Giải SBT Hóa học 11 CD Bài 9: Phương pháp tách biệt và tinh chế hợp chất hữu cơ có đáp án

Một học sinh tiến hành chưng cất để tách CHCl₃ (t_s = 61^oC) ra khỏi CHCl₂CHCl₂ (t_s = 146^oC) bằng bộ dụng cụ như ở Hình 9.1. Khi bắt đầu thu nhận CHCl₃ vào bình hứng thì nhiệt độ tại vị trí nào trong hình đang là 61^oC?

A. Vị trí X.                                           B. Vị trí Y.

C. Vị trí Z.                                            D. Vị trí T.        

Hỗn hợp X gồm các alkane: pentane (t_s = 36,1^oC), heptane (t_s = 98,4^oC), octane (t_s = 125,7^oC) và nonane (t_s = 150,8^oC). Có thể tách riêng các chất đó một cách thuận lợi bằng phương pháp nào sau đây?

A. Kết tinh.           B. Chưng cất.                 C. Sắc kí.              D. Chiết.

Việc tách các chất ra khỏi nhau bằng phương pháp sắc kí dựa trên đặc tính nào sau đây của chất?

A. Phân tử khối.                                          B. Nhiệt độ sôi.

C. Khả năng hấp phụ và hòa tan.                  D. Nhiệt độ nóng chảy.

Sử dụng phương pháp kết tinh lại để tinh chế chất rắn. Hợp chất cần kết tinh lại cần có tính chất nào dưới đây để việc kết tinh lại được thuận lợi?

A. Tan trong dung môi phân cực, không tan trong dung môi không phân cực.

B. Tan tốt trong cả dung dịch nóng và lạnh.

C. Ít tan trong cả dung dịch nóng và lạnh.

D. Tan tốt trong dung dịch nóng, ít tan trong dung dịch lạnh.

Ngâm củ nghệ với ethanol nóng, sau đó lọc bỏ phần bã, lấy dung dịch đem cô để làm bay hơi bớt dung môi. Phần dung dịch còn lại sau khi cô được làm lạnh, để yên một thời gian rồi lọc lấy kết tủa curcumin màu vàng. Từ mô tả ở trên, hãy cho biết, người ta đã sử dụng các kĩ thuật tinh chế nào để lấy được curcumin từ củ nghệ.

A. Chiết, chưng cất và kết tinh.                    B. Chiết và kết tinh.

C. Chưng cất và kết tinh.                             D. Chưng cất, kết tinh và sắc kí.

Pent-l-ene và dipentyl ether đồng thời được sinh ra khi đun nóng pentan-l-ol với dung dịch H₂SO₄ đặc. Biết rằng nhiệt độ sôi của pentan-l-ol, pent-l-ene và dipentyl ether lần lượt là 137,8^oC, 30,0^oC và 186,8^oC. Từ hỗn hợp phản ứng, các chất được tách khỏi nhau bằng phương pháp chưng cất. Các phân đoạn thu được (theo thứ tự từ trước đến sau) trong quá trình chưng cất lần lượt là

A. pentan-l-ol, pent-l-ene và dipentyl ether.

B. pent-l-ene, pentan-l-ol và dipentyl ether.

C. dipentyl ether, pent-l-ene và pentan-l-ol.

D. pent-l-ene, dipentyl ether và pentan-l-ol.

Vì sao phải cô lập và tinh chế các hợp chất hoá học? Kể tên một số phương pháp được dùng tinh chế chất hữu cơ mà em biết. Tìm hiểu và nêu ví dụ minh hoạ về việc áp dụng các phương pháp này để tinh ché chất hoá học trong đời sống.

Thêm hexane (một hydrocarbon trong phân tử có 6 nguyên tử carbon) vào dung dịch iodine trong nước, lắc đều rồi để yên. Sau đó thu lấy lớp hữu cơ, làm bay hơi dung môi để thu lấy iodine.

a) Phương pháp nào đã được sử dụng để thu lấy iodine từ dung dịch iodine trong nước trong quy trình được mô tả ở trên?

b) Hình 9.2 mô tả hiện tượng xảy ra trong dụng cụ dùng thu lấy iodine trong thí nghiệm trên. Cho biết tên của dụng cụ này.

c) Mô tả cách làm để tách riêng phần nước và phần hữu cơ từ dụng cụ ở Hình 9.2.

d) Giải thích sự khác nhau về màu sắc của lớp nước và lớp hữu cơ trong dụng cụ trên trước và sau khi lắc.

