2018年秋高中化学主题1物质的分离综合实践活动从茶叶中撮咖啡因同步测试鲁科版 本文关键词：咖啡因，茶叶，综合实践活动，同步，分离
2018年秋高中化学主题1物质的分离综合实践活动从茶叶中撮咖啡因同步测试鲁科版 本文简介：综合实践活动从茶叶中撮咖啡因1．过滤茶叶浸取液时，漏斗颈部应放()A．纱布B．棉花C．单层尼龙布D．滤纸答案：B2．能用加热的方法除去杂质的是(括号内为杂质)()A．NaI(I2)B．NaHCO3(Na2CO3)C．NaCl(NaHCO3)D．K2SO3(K2SO4)解析：选A。本题很容易错选C项。
2018年秋高中化学主题1物质的分离综合实践活动从茶叶中撮咖啡因同步测试鲁科版 本文内容：
综合实践活动
从茶叶中撮咖啡因
1．过滤茶叶浸取液时，漏斗颈部应放(
)
A．纱布
B．棉花
C．单层尼龙布
D．滤纸
答案：B
2．能用加热的方法除去杂质的是(括号内为杂质)(
)
A．NaI(I2)
B．NaHCO3(Na2CO3)
C．NaCl(NaHCO3)
D．K2SO3(K2SO4)
解析：选A。本题很容易错选C项。如果是Na2CO3中混有少量的NaHCO3，则可以采用加热的方法将之除去，因NaHCO3的分解产物就是Na2CO3(CO2和H2O以气体形式逸出)，不会引入新杂质。
3．从茶叶中提取咖啡因实验中，在蒸干滤液中的剩余液体时，使蒸发皿下要垫一石棉网的原因是(
)
A．使用蒸发皿都要垫石棉网
B．防止加热温度过高，使蒸发皿内大量冒烟，产品既受污染又遭损失
C．石棉网能使蒸发皿放置更稳固些
D．加石棉网可以防止副反应的发生
解析：选B。放置石棉网的目的是小心加热，防止温度过高，咖啡因升华。
4．从茶叶中提取咖啡因，能否用烧碱代替熟石灰？可以用其他试剂代替吗？
答案：茶叶中含有单宁酸，显酸性，能与咖啡因(弱碱性化合物)反应生成不稳定的盐，因此常加入碱来中和单宁酸，但强碱又能使咖啡因分解，因此不能用烧碱代替熟石灰，可用Na2CO3等代替。
5．(2011年潍坊高二检测)下图表示从固体混合物中分离X的两种方案，请回答有关问题。
(1)选用方案Ⅰ时，X应该具有的性质是____________，残留物应该具有的性质是__________________；
(2)选用方案Ⅱ从某金属粉末(含有Au、Ag和Cu)中分离Au，加入的试剂是________，有关反应的化学方程式为
________________________________________________________________________；
(3)为提纯某Fe2O3样品(主要杂质有SiO2、Al2O3)，参照方案Ⅰ和Ⅱ，请设计一种以框图形式表示的实验方案(注明物质和操作)。
解析：(1)从题中给出的信息可知，X的性质为加热时可升华或易挥发。残留物必须热稳定性好，且没有挥发性。
(2)金、银和铜三种金属中金的活泼性最差，不能与硝酸反应，选用硝酸作为试剂，反应后过滤即可。
(3)三种氧化物中，SiO2、Al2O3都能与强碱发生反应，Fe2O3不会与强碱发生反应，可以选浓NaOH溶液溶解后过滤。如果SiO2的含量大，则不宜用前面所述方法，可选用盐酸溶解，再过滤除去SiO2，然后在混合液中加入过量的NaOH溶液，过滤得Fe(OH)3沉淀，洗涤后用加热分解的方法得到Fe2O3。
答案：(1)加热时可升华或易挥发
热稳定性好，且没有挥发性
(2)浓硝酸
Ag＋2HNO3(浓)===AgNO3＋NO2↑＋H2O；Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
1．从茶叶中提取咖啡因，选取的最佳茶叶应是(
)
A．肥嫩多汁
B．革质叶片
C．刚刚长出来的小嫩叶
D．干茶叶
解析：选D。干茶叶易于称量和研磨。
2．在从茶叶中提取咖啡因的实验中，加入熟石灰的作用是(
)
A．中和
B．吸水
C．放热
D．防止研磨时咖啡因被破坏
解析：选A。加入熟石灰的目的是中和单宁酸。
3．除去下列物质内所含的杂质(括号内的物质)，所选用的试剂正确的是(
)
A．苯酚(苯甲酸)：NaOH溶液
B．乙烷(乙烯)：酸性KMnO4溶液
C．苯(苯甲酸)：NaOH溶液
D．苯(苯酚)：溴水
解析：选C。苯酚和苯甲酸都可溶于NaOH溶液，因此A项错误，可用能与苯甲酸反应但不能与苯酚反应的NaHCO3溶液；乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化可生成二氧化碳，混入新的杂质，因此B项错误，可用溴水；苯酚与溴水反应生成的三溴苯酚可溶于苯，无法进行分离，因此D项错误，可用NaOH溶液。
4．下列每组各有三对物质，它们都能用分液漏斗分离的是(双选)(
)
A．乙酸乙酯和水，酒精和水，苯酚和水
B．二溴乙烷和水，溴苯和水，硝基苯和水
