题目内容
【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______________。
【答案】增加固液接触面积，提取充分 沸石 乙醇易挥发，易燃 使用溶剂少，可连续萃取 乙醇沸点低，易浓缩 AC 单宁酸 水 升华
【解析】
将茶叶研细，充分的与乙醇接触，乙醇萃取咖啡因和单宁酸，利用索氏提取器，反复使用乙醇提取，提取液利用蒸馏装置进行蒸馏浓缩，加入生石灰与单宁酸反应和吸收水，得到粉状物，再利用升华的方法得到咖啡因。
(1)实验时需将茶叶研细，增大接触面积，固液接触面大，因此研细的目的是增加固液接触面积，提取充分，圆底烧瓶中加入95%乙醇为溶剂，液体加热前还要加几粒沸石；故答案为：增加固液接触面积，提取充分；沸石。
(2)明火加热易使乙醇挥发，且乙醇易燃烧，因此不适用明火加热原因是乙醇易挥发，易燃，与常规的萃取相比，采用索氏提取器的优点是使用溶剂少，可连续萃取；故答案为：乙醇易挥发，易燃；使用溶剂少，可连续萃取。
(3)乙醇的沸点低，消耗能量少，因此乙醇作为萃取剂的优点是乙醇沸点低，易浓缩。“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，适用直形冷凝管冷凝乙醇，再用接受装置收集，因此还有AC；故答案为：AC。
(4)浓缩液中含有单宁酸、咖啡因和少量水，加生石灰的作用是中和单宁酸和吸收水；故答案为：单宁酸；水。
(5)根据咖啡因100 ℃以上开始升华，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升华；故答案为：升华。
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【题目】某电路板生产企业的水质情况及国家允许排放的污水标准如下表所示。为研究废水中Cu2+处理的最佳pH，取5份等量的废水，分别用30%的NaOH溶液调节pH至8.5、9、9.5、10、11，静置后，分析上层清液中铜元素的含量，实验结果如下图所示。
查阅资料，平衡I：Cu(OH)2 + 4NH3 
[Cu(NH3)4]2+ + 2OH-；
平衡II：Cu(OH)2 + 2OH- [Cu(OH-)4]2-
项目 | 废水水质 | 排放标准 |
pH | 1.0 | 6~9 |
Cu2+/ mg·L-1 | 72 | ≤0.5 |
NH4+/ mg·L-1 | 2632 | ≤15 |
下列说法不正确的是
A. 废水中Cu2+处理的最佳pH约为9
B. b~c段：随pH升高，Cu(OH)2的量增加，平衡I正向移动，铜元素含量上升
C. c~d段：随pH升高，c(OH-)增加，平衡I逆向移动，铜元素含量下降
D. d点以后，随c(OH-)增加，铜元素含量可能上升