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【题目】青蒿素是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体,易溶于丙酮、氯仿和苯中,在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解,在水中几乎不溶,熔点为156157℃,热稳定性差,青蒿素是高效的抗疟药。已知:乙醚沸点为35℃。从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础的,主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。乙醚浸取法的主要工艺为:

请回答下列问题:

1)对青蒿进行干燥破碎的目的是_______

2)操作I需要的玻璃仪器主要有:烧杯、玻璃棒、______,操作I、II的名称依次是抽滤、________

3)操作Ⅲ的主要过程可能是___________(填字母)

A.加水溶解,蒸发浓缩、冷却结晶

B.加95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤

C.加入乙醚进行萃取分液

4)用下列实验装置测定青蒿素分子式的方法如下:将282g青蒿素样品放在硬质玻璃管C中,缓缓通入空气数分钟后,再充分燃烧,精确测定装置EF实验前后的质量,根据所测数据计算。

①装置E中盛放的物质是___________,装置F中盛放的物质是____________

a、浓硫酸 b、无水硫酸铜 c、无水CaCl2 d、碱石灰

②该实验装置可能会产生误差,造成测定含氧量偏低,改进方法是____________

③用合理改进后的装置进行试验,称得:

则测得青蒿素的最简式是__________

5)某学生对青蒿素的性质进行探究。将青蒿素加入含有NaOH、酚酞的水溶液中,青蒿素的溶解量较小,加热并搅拌,青蒿素的溶解量增大,且溶液红色变浅,说明青蒿素与__________(填字母)具有相同的性质。

A.乙醇 B.乙酸 C.乙酸乙酯 D.葡萄糖

6)某科研小组经多次提取青蒿素实验认为用石油醚做溶剂较为适宜,实验中通过控制其他实验条件不变,来研究原料的粒度、提取时间和提取温度对青蒿素提取速率的影响,其结果如下图所示:

由上图可知控制其他实验条件不变,采用的最佳粒度、时间和温度为_______________

A 80目、100分钟、50

B60目、120分钟、50

C60目、120分钟、55

【答案】增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率 漏斗 蒸馏 B c d 在装置F后连接一个防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入F的装置 C15H22O5 C B

【解析】

(1)增大固体与溶剂的接触面积可以提高溶解的速率和浸取率;

(2) 过滤操作需要普通烧杯、漏斗、玻璃棒,抽滤后对滤液进行蒸馏;

(3)利用题给信息判断,用水分离提纯不合适,因青蒿素溶于乙醚,用乙醚溶解后无法实现萃取分液,用乙醇先溶解、后浓缩、结晶、过滤,实现了分离提纯;

(4)U型管中盛放的是固体,无水氯化钙只吸收水不吸收二氧化碳,除掉水分的二氧化碳可用碱石灰吸收;该实验装置产生误差是因为空气中的水分和二氧化碳进入F装置中;根据所给信息计算出样品的碳、氢、氧原子的个数比即可得到青蒿素最简式;

(5)在氢氧化钠溶液中加热水解是酯类物质的性质。

(6)找出图表中最高点对应的条件即可得到最大提取率条件。

(1)干燥破碎后的青蒿表面积更大,增大青蒿与乙醚的接触面积,提高了青蒿素的浸取率;

(2)分离提取液与残渣可通过过滤来完成,所以操作I还需要的玻璃仪器是漏斗;操作II在抽滤后要分离乙醚和青蒿素的混合液,故操作名称为蒸馏;

(3) 题给信息可知,青蒿素在水中几乎不溶,排除A项;

题给信息可知,青蒿素在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解,加95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤可提纯青蒿素,所以选择B项;

青蒿素在乙醚中溶解,无法用乙醚经萃取分液实现提纯,排除C项;

操作Ⅲ的主要过程可能是B

(4) U型管中盛放的是固体,装置E中盛放的物质吸收H2O,选择无水氯化钙;装置F中盛放的物质吸收CO2,选择碱石灰;

②装置F直接与空气接触,外界空气中的CO2H2Og)进入F中,使测得的CO2的质量偏大,测得含碳量偏高,测定含氧量偏低,解决方法为在F后增加一个吸收空气中水与二氧化碳的装置;

E装置增重的42.4g-22.6g=19.8g为水,其物质的量为19.8g÷18g/mol=1.1molF装置增重的146.2g-80.2g=66g为二氧化碳,其物质的量为66g÷44g/mol=1.5mol,由此可计算出28.2g青蒿素中氧原子的物质的量为(28.8g-1.5mol×12g/mol-1.1mol×2×1g/mol)÷16g/mol=0.5mol,碳、氢、氧原子个数比为1.5mol:(1.1mol×2:0.5mol=15225,可得出青蒿素的最简式为C15H22O5

(5)加热后溶解量增大,且溶液红色变浅,说明溶液pH降低,青蒿素在氢氧化钠溶液中加热水解,性质与乙酸乙酯相似,所以答案选择C项;

(6)观察三个图像可知,提取率最高对应的条件为60目、120分钟、50℃,所以答案选择B项。

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