C．甘油和水，乙醇和水，乙酸和乙醇
D．油酸和水，甲苯和水，己烷和水
解析：选BD。两种互不相溶，密度也不相同的液体可以用分液漏斗分离。本题中不能相溶的物质有：乙酸乙酯和水，二溴乙烷和水，溴苯和水，硝基苯和水，油酸和水，甲苯和水，己烷和水。则能够用分液漏斗分离的是B、D组两项。
5．某实验室仅有如下仪器或用具：烧杯、铁架台、铁圈、三脚架、漏斗、分液漏斗、石棉网、酒精灯、玻璃棒、量筒、蒸发皿、圆底烧瓶、火柴。从缺乏仪器的角度看，不能进行的实验项目是(
)
A．蒸发
B．萃取
C．液体过滤
D．升华
解析：选C。蒸发液体，需使用蒸发皿、酒精灯、火柴、玻璃棒、铁架台、铁圈或三脚架，所给仪器充分。萃取需使用分液漏斗、烧杯、铁架台、铁圈，所给仪器充分。升华需使用酒精灯、火柴、烧杯、石棉网、圆底烧瓶、铁架台、铁圈，所给仪器充分。液体过滤则因缺少普通漏斗和滤纸无法实现，故C项符合题意。审题时，首先要明确问题的指向，本题要求找出因缺乏仪器而不能进行的实验。据此，应集中精力对照每项操作，审查是否缺少某些或某件必备的仪器。
6．下列说法中正确的是(双选)(
)
A．过滤可除去稀溶液中的淀粉
B．过滤可除去氢氧化铁溶胶中的固态难溶物
C．向苯酚钠溶液里通入二氧化碳气体，有苯酚析出，用过滤法将苯酚分离出来
D．对大理石粉和硫粉的混合物，用二硫化碳溶解、过滤，可分离出大理石粉
解析：选BD。溶液、胶体、水溶液、有机溶剂均可透过滤纸，固态物质不能透过滤纸，故A项不正确。从溶液中析出的苯酚常为液态，它与水溶液的混合物的分离，要用分液法而不是用过滤法，故C项不正确。
7．下列操作能实现预期目的的是(
)
A．通过加热、过滤，除去HNO3溶液中的Fe3＋
B．用酸式滴定管量取15.25
mL
KMnO4溶液
C．在乙酸乙酯和乙酸的混合物中加入乙醇以除去其中的乙酸
D．用浓盐酸酸化KMnO4溶液以增强其氧化性
答案：B
8．(2010年高考重庆卷)下列实验装置(固定装置略去)和操作正确的是(
)
解析：选A。CCl4与水分层，可以用分液的方法，A正确；B项应该用碱式滴定管，故B错；C项漏斗伸入液面太多，起不到防倒吸作用，故C错；D项温度计应伸入小烧杯内，D错。
9．下列关于从茶叶中提取咖啡因的实验的说法错误的是(
)
A．将茶叶研细成粉末主要是为了增加溶剂的浸溶面积，提高萃取效率
B．焙炒以除净水分的目的是防止升华开始时，会产生一些烟雾，污染器皿和产品
C．升华装置中要在蒸发皿上覆盖刺有小孔的滤纸是为了避免已升华的咖啡因回落入蒸发皿中，纸上的小孔应保证蒸气通过
D．升华装置中要在漏斗颈塞棉花作用是过滤
解析：选D。升华装置中要在漏斗颈塞棉花是为防止咖啡因蒸气逸出。
10．下列各组物质的分离、提纯或除杂，可采用相同的原理和操作方法的是(
)
A．除去苏打中混有的小苏打杂质；分离氯化钠固体中混有的碘单质
B．除去粗食盐中的泥沙；除去氯化钾中的二氧化锰
C．分离硝酸钾与氯化钠；除去氢氧化铁胶体中混有的氯化钠
D．除去二氧化碳中混有的少量二氧化硫；除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳
解析：选B。除去苏打中混有的小苏打杂质是利用小苏打易分解为苏打的性质；分离氯化钠固体中混有的碘单质是利用碘易升华的性质，A项不正确。分离硝酸钾与氯化钠用重结晶法；除去氢氧化铁胶体中混有的氯化钠用渗析法，C项不正确。除去二氧化碳中混有的少量二氧化硫，是将混合气体通入饱和碳酸氢钠溶液；除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳，则是将混合气体通过灼热的氧化铜，D项不正确。
11．在中学化学实验中学过的可用于分离或提纯物质的方法很多，如重结晶、过滤、盐析……请将分离或提纯下列各混合物最适宜方法的名称填到横线上：
①除去生石灰中混有的石灰石：____________。
②除去碘中混有的碘化钠固体：____________。
③除去乙醇中溶解的少量食盐：____________。
④除去Fe(OH)3胶体中混有的Cl－：____________。
解析：本题主要考查对几种常见的化合物的性质(包括杂质性质)及物质的分离提纯方法的掌握程度。对分离提纯方法和试剂的选择要具体问题具体分析，总的原则是：除杂质要完全；不引入新杂质；被提纯物质损失少；方法尽量简便。因此，在①中选用加热分解的方法将石灰石高温分解为二氧化碳，由于二氧化碳挥发掉，从而除去了生石灰中的CaCO3。②中利用碘具有升华的性质，使其与碘化钠固体分离，达到提纯的目的。③利用乙醇具有固定的沸点，且沸点较低(78
℃)，而NaCl不挥发，用蒸馏的方法将乙醇蒸出(收集78
