Question

19．青蒿素，是烴的含氧衍生物，為無色針狀晶體，易溶于丙酮、氯仿和苯中，在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解，在水中幾乎不溶，熔點為156～157℃，熱穩(wěn)定性差，青蒿素是高效的抗瘧藥．已知：乙醚沸點為35℃．從青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理為基礎的，主要有乙醚浸取法和汽油浸取法．乙醚浸取法的主要工藝如圖所示．

請回答下列問題：
（1）操作Ⅱ的名稱是蒸餾．
（2）操作Ⅲ的主要過程可能是B（填字母）．
A．加水溶解，蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶
B．加95%的乙醇，濃縮、結晶、過濾
C．加入乙醚進行萃取分液
（3）用如圖所示實驗裝置測定青蒿素分子式的方法如下：將28.2g青蒿素樣品放在硬質玻璃管C中，緩緩通入空氣數分鐘后，再充分燃燒，精確測定裝置E和F實驗前后的質量，根據所測數據計算．

①裝置E中盛放的物質是CaCl₂或P₂O₅，裝置F中盛放的物質是堿石灰．裝置D的作用是使生成的CO轉化成CO₂而被吸收．
②該實驗裝置可能會產生誤差，造成測定含氧量偏低，改進方法是在裝置F后連接一個防止空氣中的CO₂和水蒸氣進入F的裝置．
③用合理改進后的裝置進行試驗，稱得：

裝置	實驗前/g	試驗后/g
E	22.6	42.4
F	80.2	146.2

則測得青蒿素的最簡式是C₁₅H₂₂O₅．
（4）充分燃燒后還需緩緩通入空氣數分鐘的目的是使生成的CO2和水蒸氣全部趕到裝置E和裝置F中被完全吸收．

Answer 1

分析 根據乙醚浸取法的流程可知，對青蒿進行干燥破碎，可以增大青蒿與乙醚的接觸面積，提高青蒿素的浸取率，用乙醚對青蒿素進行浸取后，過濾，可得濾液和濾渣，提取液經過蒸餾后可得青蒿素的粗品，對粗品加95%的乙醇，濃縮、結晶、過濾可得精品，
（1）提取液經過蒸餾后可得青蒿素的粗品；
（2）根據上面的分析可知，粗品中加95%的乙醇，濃縮、結晶、過濾可得精品；
（3）為了能準確測量青蒿素燃燒生成的CO₂和H₂O，實驗前應通入除去CO₂和H₂O的空氣，排除裝置內的空氣，防止干擾實驗．E和F一個吸收生成的H₂O，一個吸收生成的CO₂，應先吸水后再吸收CO₂，所以E內裝的CaCl₂或P₂O₅，而F中為堿石灰，而在F后應再加入一個裝置防止外界空氣中CO₂，和H₂O進入的裝置，據此答題，
①根據上面的分析可知，裝置E中盛放的物質是 CaCl₂或P₂O₅，裝置F中盛放的物質是 堿石灰；
②裝置F和空氣直接接觸會使二氧化碳和水蒸氣進入影響測定結果；
③由數據可知  m（H₂O）=42.4-22.6=19.8g，所以n（H₂O）=1.1mol，m（CO₂）=146.2-80.2=66g，所以 n（CO₂）=1.5mol
所以青蒿素中氧原子的質量為m（O）=28.2-（2.2×1）-（1.5×12）=6g，所以n（O）=0.5mol，依據元素物質的量計算化學式；
（4）充分燃燒后，容器中還有二氧化碳和水蒸汽，為了準確測定產生的二氧化碳和水蒸氣，還需緩緩通入空氣將裝置中二氧化碳和水蒸氣被充分吸收，據此答題．

解答 解：根據乙醚浸取法的流程可知，對青蒿進行干燥破碎，可以增大青蒿與乙醚的接觸面積，提高青蒿素的浸取率，用乙醚對青蒿素進行浸取后，過濾，可得濾液和濾渣，提取液經過蒸餾后可得青蒿素的粗品，對粗品加95%的乙醇，濃縮、結晶、過濾可得精品，
（1）根據上面的分析可知，操作Ⅱ的名稱是蒸餾，
故答案為：蒸餾；
（2）根據上面的分析可知，粗品中加95%的乙醇，濃縮、結晶、過濾可得精品，故選B，
故答案為：B；
（3）為了能準確測量青蒿素燃燒生成的CO₂和H₂O，實驗前應通入除去CO₂和H₂O的空氣，排除裝置內的空氣，防止干擾實驗，E和F一個吸收生成的H₂O，一個吸收生成的CO₂，應先吸水后再吸收CO₂，所以E內裝的CaCl₂或P₂O₅，而F中為堿石灰，而在F后應再加入一個裝置防止外界空氣中CO₂，和H₂O進入的裝置，
①根據上面的分析可知，裝置E中盛放的物質是 CaCl₂或P₂O₅，裝置F中盛放的物質是 堿石灰，裝置D可以將生成的CO轉化成CO₂而被吸收，
故答案為：CaCl₂或P₂O₅；堿石灰；使生成的CO轉化成CO₂而被吸收；
②該實驗裝置可能會產生誤差，造成測定含氧量偏低，改進方法是在裝置F后連接一個防止空氣中的CO₂和水蒸氣進入F的裝置，
故答案為：在裝置F后連接一個防止空氣中的CO₂和水蒸氣進入F的裝置；
③由數據可知  m（H₂O）=42.4-22.6=19.8g，所以n（H₂O）=1.1mol
m（CO₂）=146.2-80.2=66g，所以 n（CO₂）=1.5mol
所以青蒿素中氧原子的質量為m（O）=28.2-（2.2×1）-（1.5×12）=6g，所以n（O）=0.5mol，
N（C）：N（H）：N（o）=1.5：2.2：0.5=15：22：5，所以C₁₅H₂₂O₅，
故答案為：C₁₅H₂₂O₅；
（4）充分燃燒后，容器中還有二氧化碳和水蒸汽，為了準確測定產生的二氧化碳和水蒸氣，還需緩緩通入空氣將裝置中二氧化碳和水蒸氣被充分吸收，
故答案為：使生成的CO2和水蒸氣全部趕到裝置E和裝置F中被完全吸收．

點評 本題考查物質制備的有關實驗設計、操作、評價以及有關計算等知識點，題目難度中等，明確實驗目的、實驗原理為解答關鍵，試題綜合性強，側重對學生實驗能力的培養(yǎng)．