Để tinh chế chất hữu cơ rắn chứa tạp chất, người ta hoà tan chất rắn trong dung môi thích hợp rồi lọc bỏ tạp chất không tan (Hình 9.3).

a) Đưa các chú thích trên hình (đã cho trong khung) vào các vị trí (A, B, C, D, E, F) cho phù hợp.

b) Để yên nước lọc một thời gian nhưng chưa thấy chất rắn kết tinh như mong muốn. Yếu tố nào có thể là nguyên nhân của hiện tượng này?

c) Cần làm gì để có thể có được chất rắn kết tinh từ dung dịch thu được ở trường hợp b).

d) Cho biết tên của phương pháp đã sử dụng để tinh chế chất rắn ở trên.

Một học sinh tiến hành kết tinh lại để tinh chế một chất hữu cơ rắn có nhiễm chất bẩn và vẽ lại quá trình tiến hành như ở Hình 9.4.

a) Mô tả quá trình kết tinh lại mà học sinh trên đã thực hiện.

b) Giải thích vì sao sau khi kết tinh lại thì chất rắn ban đầu lại sạch hơn.

Benzene thương mại (t_s = 80,1^oC) thu được từ quá trình chưng cất nhựa than đá chứa 3-5% thiophene (t_s = 84,2^oC). Thiophene được loại khỏi benzene bằng cách chiết với dung dịch sulfuric acid đậm đặc. Quá trình tinh chế này dựa trên cơ sở là phản ứng giữa sulfuric acid với thiophene xảy ra dễ dàng hơn nhiều so với benzene. Khi lắc benzene thương mại với dung dịch sulfuric acid đậm đặc, chỉ thiophene phản ứng với sulfuric acid để tạo thành thiophene-2-sulfonic acid tan trong sulfuric acid. Chiết lấy lớp benzene, rửa nhiều lần bằng nước rồi làm khô bằng CuSO₄ khan và đem chưng cất thu lấy benzene tinh khiết.

a) Benzene thương mại lẫn tạp chất gì? Vì sao không tiến hành chưng cất ngay benzene thương mại để thu lấy benzene tinh khiết?

b) Vì sao sau khi xử lí benzene thương mại với dung dịch sulfuric acid đậm đặc thì loại bỏ được tạp chất?

c) Vì sao sau khi xử lí benzene thương mại với dung dịch sulfuric acid đậm đặc lại phải rửa benzene nhiều lần với nước?

d) Nước lẫn trong benzene được loại bỏ bằng cách nào? Dự đoán hiện tượng xảy ra và cho biết làm sao để biết nước đã không còn trong benzene sau khi được xử lí.

Một mẫu hoa hoè được xác định có hàm lượng rutin là 26%. Người ta đun sôi hoa hoè với nước (100^oC) để chiết lấy rutin. Biết độ tan của rutin là 5,2 gam trong 1 lít nước ở 100^oC và là 0,125 gam trong 1 lít nước ở 25^oC.

a) Cần dùng thể tích nước tối thiểu là bao nhiêu để chiết được lượng rutin có trong 100 gam hoa hoè?

b) Giả thiết rằng toàn bộ lượng rutin trong hoa hoè đã tan vào nước khi chiết. Làm nguội dung dịch chiết 100 gam hoa hoè ở trên từ 100^oC xuống 25^oC thì thu được bao nhiêu gam rutin kết tinh?

c) Vì sao khi sử dụng lượng nước lớn hơn thì khối lượng rutin thu được khi kết tinh lại giảm đi?

Chuẩn bị các khuôn gỗ có kích thước 58 cm × 80 cm × 5 cm, ở giữa có đặt tấm thuỷ tinh được quét mỡ lợn cả hai mặt, mỗi lớp dày 3 mm. Đặt lên trên bề mặt chất béo một lớp lụa mỏng rồi rải lên trên 30 − 80 g hoa tươi khô ráo, không bị dập nát. Khoảng 30 − 40 khuôn gỗ được xếp chồng lên nhau rồi để trong phòng kín. Sau khoảng 24 − 72 giờ (tuỳ từng loại hoa), người ta thay lớp hoa mới cho đến khi lớp chất béo bão hoà tinh dầu.

a) Từ thông tin trên, hãy cho biết người ta đã sử dụng phương pháp nào để lấy tinh dầu từ hoa.

b) Cho biết vai trò của chất béo (mỡ lợn) trong quy trình thực hiện ở trên.

c) Đề xuất một phương pháp khác để lấy được tinh dầu hoa.