℃的馏出物)，而NaCl则留在水溶液中，达到分离的目的。④利用胶体微粒较大，不能透过半透膜的微孔，而溶液里的溶质的离子或分子(如Cl－)可以透过半透膜这一差别，将混有Cl－的Fe(OH)3胶体放入半透膜袋中，并把它悬挂在盛有蒸馏水的烧杯里，用渗析的方法，达到除去Fe(OH)3胶体中Cl－的目的。
答案：①加热
②升华
③蒸馏
④渗析
12．(2011年陕西榆林高二检测)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，下列溶剂中最好的是________(用字母符号填空)，这样选择的理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
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咖啡因的实验操作步骤：______________；______________。
①蒸发浓缩
②焙炒
③加石灰、蒸干
④升华
⑤过滤
⑥冷却结晶
答案：(1)B
咖啡因在沸水中的溶解度最大，且水价廉、易得、无污染
(2)单宁酸(或单宁)
(3)③②④
①⑥⑤
13．某学生为了使过滤操作能自动添加液体，设计了“自动加液过滤器”，如图所示。在倒置的烧瓶中盛放待过滤的液体，液体从“液体流出管”流入漏斗。为使液体顺利流下，还需插入“空气导入管”与大气相通。
(1)“空气导入管”下口应在________，上口应在________。
A．滤纸边沿下方
B．滤纸边沿上方
C．待过滤液液面上
D．待过滤液中
E．A和B项均可
F．C和D项均可
(2)试简要说明自动加液过滤的原理。
解析：(1)若“空气导入管”的下口在滤纸边沿上方，则待过滤液体的液面高于滤纸，会使部分待滤液不经过滤纸而沿滤纸与漏斗间的间隙流下。起不到过滤作用，故“空气导入管”下口应在滤纸边沿下方。若“空气导入管”的上口接在待过滤液中，则此管会有液体流下，不能使内外气体相通，起不到自动加液的作用。(2)待过滤的液体沿“液体流出管”流入漏斗，当漏斗中的液面封住“空气导入管”的下口时，空气停止进入烧瓶，液体不再流入漏斗；随着过滤的进行，当漏斗里的液面降到“空气导入管”的下口以下时，空气又进入烧瓶，液体又流入漏斗。
答案：(1)A
C
(2)见解析
14．某工厂的废液经测定得知主要含有乙醇，其中还溶有丙酮、乙酸和乙酸乙酯。现欲从废液中回收乙醇和乙酸，根据各物质的沸点，补充下列实验步骤，模拟实现这一过程，并回答有关问题。
物质
丙酮()
乙酸乙酯
乙醇
乙酸
沸点/℃
56.2
77.06
78
117.2
可供选择的实验用品：
1
mol·L－1烧碱溶液，18.4
mol·L－1硫酸，蒸馏水和冰，400
mL烧杯，250
mL烧杯，250
mL蒸馏烧瓶，温度计，冷凝器，接收器，玻璃棒以及中学化学实验的常用仪器。
(1)补充下列实验步骤：
①组装蒸馏装置，检查气密性；
②取100
mL废液注入250
mL蒸馏烧瓶中，滴入1
mol·L－1烧碱溶液，调至废液pH＝10；
③________________________________________________________________________；
④________________________________________________________________________；
⑤________________________________________________________________________；
⑥________________________________________________________________________。
(2)滴入1
mol·L－1烧碱溶液，使溶液的pH＝10的目的是
________________________________________________________________________。
(3)用18.4
mol·L－1硫酸的目的是(用化学方程式表示)
________________________________________________________________________。
(4)最后蒸馏烧瓶内残留液中的溶质的主要成分是________。
解析：这是一道分离和提纯有机物的综合题，应在明确实验目的和条件的基础上，认真分析各有机物的物理性质(沸点)和化学性质，结合题示条件设计合理的实验方案。
设计各物质的分离过程，可简单图示如下：
答案：(1)③向蒸馏烧瓶中放几片碎瓷片，缓缓加热
④收集78
℃左右的馏出物
⑤待蒸馏烧瓶中的残液冷却后，向其中缓缓加入硫酸至过量，再加热蒸馏
⑥收集118
℃左右的馏出物
(2)将乙酸中和成乙酸钠，使乙酸乙酯在蒸馏时水解生成乙酸和乙醇
(3)2CH3COONa＋H2SO4―→Na2SO4＋2CH3COOH
(4)Na2SO4