题目内容
【题目】喝茶,对很多人来说是人生的一大快乐,茶叶中含有少量的咖啡因。咖啡因具有扩张血管、刺激心脑等作用,在100 ℃时失去结晶水并开始升华,120 ℃时升华相当显著,178 ℃时升华很快。结构简式如下:
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实验室可通过下列简单方法从茶叶中提取咖啡因:
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(1)咖啡因的分子式为___________________________________________。
(2)步骤1浸泡茶叶所用的溶剂最好为________。
A.水 B.酒精 C.石油醚
(3)步骤1、步骤4所进行的操作或方法分别是________,________。
【答案】C8H10N4O2B萃取升华
【解析】
(1)由结构简式可知咖啡因的分子式为C8H10N4O2,故答案为:C8H10N4O2;
(2)根据咖啡因的结构简式可知,咖啡因应该易溶于有机溶剂,难溶于水,则步骤1可加入乙醇等有机溶剂进行萃取,故答案为:B;
(3)根据(2)的分析,步骤1为萃取;分离咖啡因和乙醇,可进行蒸馏,因咖啡因易升华,为进一步得到较为纯净的咖啡因,可进行升华,因此步骤4为升华,故答案为:萃取;升华。
【题目】碳和氮是动植物体中的重要组成元素,向大气中过度排放二氧化碳会造成温室效应,氮氧化物会产生光化学烟雾,目前,这些有毒有害气体的处理成为科学研究的重要内容。
(1)已知热化学方程式:①2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l) ΔH1
②C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH2
③H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l) ΔH3
则反应④2C(s)+H2(g)===C2H2(g)的ΔH=_________。(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系式表示)
(2)利用上述反应①设计燃料电池(电解质溶液为氢氧化钾溶液),写出电池的负极反应式:__________________________________________ 。
(3)用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g) ΔH<0。在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
时间/min 浓度/(mol·L-1) 物质 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 1.00 | 0.68 | 0.50 | 0.50 | 0.60 | 0.60 |
N2 | 0 | 0.16 | 0.25 | 0.25 | 0.30 | 0.30 |
CO2 | 0 | 0.16 | 0.25 | 0.25 | 0.30 | 0.30 |
①10~20 min内,NO的平均反应速率v(NO)=______,T1℃时,该反应的平衡常数K=________。
②30 min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表中的数据判断改变的条件可能是________(填字母编号)。
a.通入一定量的NO b.加入一定量的C c.适当升高反应体系的温度
d.加入合适的催化剂 e.适当缩小容器的体积
③若保持与上述反应前30 min的反应条件相同,起始时NO的浓度为2.50 mol·L-1,则反应达平衡时c(NO)=________,NO的转化率=________。