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;蒸馏(3)B(4)①CaCl2和P2O5碱石灰
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:(1)对青蒿素进行干燥破碎的目的是增大青蒿素与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸出率。
(2)操作Ⅰ用于分离固体和液体,则可用过滤的方法分离,选择玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、漏斗,加速操作Ⅰ的进行可用利用抽滤装置,而操作Ⅱ用于分离乙醚,可用蒸馏的方法。
(3)依据题干信息分析可知,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,乙醚沸点为35℃便于除去,A选项青蒿素不溶于水,B选项中加95%的乙醚,浓缩、结晶、过滤是提纯的实验方法,C选项加热乙醚进行萃取分液得到的还是混合物,答案选B。
(4)①青蒿素是烃的含氧衍生物,充分燃烧生成CO2和水,装置E用来吸收水,则E中盛放的物质是CaCl2和P2O5 ,装置F用来吸收生成的CO2,则F中盛放的物质是碱石灰。
②该实验装置产生的误差是测定的含氧量偏低,说明水或CO2的测定质量偏高,改进方法是在装置F、后连接一个防止空气中的CO2和水蒸气进入F的装置。
③E中实验前后的质量差是水的质量,等于42.4-22.6=19.8g,水的物质的量为19.8g÷18g/mol= 1.1mol,F中实验前后的质量差是CO2的质量,等于146.2-80.2=66g,CO2的物质的量为66g÷44g/mol= 1.5mol, 28.2g青蒿素样品中氧的质量为28.2-2.2×1-1.5×12=8g,氧原子的物质的量为8g÷16g/mol =0.5mol,所以青蒿素中C:H:O=1.5:2.2:0.5=15:22:5,则青蒿素的最简式是C15H22O5。
(5)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,说明青蒿素在碱性条件下发生反应,生成的物质溶于水,而乙酸乙酯难溶于水,在碱性条件下能水解生成乙酸钠和乙醇,消耗NaOH,碱性减弱,乙酸钠和乙醇均易溶于水,所以青蒿素与乙酸乙酯具有相同的性质,答案选C。
(6)根据图像分析可知,原料粒度60目,提取时间120分钟,反应温度50℃时,青蒿素的提取能达到最佳,答案选B。
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