Question

【題目】（2016赤峰）中國藥學(xué)家屠呦呦研制的抗瘧疾藥物青蒿素挽救了全球數(shù)百萬人的生命，她因此榮獲2015年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。某化學(xué)興趣小組嘗試探究青蒿素的組成，請(qǐng)你一同參與。

查閱資料：

（1）青蒿素是從植物中提取的一種有機(jī)化合物。

（2）NaOH與酒精不反應(yīng)，但能溶于酒精形成無色溶液，NaOH的酒精溶液與NaOH的水溶液化學(xué)性質(zhì)相似。碳酸鈉不與酒精反應(yīng)也不溶于酒精。

（猜想與假設(shè)）

猜想一：青蒿素中一定含________元素。

猜想二：青蒿素中可能含氫元素和氧元素。

（實(shí)驗(yàn)與探究）他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。

（1）B裝置的作用是______________。

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)打開分液漏斗的活塞，將H2O2溶液滴入A裝置中，再點(diǎn)燃C處酒精燈。A裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________。

（3）E裝置中觀察到的現(xiàn)象是________，證明猜想一正確，E裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。

（解釋與結(jié)論）若青蒿素試樣為14.1 g，其完全燃燒后，裝置D增重9.9 g，裝置E增重33 g（假設(shè)各裝置均能充分吸收有關(guān)氣體）。通過計(jì)算可確定青蒿素中除含有猜想一所含元素外，還含有________元素。得出此結(jié)論的依據(jù)是____。

Answer 1

【答案】碳（或C） 干燥氧氣 2H2O2 2H2O＋O2↑ 溶液變渾濁（或有沉淀產(chǎn)生） 2NaOH＋CO2=Na2CO3＋↓H2O 氫和氧（或H、O） 質(zhì)量守恒定律（或化學(xué)反應(yīng)前后元素種類、質(zhì)量不變或化學(xué)反應(yīng)前后元素不變）

【解析】

【猜想與假設(shè)】根據(jù)青蒿素屬于有機(jī)物，可知青蒿素一定含有碳元素。【實(shí)驗(yàn)與探究】B裝置的作用是干燥氧氣。A中的反應(yīng)是過氧化氫在二氧化錳催化下分解生成水和氧氣。如果猜想一正確，即青蒿素中含有碳元素，碳元素在燃燒時(shí)轉(zhuǎn)化為二氧化碳，二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉，碳酸鈉不溶于酒精，故可在裝置E中觀察到溶液變渾濁；E中發(fā)生反應(yīng)為氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水。【解釋與結(jié)論】裝置D增加的質(zhì)量即為青蒿素與氧氣充分反應(yīng)生成水的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式可知，裝置E增加的質(zhì)量即為青蒿素與氧氣充分反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量，即14.1 g青蒿素與氧氣完全反應(yīng)后生成9.9 g水和33 g二氧化碳，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，14.1 g青蒿素中氫元素的質(zhì)量為9.9 g×＝1.1 g，碳元素的質(zhì)量為33 g×＝9 g，由于14.1 g青蒿素中氫元素與碳元素的質(zhì)量之和（1.1 g＋9 g＝10.1 g）小于14.1 g，所以青蒿素的組成元素除碳元素和氫元素外，一定還有氧元素。