Question

【題目】青蒿素是烴的含氧衍生物，為無色針狀晶體，易溶于丙酮、氯仿和苯中，在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解，在水中幾乎不溶，熔點為156～157℃，熱穩(wěn)定性差，青蒿素是高效的抗瘧藥。已知：乙醚沸點為35℃。從青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理為基礎(chǔ)的，主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。乙醚浸取法的主要工藝為：

請回答下列問題：

（1）對青蒿進(jìn)行干燥破碎的目的是_______。

（2）操作I需要的玻璃儀器主要有：燒杯、玻璃棒、______，操作I、II的名稱依次是抽濾、________。

（3）操作Ⅲ的主要過程可能是___________(填字母)。

A．加水溶解，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶

B．加95％的乙醇，濃縮、結(jié)晶、過濾

C．加入乙醚進(jìn)行萃取分液

（4）用下列實驗裝置測定青蒿素分子式的方法如下：將28．2g青蒿素樣品放在硬質(zhì)玻璃管C中，緩緩?fù)ㄈ肟諝鈹?shù)分鐘后，再充分燃燒，精確測定裝置E和F實驗前后的質(zhì)量，根據(jù)所測數(shù)據(jù)計算。

①裝置E中盛放的物質(zhì)是___________，裝置F中盛放的物質(zhì)是____________。

a、濃硫酸 b、無水硫酸銅 c、無水CaCl2 d、堿石灰

②該實驗裝置可能會產(chǎn)生誤差，造成測定含氧量偏低，改進(jìn)方法是____________。

③用合理改進(jìn)后的裝置進(jìn)行試驗，稱得：

則測得青蒿素的最簡式是__________。

（5）某學(xué)生對青蒿素的性質(zhì)進(jìn)行探究。將青蒿素加入含有NaOH、酚酞的水溶液中，青蒿素的溶解量較小，加熱并攪拌，青蒿素的溶解量增大，且溶液紅色變淺，說明青蒿素與__________(填字母)具有相同的性質(zhì)。

A．乙醇 B．乙酸 C．乙酸乙酯 D．葡萄糖

（6）某科研小組經(jīng)多次提取青蒿素實驗認(rèn)為用石油醚做溶劑較為適宜，實驗中通過控制其他實驗條件不變，來研究原料的粒度、提取時間和提取溫度對青蒿素提取速率的影響，其結(jié)果如下圖所示：

由上圖可知控制其他實驗條件不變，采用的最佳粒度、時間和溫度為_______________。

A． 80目、100分鐘、50℃

B．60目、120分鐘、50℃

C．60目、120分鐘、55℃

Answer 1

【答案】增大青蒿與乙醚的接觸面積，提高青蒿素的浸取率 漏斗 蒸餾 B c d 在裝置F后連接一個防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入F的裝置 C15H22O5 C B

【解析】

(1)增大固體與溶劑的接觸面積可以提高溶解的速率和浸取率；

(2) 過濾操作需要普通燒杯、漏斗、玻璃棒，抽濾后對濾液進(jìn)行蒸餾；

(3)利用題給信息判斷，用水分離提純不合適，因青蒿素溶于乙醚，用乙醚溶解后無法實現(xiàn)萃取分液，用乙醇先溶解、后濃縮、結(jié)晶、過濾，實現(xiàn)了分離提純；

(4)U型管中盛放的是固體，無水氯化鈣只吸收水不吸收二氧化碳，除掉水分的二氧化碳可用堿石灰吸收；該實驗裝置產(chǎn)生誤差是因為空氣中的水分和二氧化碳進(jìn)入F裝置中；根據(jù)所給信息計算出樣品的碳、氫、氧原子的個數(shù)比即可得到青蒿素最簡式；

(5)在氫氧化鈉溶液中加熱水解是酯類物質(zhì)的性質(zhì)。

(6)找出圖表中最高點對應(yīng)的條件即可得到最大提取率條件。

(1)干燥破碎后的青蒿表面積更大，增大青蒿與乙醚的接觸面積，提高了青蒿素的浸取率；

(2)分離提取液與殘渣可通過過濾來完成，所以操作I還需要的玻璃儀器是漏斗；操作II在抽濾后要分離乙醚和青蒿素的混合液，故操作名稱為蒸餾；

(3) 題給信息可知，青蒿素在水中幾乎不溶，排除A項；

題給信息可知，青蒿素在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解，加95%的乙醇，濃縮、結(jié)晶、過濾可提純青蒿素，所以選擇B項；

青蒿素在乙醚中溶解，無法用乙醚經(jīng)萃取分液實現(xiàn)提純，排除C項；

操作Ⅲ的主要過程可能是B。

(4) ①U型管中盛放的是固體，裝置E中盛放的物質(zhì)吸收H2O，選擇無水氯化鈣；裝置F中盛放的物質(zhì)吸收CO2，選擇堿石灰；

②裝置F直接與空氣接觸，外界空氣中的CO2和H2O（g）進(jìn)入F中，使測得的CO2的質(zhì)量偏大，測得含碳量偏高，測定含氧量偏低，解決方法為在F后增加一個吸收空氣中水與二氧化碳的裝置；

③E裝置增重的42.4g-22.6g=19.8g為水，其物質(zhì)的量為19.8g÷18g/mol=1.1mol；F裝置增重的146.2g-80.2g=66g為二氧化碳，其物質(zhì)的量為66g÷44g/mol=1.5mol，由此可計算出28.2g青蒿素中氧原子的物質(zhì)的量為(28.8g-1.5mol×12g/mol-1.1mol×2×1g/mol)÷16g/mol=0.5mol，碳、氫、氧原子個數(shù)比為1.5mol：（1.1mol×2）:0.5mol=15：22：5，可得出青蒿素的最簡式為C15H22O5；

(5)加熱后溶解量增大，且溶液紅色變淺，說明溶液pH降低，青蒿素在氫氧化鈉溶液中加熱水解，性質(zhì)與乙酸乙酯相似，所以答案選擇C項；

(6)觀察三個圖像可知，提取率最高對應(yīng)的條件為60目、120分鐘、50℃，所以答案選擇B項。