题目内容

17．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，咖啡因是弱碱性化合物，易溶于氯仿、乙醇、丙酮及热苯等，微溶于水、石油醚．含有结晶水的咖啡因是无色针状结晶，味苦，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．结构式如右，实验室可通过下列简单方法从茶叶中提取咖啡因：

（1）咖啡因的分子式为C8H10N4O2．
（2）步骤1泡浸茶叶所用的溶剂最好为BA．水  B．酒精  C．石油醚
（3）步骤2，步骤3所进行的操作或方法分别是：蒸馏、升华．
（4）咖啡因中含氧官能团的名称为羰基．

分析 咖啡因易溶于氯仿、乙醇、丙酮及热苯等，微溶于水、石油醚，则步骤1可加入乙醇等有机溶剂进行萃取，然后进行蒸馏、升华，可得到咖啡因粗产品，
（1）由结构简式确定有机物分子式；
（2）咖啡因易溶于氯仿、乙醇、丙酮及热苯等，微溶于水、石油醚等，可进行萃取；
（3）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；
（4）由结构简式确定过咖啡因含有的官能团．

解答 解：（1）由结构简式可知有机物分子式为C8H10N4O2，故答案为：C8H10N4O2；
（2）咖啡因易溶于氯仿、乙醇、丙酮及热苯等，微溶于水、石油醚，则步骤1可加入乙醇等有机溶剂进行萃取，故答案为：B；
（3）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，故答案为：蒸馏、升华；
（4）由结构简式可知咖啡因含有含氧官能团为羰基，故答案为：羰基．

点评 本题考查物质的分离、提纯，为高考常见题型，侧重于学生的分析、实验能力的考查，注意把握题给信息以及实验流程，把握实验原理以及物质的性质，为解答该类题目的关键，难度不大．

练习册系列答案
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8．已知甲、乙、丙三种物质均含有同种元素X，其转化关系如下：

下列说法错误的是（　　）
A．若A为NaOH溶液，乙为白色沉淀，则X可能为短周期金属元素
B．若A为硝酸，X为金属元素，则甲与乙反应可生成丙
C．若A为氧气，丙在通常状况下为红棕色气体，则甲可能为非金属单质
D．若乙为NaHCO3，则甲或丙可能是CO2
8．A、B、C、D、E是中学常见的5种化合物，A、B是氧化物，元素X、Y的单质是生活中常见的金属，相关物质间的关系如图所示．

（1）X的单质与A反应的反应方程式是2Al+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al2O3+2Fe．
（2）B物质的用途为可作耐火材料或耐高温材料（写出一条）．
（3）若试剂1是NaOH溶液，试剂2为盐酸，则将D的饱和溶液滴加到沸水中加热至溶液为红褐色时，发生的离子反应方程式为Fe3++3H2O=Fe（OH）3（胶体）+3H+．
（4）若试剂1和试剂2均是稀硫酸：
①将物质C溶于水，其溶液呈酸性，原因是（用离子方程式表示）Al3++3H2O?Al（OH）3+3H+．
②某高效净水剂是由Y（OH）SO4聚合得到的．工业上以E、稀硫酸和亚硝酸钠为原料来制备Y（OH）SO4，反应中有NO生成，该反应的化学方程式是2FeSO4+2NaNO2+H2SO4=2Fe（OH）SO4+Na2SO4+2NO↑．
5．如图是某学校实验室从化学试剂商店买的98%硫酸试剂标签上的部分内容．据此下列说法正确的是（　　）
A．该硫酸的物质的量浓度为1.84mol/L
B．若 Zn与该硫酸反应消耗13克Zn，一定产生4.48升气体
C．配制200mL 4.6mol/L的稀硫酸需取该硫酸50mL
D．该硫酸与等体积的水混合所得溶液的物质的量浓度等于9.2mol/L
12．下列叙述中，正确的是（　　）
A．同温同压下，相同体积的物质，它们的物质的量必相等
B．任何条件下，等物质的量的Cl2和HCl所含的分子数必相等
C．1LHCl气体一定比1L Cl2气体的质量小
D．22.4LHCl气体的物质的量恰好是11.2LHCl气体的物质的量的二倍
2．NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（　　）
A．9g D2O中含有的电子数为5NA
B．标准状况下，11.2 L Br2所含的分子数为0.5NA
C．7.1g Cl2与足量NaOH溶液反应转移的电子数为0.2NA
D．0.1mol CH4所含的电子数为1NA
9．下列说法不正确的是（　　）
A．元素是具有相同核电荷数的同一类原子的总称
B．核素代表一类原子
C．某元素的一种核素代表该元素的一种原子
D．某种同位素或核素代表该元素的一种原子
6．设NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是（　　）
A．2L 1mol/L Na2SO4溶液中离子总数为3NA
B．25℃、101.3kPa时，11.2L H2中含有的原子数为NA
C．4℃、101.3kPa时，54mL H2O中含有的原子数为3NA
D．78g Na2O2与足量水充分反应时电子转移数为NA
7．有原子序数依次增大的A、B、C、D、E五种短周期元素，它们可两两组成甲、乙、丙、丁四种化合物，各化合物中原子个数比关系如下表：
甲乙丙丁
化合物中各元素原子个数比A：C=1：1B：C=1：2D：E=1：3B：E=1：4
其中A、B两种原子的核电荷数之差等于它们的原子最外层电子数之和；B原子最外层电子数比其次外层电子数多两个；在周期表中，C是E的邻族元素，化学性质活泼；D和E位于同一周期，且D和E的原子序数之和为30．
（1）甲的电子式，丁的结构式
（2）E元素在周期表中的位置是第三周期ⅦA族，其最简单离子的结构示意图为．
（3）五种元素中，既可以与盐酸反应，又可以与氢氧化钠溶液反应的是Al（填元素符号），并写出反应的离子方程式：2Al+6H+=2Al3++3H2↑、2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑．

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