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【题目】我国科学家屠呦呦因青蒿素研究获得诺贝尔奖,某实验小组拟提取靑蒿素并测定其化学式。

【査阅资料】青蒿素为无色针状晶体,熔点156~157℃,易溶于丙酮、氯仿和乙醚,在水几乎不溶。

I.实验室用乙醚提取靑萵素的工艺流程如下图:

(1)在操作I前要对青蒿进行粉碎,其目的是____________

(2)操作II的名称是_______________

(3)操作III进行的是重结晶,其操作步骤为加热溶解→_____________→过滤、洗涤、干燥。

II.己知青蒿素是一种烃的含氧衍生物,为确定其化学式,又进行了如下实验:

实验步骤

①连接装置,检査装置的气密性。

②称量E、F中仪器及药品的质量

③取14.10g青蒿素放入硬质试管C中,点燃C、D处酒精灯加热,充分燃烧

④实验结束后冷却至室温,称量反应后E、F中仪器及药品的质量

(4)装置E、F应分别装入的药品为_______________

(5)实验测得:

装置

实验前

实验后

E

24.00g

33.90g

F

100. 00g

133.00g

通过质谱法测得靑蒿素的相对分子质量为282,结合上述数据,得出青蒿素的分子式为_______

(6)有同学认为使用上述方法会产生较大实验误差,你的改进方法是_______________

【答案】 增大靑蒿与乙醚的接触面积,提高浸出效率 蒸馏 趁热过滤 冷却结晶 无水氯化钙(五氧化二磷、硅胶) 碱石灰 C15H22O5 在左侧增加除去空气中二氧化碳、水蒸气的除杂装罝,冋时在右侧增加防止空气中二氧化碳、水蒸气进入装罝F的装罝

【解析】(1)根据乙醚浸取法的流程可知,操作I前对青蒿进行干燥破碎,可以增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率;

(2)提取液经过蒸馏后可得青蒿素的粗品;
(3)重结晶的步骤为加热溶解、趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;

(4)E和F一个吸收生成的H2O,一个吸收生成的CO2,应先吸水后再吸收CO2,所以E内装的无水CaCl2或硅胶或P2O5,而F中为碱石灰;

(5)由数据可知m(H2o)=33.9g-24g=9.9g,所以n(H2o)=0.55mol
m(co2)=133g-100g=33g,所以n(co2)=0.75mol,所以青蒿素中氧原子的质量为m(o)=14.1g-(1.1×1)-(0.75×12)=4g,所以n(o)=0.25mol,N(C):N(H):N(o)=0.75:1.1:0.25=15:22:5,所以为C15H22O5

(6)需准确测量青蒿素燃烧生成的CO2和H2O,实验前应排除装置内的空气,防止干扰实验,故应在左侧增加除去空气中二氧化碳、水蒸气的除杂装,同时在右侧增加防止空气中二氧化碳、水蒸气进入装置F的装置。

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(1)写出选用的物质:A_________,B_________,C_________(填化学式);

(2)乙同学认为甲同学设计的实验不够严谨,应该在B和C之间增加一个洗气装置,该装置中应盛放___________。(填试剂)

(3)烧杯中反应的离子方程式为___________________________________

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⑶G和M (质子数为25)两元素的部分电离能数据列于下表:

元素

M

G

电离能

(kJmol-1)

I1

717

759

I2

1509

1561

I3

3248

2957

比较两元素的I2、I3可知,气态M2+再失去一个电子比气态G2+再失去一个电子难。其原因是____________

⑷晶体熔点:EC____FC (填“ > ”、“<”或“=”),原因是_______________

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熔点/K

沸点/K

标准状况时在水中的溶解度

h2s

187

202

2.6

H2C2

272

423

以任意比互溶

h2s和H2C2的相对分子质量基本相同,造成上述物理性质差异的主要原因___________

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