Question

【题目】咖啡因是一种生物碱(易溶于水及乙醇，熔点234.5℃，100℃以上开始升华)，有兴奋大脑神经和利尿等作用。茶叶中含咖啡因约1%~5%、单宁酸(Ka约为10-6，易溶于水及乙醇)约3%~10%，还含有色素、纤维素等。实验室从茶叶中提取咖啡因的流程如图所示。

索氏提取装置如图所示。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发，蒸汽沿蒸汽导管2上升至球形冷凝管，冷凝后滴入滤纸套筒1中，与茶叶末接触，进行萃取。萃取液液面达到虹吸管3顶端时，经虹吸管3返回烧瓶，从而实现对茶叶末的连续萃取。回答下列问题：

（1）实验时需将茶叶研细，放入滤纸套筒1中，研细的目的是___。圆底烧瓶中加入95%乙醇为溶剂，加热前还要加几粒___。

（2）提取过程不可选用明火直接加热，原因是___。与常规的萃取相比，采用索氏提取器的优点是___。

（3）提取液需经“蒸馏浓缩”除去大部分溶剂。与水相比，乙醇作为萃取剂的优点是___。“蒸馏浓缩”需选用的仪器除了圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、接收管之外，还有___(填标号)。

A.直形冷凝管 B.球形冷凝管 C.接收瓶 D.烧杯

（4）浓缩液加生石灰的作用是中和___和吸收___。

（5）可采用如图所示的简易装置分离提纯咖啡因。将粉状物放入蒸发皿中并小火加热，咖啡因在扎有小孔的滤纸上凝结，该分离提纯方法的名称是___。

Answer 1

【答案】增加固液接触面积，提取充分 沸石 乙醇易挥发，易燃 使用溶剂量少，可连续萃取(萃取效率高) 乙醇沸点低，易浓缩 AC 单宁酸 水 升华

【解析】

实验室从茶叶中提取咖啡因的流程为：将茶叶末先进行索氏提取得到茶叶残渣和提取液，对提取液蒸馏浓缩得到浓溶液，然后向浓溶液中加入生石灰除去单宁酸和水，得到粉状物；由于咖啡因100℃以上开始升华，可通过加热升华的方法分离出咖啡因。

（1）将茶叶研细是为了增加固液接触面积，使提取充分；为了防止暴沸，需要加入沸石；故答案为：增加固液接触面积，提取充分；沸石；

（2）该实验中的萃取剂为乙醇，乙醇易挥发，易燃，为了避免暴沸，提取过程不可选用明火直接加热；根据图示装置及题干描述可知，与常规的萃取相比，索氏提取器使用溶剂少，可连续萃取，故答案为：乙醇易挥发，易燃；使用溶剂量少，可连续萃取(萃取效率高)；

（3）提取液需经“蒸馏浓缩”除去大部分溶剂。乙醇易挥发，则与水相比，乙醇作为萃取剂的优点是乙醇沸点低，易浓缩；结合蒸馏操作方法可知，“蒸馏浓缩”需选用的仪器除了圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、接收管之外，还有冷凝管和接收器，其中蒸馏操作用直形冷凝管，回流时用球形冷凝管，所以应选用直形冷凝管，即选AC，故答案为：乙醇沸点低，易浓缩；AC；

（4）生石灰为CaO，CaO为碱性氧化物，提取液中混有单宁酸，CaO能够中和单宁酸，还能够吸收水分，故答案为：单宁酸；水；

（5）根据咖啡因“100℃以上开始升华”可知，该分离提纯方法为升华，故答案为：升华。