Question

【題目】2016年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)授予我國(guó)諾貝爾獎(jiǎng)獲得者屠呦呦，表彰她在抗瘧疾青蒿素方面的研究。

（查閱資料）青蒿素熔點(diǎn)156~157℃，易溶于丙酮、氯仿和乙醚，在水幾乎不溶。

I.實(shí)驗(yàn)室用乙醚提取青蒿素的工藝流程如下：

（1）在操作I前要對(duì)青蒿進(jìn)行粉碎，其目的是________________

（2）操作II的名稱是_____________。

（3）操作III進(jìn)行的是重結(jié)晶，其操作步驟為_____ 、_____、______、過濾、洗滌、干燥

II．已知青蒿素是一種烴的含氧衍生物為確定它的化學(xué)式，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)步驟：①連接裝置，檢查裝置的氣密性。②稱量E、F中儀器及藥品的質(zhì)量。③取14.10g青蒿素放入硬質(zhì)試管C中，點(diǎn)燃C、D處酒精燈加熱，充分燃燒④實(shí)驗(yàn)結(jié)束后冷卻至室溫，稱量反應(yīng)后E、F中儀器及藥品的質(zhì)量。

（4）裝置E、F應(yīng)分別裝入的藥品為_______________、___________________。

（5）實(shí)驗(yàn)測(cè)得：

裝置	實(shí)驗(yàn)前	實(shí)驗(yàn)后
E	24.00g	33.90g
F	100.00g	133.00g

通過質(zhì)譜法測(cè)得青蒿素的相對(duì)分子質(zhì)量為282，結(jié)合上述數(shù)據(jù)，得出青蒿素的分子式為______。

（6）若使用上述方法會(huì)產(chǎn)生較大實(shí)驗(yàn)誤差，你的改進(jìn)方法是________________________。

Answer 1

【答案】增大青蒿與乙醚的接觸面積，提高浸出效率蒸餾加熱溶解趁熱過濾冷卻結(jié)晶無(wú)水氯化鈣（五氧化二磷、硅膠）堿石灰C15H22O5在左側(cè)增加除去空氣中二氧化碳、水蒸氣的除雜裝置，同時(shí)在右側(cè)增加防止空氣中二氧化碳、水蒸氣進(jìn)入裝置F的裝置

【解析】

（1）根據(jù)乙醚浸取法的流程可知，操作I前對(duì)青蒿進(jìn)行干燥破碎，可以增大青蒿與乙醚的接觸面積，提高青蒿素的浸取率；故答案為：增大青蒿與乙醚的接觸面積，提高浸出效率；
（2）提取液經(jīng)過蒸餾后可得青蒿素的粗品，故答案為：蒸餾；
（3）重結(jié)晶的步驟為加熱溶解、趁熱過濾、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥；故答案為：加熱溶解、趁熱過濾、冷卻結(jié)晶；
（4）E和F一個(gè)吸收生成的H2O，一個(gè)吸收生成的CO2，應(yīng)先吸水后再吸收CO2，所以E內(nèi)裝的無(wú)水CaCl2或硅膠或P2O5，而F中為堿石灰；故答案為：無(wú)水氯化鈣（五氧化二磷、硅膠）；堿石灰；
（5）由數(shù)據(jù)可知m（H2O）=33.9g-24g=9.9g，所以n（H2O）=0.55mol，m（CO2）=133g-100g=33g，所以n（CO2）=0.75mol，所以青蒿素中氧原子的質(zhì)量為m（O）=14.1g-（1.1×1）-（0.75×12）=4g，所以n（O）=0.25mol，N（C）：N（H）：N（O）=0.75：1.1：0.25=15：22：5，且其相對(duì)分子質(zhì)量為：282，所以其分子式為C15H22O5；故答案為：C15H22O5；
（6）需準(zhǔn)確測(cè)量青蒿素燃燒生成的CO2和H2O，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)排除裝置內(nèi)的空氣，防止干擾實(shí)驗(yàn)，故應(yīng)在左側(cè)增加除去空氣中二氧化碳、水蒸氣的除雜裝，同時(shí)在右側(cè)增加防止空氣中二氧化碳、水蒸氣進(jìn)入裝置F的裝置；
故答案為：在左側(cè)增加除去空氣中二氧化碳、水蒸氣的除雜裝置，同時(shí)在右側(cè)增加防止空氣中二氧化碳、水蒸氣進(jìn)入裝置F的裝置。