题目内容
【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156~157℃,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、_________,操作Ⅱ的名称是_______________。
(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28.2g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E和F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________________。
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℃ B.60目、120分钟、50℃ C.60目、120分钟、55℃
【答案】(1)增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率。
(2)漏斗、玻璃棒 抽滤或减压过滤 蒸馏
(3)B
(4)①CaCl2或P2O5碱石灰(或其他答案也合理) ②在装置F后连接一个防止空气中的CO2和水蒸气进入F的装置 ③C15H22O5
(5)C
(6)B
【解析】试题分析:根据乙醚浸取法的流程可知,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,用乙醚对青蒿素进行浸取后,过滤,可得滤液和滤渣,提取液经过蒸馏后可得青蒿素的粗品,对粗品加95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤可得精品,
(1)根据乙醚浸取法的流程可知,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,故答案为:增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率;
(2)根据上面的分析,操作I为过滤,需要的玻璃仪器主要有:烧杯、漏斗、玻璃棒,操作Ⅱ的名称是蒸馏,故答案为:漏斗、玻璃棒;蒸馏;
(3)根据上面的分析可知,粗品中加95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤可得精品,故选B;
(4)为了能准确测量青蒿素燃烧生成的CO2和H2O,实验前应通入除去CO2和H2O的空气,排除装置内的空气,防止干扰实验.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CaCl2或P2O5,而F中为碱石灰,而在F后应再加入一个装置防止外界空气中CO2,和H2O进入的装置。
①根据上面的分析可知,装置E中盛放的物质是 CaCl2或P2O5,装置F中盛放的物质是 碱石灰,故答案为:CaCl2或P2O5;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 在装置F后连接一个防止空气中的CO和水蒸气进入F的装置,故答案为:在装置F后连接一个防止空气中的CO和水蒸气进入F的装置;
③由数据可知 m(H2o)=42.4-22.6=19.8g,所以n(H2o)=1.1mol,m(co2)=146.2-80.2=66g,所以 n(co2)=1.5mol,所以青蒿素中氧原子的质量为m(o)=28.2-(2.2×1)-(1.5×12)=6g,所以n(o)=0.5mol,N(C):N(H):N(o)=1.5:2.2:0.5=15:22:5,所以C15H22O5,故答案为:C15H22O5;
(5)由于酯能溶于水,能在氢氧化钠溶液中水解并消耗氢氧化钠结合题意可知,青蒿素中含有酯基,故选C;
(6)根据原料的粒度对青蒿素提取速率的影响可知,应为60目,根据提取时间对青蒿素提取速率的影响可知,时间应为120分钟,根据提取温度对青蒿素提取速率的影响可知,温度应为50℃,故选B。