题目内容

10.茶叶中含咖啡碱,能溶于水、乙醇,更易溶于氯仿(CHCl3),178℃时快速升华.另外茶叶中还含有11%~12%的丹宁酸,也易升华,易溶于水及乙醇,但不溶于氯仿.现从茶叶中提取咖啡碱流程如下:
步骤Ⅰ:称取一定量的茶叶,放入右图所示提取器的滤纸筒中,在圆底烧瓶中加入95%乙醇,用水浴加热,连续提取1.5小时.
步骤Ⅱ:待冷凝液刚刚虹吸下去时,立即停止加热.稍冷后,改成蒸馏装置,回收提取液中的大部分乙醇.
步骤Ⅲ:趁热将瓶中的残液倾入蒸发皿中,拌入3~4g生石灰粉使成糊状,低温蒸干,并压碎块状物.
步骤Ⅳ:取一只口径合适的玻璃漏斗,罩在隔以刺有许多小孔滤纸的蒸发皿上,小心加热升华,控制温度在180℃左右.当滤纸上出现大量白色毛状结晶时,停止加热,使其自然冷却,收集升华所得咖啡因.
回答下列问题:
(1)实验之前需要将茶叶研磨成粉末状,其目的是加快溶解提取的速率,提高浸出率.
(2)溶解抽提时不选择氯仿直接将咖啡碱提取而选用乙醇的原因是乙醇是一种绿色的有机溶剂,氯仿在光照时会生成有毒的光气,乙醇比氯仿绿色环保.
(3)提取器中虹吸管的作用是方便提出生成物,控制提取器中液体的体积.
(4)冷凝器中冷却水a从b进出(选填“a”或“b”).
(5)生产过程中可循环使用的物质是乙醇.
(6)在粗产品中加入生石灰的原因是将丹宁酸转化为熔沸点更高的丹宁酸钙,有利于升华时得到纯净的咖啡碱.

分析 (1)粉末状反应时,可增大接触面积,加快了溶解速率;
(2)乙醇是一种绿色的有机溶剂,氯仿在光照时会生成有毒的光气;
(3)虹吸管可以方便提出生成物,控制提取器中液体的体积;
(4)采取逆流原理通入冷凝水,充分冷凝回流;
(5)回收提取液中的乙醇可以继续用于茶叶的溶解;
(6)丹宁酸转化成钙盐后,不易升华,便于分离.

解答 解:(1)粉末状反应时,可增大接触面积,加快溶解提取的速率,提高浸出率,
故答案为:加快溶解提取的速率,提高浸出率;
(2)乙醇是一种绿色的有机溶剂,氯仿在光照时会生成有毒的光气,乙醇比氯仿绿色环保,故选择乙醇而不选择氯仿提取溶解抽咖啡碱,
故答案为:乙醇是一种绿色的有机溶剂,氯仿在光照时会生成有毒的光气,乙醇比氯仿绿色环保;
(3)虹吸管可以方便提出生成物,控制提取器中液体的体积,
故答案为:方便提出生成物,控制提取器中液体的体积;
(4)采取逆流原理通入冷凝水,冷凝管中水应从下口a进,由上口b出,
故答案为:a;b;
(5)回收提取液中的乙醇可以继续用于茶叶的溶解,即乙醇可以循环利用,
故答案为:乙醇;
(6)加入氧化钙,将丹宁酸转化为熔沸点更高的丹宁酸钙,有利于升华时得到纯净的咖啡碱,
故答案为:将丹宁酸转化为熔沸点更高的丹宁酸钙,有利于升华时得到纯净的咖啡碱.

点评 本题以从茶叶提取咖啡碱的实验为载体,考查学生对实验装置、原理的分析评价等,较好的考查学生阅读获取信息能力、知识迁移运用能力、分析解决问题的能力,难度中等.

练习册系列答案
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15.工业上用辉铜矿(主要成分Cu2S,含Fe3O4、SiO2杂质)为原料,生产硫酸铜晶体的工艺流程如下:

已知:①固体B为氧化物组成的混合物  ②[Cu(NH3)4]2+(aq)═Cu2+(aq)+4NH3(aq)
(1)气体X是SO2,高温下在过量空气中煅烧辉铜矿时,Cu2S发生反应的方程式为:Cu2S+2O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CuO+SO2.
(2)固体B酸溶时加入稀硫酸和H2O2,目的是溶解CuO、Fe3O4,并将Fe2+氧化为Fe3+,不用浓硫酸的原因是浓硫酸与Fe2+反应会生成对环境有污染的SO2.
(3)鉴别溶液D中Fe3+完全除尽的方法是取少量D溶液于试管中,滴入KSCN溶液,若溶液未出现血红色,则证明Fe3+
完全除尽.滤液G的主要溶质是(NH4)2SO4(填化学式).
(4)由溶液E获得硫酸铜晶体的实验操作I的方法是蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、烘干.
(5)用“间接碘量法”测定所制备的CuSO4•5H2O(不含能与I-反应的氧化性杂质)的纯度.取a g试样配成100mL溶液,取25.00mL该溶液,滴加KI溶液后有白色碘化物沉淀生成,滴加KI溶液至沉淀不再产生为止,然后用硫代硫酸钠标准溶液滴定生成的I2,发生反应的化学方程式为I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6,消耗c mol•L-1  Na2S2O3溶液的体积为V mL.
①写出CuSO4与KI反应的离子方程式2Cu2++4I-=2CuI↓+I2.
②计算试样中CuSO4•5H2O的纯度$\frac{100cV}{a}$%(用a、c、V表示).

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