案和操作步骤。

请从下列项目中选取，先组成提取不带结晶水的咖啡因的实验操作步骤：

____________，再组成提取带结晶水的咖啡因的实验操作步骤：

____________（填序号）。

①蒸发浓缩　②焙烧　③加石灰、蒸干　④升华　⑤过滤

⑥冷却结晶

【解析】该题以从茶叶中提取并纯化咖啡因的原理和方法为载体，考查从植物中提取和纯化物质的方法；考查设计提取和分离物质的实验方案并对方案的合理性进行评价的能力。

答案：

（1）B　

（2）单宁酸（或单宁）　（3）③②④　①⑥⑤

7.某研究性学习小组拟从实验室含碘废液中回收碘，制订两种方案提取，他们的实验方案如下：

试回答下列问题：

（1）方案一，说明废水含有单质碘可用的试剂是_＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿__。

（2）方案一，步骤③反应的化学方程式为_＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿__。

（3）方案二，用H2O2溶液而不用氯气，理由是_＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿_

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿__。

（4）方案二，步骤⑤的名称是__＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（5）方案二，蒸馏时用到的玻璃仪器，除蒸馏头、尾接管、接收器、酒精灯外，还缺少的玻璃仪器有__＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（6）测定产品中KI的纯度，用到的试剂有KIO3、稀硫酸、淀粉及Na2S2O3标准溶液，请写出该反应的化学方程式：

_＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿__。

【解析】

（1）检验I2的存在通常用淀粉溶液。

（2）步骤③由Fe3I8→KI，I的化合价未变化，应为非氧化还原反应，Fe的化合价亦未变化，可推断出产物为Fe3O4。

（3）H2O2作为氧化剂，其还原产物为H2O，无污染，是绿色氧化剂。

（6）KI与KIO3作用生成I2，需注意是在酸性环境中进行。

答案：

（1）淀粉溶液

（2）Fe3I8+4K2CO3

8KI+4CO2↑+Fe3O4

（3）过氧化氢是绿色氧化剂，不产生污染且不会使生成的碘进一步氧化

（4）萃取

（5）蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计

（6）KIO3+5KI+3H2SO4

3I2+3H2O+3K2SO4

8.（2016·丽水高二检测）茶叶中含咖啡碱，能溶于水、乙醇，更易溶于氯仿（CHCl3），178℃时快速升华。

另外茶叶中还含有11%～12%的单宁酸，也易升华，易溶于水及乙醇，但不溶于氯仿。

现从茶叶中提取咖啡碱流程如下：

步骤Ⅰ：

称取一定量的茶叶，放入下图所示提取器的滤纸筒中，在圆底烧瓶中加入95%乙醇，用水浴加热，连续提取1.5小时。

步骤Ⅱ：

待冷凝液刚刚虹吸下去时，立即停止加热。

稍冷后，改成蒸馏装置，回收提取液中的大部分乙醇。

步骤Ⅲ：

趁热将瓶中的残液倒入蒸发皿中，拌入3～4g生石灰粉使其成糊状，低温蒸干，并压碎块状物。

步骤Ⅳ：

取一只口径合适的玻璃漏斗，罩在隔以刺有许多小孔滤纸的蒸发皿上，小心加热升华，控制温度在180℃左右。

当滤纸上出现大量白色毛状结晶时，停止加热，使其自然冷却，收集升华所得咖啡因。

回答下列问题：

（1）实验之前需要将茶叶研磨成粉末状，其目的是_＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿__。

（2）溶解提取时不直接选择氯仿将咖啡碱提取出来而选用乙醇的原因是_＿＿

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿__。

（3）提取器中虹吸管的作用是__＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（4）冷凝器中冷却水从________进________出（选填“a”或“b”）。

（5）生产过程中可循环使用的物质是________。

（6）在粗产品中加入生石灰的原因是_＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿__。

【解析】

（1）粉末状茶叶参与反应时，可增大反应物间的接触面积，加快溶解提取的速率，提高浸出率。

（2）氯仿在光照时会生成有毒的光气，乙醇比氯仿绿色环保，故选择乙醇而不选择氯仿提取咖啡碱。

（3）虹吸管可以方便提取生成物，控制提取器中液体的体积。

（4）采取逆流原理通入冷凝水，冷凝管中水应从下口a进，由上口b出。

（5）回收提取液中的乙醇可以继续用于茶叶的溶解，即乙醇可以循环利用。

（6）加入氧化钙，将单宁酸转化为熔沸点更高的单宁酸钙，有利于升华时得到纯净的咖啡碱。

答案：

（1）加快溶解提取的速率，提高浸出率

（2）氯仿在光照时会生成有毒的光气，乙醇比氯仿绿色环保

（3）方便提取生成物，控制提取器中液体的体积

（4）a　b　

（5）乙醇

（6）将单宁酸转化为熔沸点更高的单宁酸钙，有利于升华时得到纯净的咖啡碱