Question

【题目】常温下，青蒿素是一种无色针状晶体，易溶于有机溶剂，难溶于水，熔点约为156.5℃，易受湿、热的影响而分解。某实验小组对青蒿素的提取和组成进行了探究。

Ⅰ.提取流程：

⑴ “破碎”的目的是_______________________________________。

⑵ 操作a和操作b的名称分别是_________、___________。

⑶ 操作a用到的玻璃仪器有玻璃棒、_____________________。

⑷ 操作a所用青蒿必须干燥且不宜加热，原因是_______________________________。

Ⅱ.燃烧法测定最简式：

实验室用下图所示装置测定青蒿素（烃的含氧衍生物）中氧元素的质量分数。

⑸ 实验前至少称量_________个质量数据。

⑹ 装置D中所盛固体可以是____(用对应符号填空)；(a.生石灰 b.CaCl2 c.CuSO4 d.碱石灰)

F的作用是_______________________________________。

⑺ A中固体分别用MnO2、KMnO4时产生等量O2，消耗H2O2的物质的量之比为______。(生成的O2全部放出，与KMnO4反应的H2O2经过酸化)

⑻ 燃烧m g青蒿素，图中D、E的质量分别增重a g、b g，则青蒿素中氧元素的质量分数可表示为_________________（只写计算式，用含有m、a、b的符号来表示，不化简）。

Answer 1

【答案】扩大接触面积，便于青蒿素被乙醚浸出 过滤 蒸馏 漏斗、烧杯 青蒿素易受湿、热的影响而分解 3 b 防止空气中的H2O和CO2被E吸收而影响实验结果 2∶1（或2） ×100%

【解析】

Ⅰ.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；

Ⅱ.由实验装置图可知，装置A为用过氧化氢制备氧气的装置，装置B中浓硫酸干燥反应生成的氧气，装置C中青蒿素在电炉中与氧气反应，装置中氧化铜的目的是保证碳元素完全转化为二氧化碳，减少实验误差，装置D中应盛放CaCl2吸收测定水的质量，装置E中盛放碱石灰吸收测定二氧化碳的质量，装置F的作用是防止外界空气中CO2，和H2O进入E装置，影响测定结果。

（1）根据乙醚浸取法的流程可知，对青蒿素进行干燥破碎，可以增大青蒿素与乙醚的接触面积，提高青蒿素的浸取率，故答案为：扩大接触面积，便于青蒿素被乙醚浸出；

（2）根据流程可知，操作a为过滤，操作b的名称是蒸馏，故答案为：过滤；蒸馏；

（3）操作a为过滤，需要的玻璃仪器主要有烧杯、漏斗、玻璃棒，故答案为：漏斗、烧杯；

（4）由题意可知青蒿素易受湿、热的影响而分解，所以操作a所用青蒿必须干燥且不宜加热，故答案为：青蒿素易受湿、热的影响而分解；

（5）测定青蒿素（烃的含氧衍生物）中氧元素的质量分数，应该知道样品的质量、反应生成二氧化碳和水的质量，则实验前至少称量样品、装置D（测定水的质量）和装置E（测定二氧化碳的质量）的质量，故答案为：3；

（6）因二氧化碳吸收需用到碱石灰固体，所以吸收水的试剂一定不能与二氧化碳反应，则装置D中应盛放CaCl2吸收测定水的质量，装置E中盛放碱石灰吸收测定二氧化碳的质量，装置F的作用是防止外界空气中CO2和H2O进入E装置，影响测定结果，故答案为：b；防止空气中的H2O和CO2被E吸收而影响实验结果；

（7）H2O2在二氧化锰催化作用下分解的化学方程式为2H2O2 2H2O+O2↑，由方程式可知生成1mol O2消耗2mol H2O2，高锰酸钾与过氧化氢发生氧化还原反应的化学方程式为2KMnO4+5H2O2+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O，由方程式可知生成1mol O2消耗1mol H2O2，则产生等量O2，消耗H2O2的物质的量之比为2:1，故答案为：2:1；

（8）由题意可知，燃烧m g青蒿素生成ag水、bg二氧化碳，由原子个数守恒可知，m g青蒿素中H的质量为×2×1g/mol,C的质量为×12g/mol，则O的质量为m——，氧元素的质量分数为×100%，故答案为：×100%。