Question

20．青蒿素是一種有效的抗瘧藥．常溫下，青蒿素為無色針狀晶體，難溶于水，易溶于有機溶劑，熔點為156～157℃．提取青蒿素的方法之一是乙醚浸取法，提取流程如圖1：
請回答下列問題：
（l）對青蒿進行破碎的目的是增大青蒿與乙醚的接觸面積，提高青蒿素的浸取率．
（2）操作I用到的玻璃儀器是漏斗、玻璃棒、燒杯，操作Ⅱ的名稱是蒸餾．
（3）用圖2實驗裝置測定青蒿素的化學式，將28.2g青蒿素放在燃燒管C中充分燃燒：

①儀器各接口的連接順序從左到右依次為afgdebchi（每個裝置限用一次）．A裝置中發(fā)生的化學反應(yīng)方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
②裝置C中CuO的作用是使青蒿素充分氧化生成CO₂和H₂O．
③裝置D中的試劑為濃硫酸．
④已知青蒿素是烴的含氧衍生物，用合理連接后的裝置進行實驗．測量數(shù)據(jù)如表：

裝置質(zhì)量	實驗前/g	實驗后/g
B	22.6	42.4
E（不含干燥管）	80.2	146.2

則青蒿素的最簡式為C₁₅H₂₂O₅．
（4）某學生對青蒿素的性質(zhì)進行探究．將青蒿素加入含有NaOH、酚酞的水溶液中，青蒿素的溶解度較小，加熱并攪拌，青蒿素的溶解度增大，且溶液紅色變淺，與青蒿素化學性質(zhì)相似的物質(zhì)是C（填字母代號）．
A．乙醇     B．乙酸      C．乙酸乙酯       D．葡萄糖．

Answer 1

分析 青蒿素易溶于有機溶劑，對青蒿進行干燥破碎，加入乙醚浸取通過過濾得到提取液和殘渣，提取液通過蒸餾得到乙醚和粗品，粗品通過加乙醇，濃縮、結(jié)晶、過濾得到精品，
（1）增大接觸面積會增大反應(yīng)速率和溶解速率；
（2）操作Ⅰ是分離固體和液體的操作為過濾裝置，據(jù)此選擇玻璃儀器，操作Ⅱ是通過蒸餾方法除去乙醚；
（3）①為了能準確測量青蒿素燃燒生成的CO₂和H₂O，實驗前應(yīng)通入除去CO₂和H₂O的空氣，排除裝置內(nèi)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(yīng)先吸水后再吸收CO₂，所以E內(nèi)裝的CaCl₂或P₂O₅，而F中為堿石灰，而在F后應(yīng)再加入一個裝置防止外界空氣中CO₂，和H₂O進入的裝置，據(jù)此答題；
②灼熱的CuO可以將CO氧化為二氧化碳；
③裝置D的作用是干燥進入C裝置的氧氣，結(jié)合盛放的是液體且能作干燥劑判斷試劑的名稱；
④根據(jù)生成的CO₂和水的質(zhì)量，結(jié)合原子守恒，判斷青蒿素中氧元素的質(zhì)量，再計算C、H、O的原子數(shù)目比，推測青蒿素的最簡式；
（4）根據(jù)酯能溶于水，能在氫氧化鈉溶液中水解并消耗氫氧化鈉進行判斷．

解答 解：（1）對青蒿進行干燥破碎的目的是增大青蒿與乙醚的接觸面積，提高青蒿素的浸出率；
故答案為：增大青蒿與乙醚的接觸面積，提高青蒿素的浸取率；
（2）操作Ⅰ用于分離固體和液體，則可用過濾的方法分離，選擇玻璃儀器為燒杯、玻璃棒、漏斗，操作Ⅱ用于分離乙醚，可用蒸餾的方法；
故答案為：漏斗、玻璃棒、燒杯；蒸餾；
（3）①為了能準確測量青蒿素燃燒生成的CO₂和H₂O，實驗前應(yīng)通入除去CO₂和H₂O的空氣，A裝置發(fā)生反應(yīng)：2 H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2 H₂O+O₂↑，排除裝置內(nèi)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(yīng)先吸水后再吸收CO₂，所以E內(nèi)裝的CaCl₂或P₂O₅，而F中為堿石灰，而在F后應(yīng)再加入一個裝置防止外界空氣中CO₂，和H₂O進入的裝置，即裝置的連接順序為afgdebchi；
故答案為：afgdebchi；2 H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2 H₂O+O₂↑；
②選用CuO可以將青蒿素不完全燃燒生成的CO氧化成CO₂，則CuO的作用為使青蒿素充分氧化生成CO₂和H₂O；
故答案為：使青蒿素充分氧化生成CO₂和H₂O；
③為了防止進入C裝置的氧氣中混有有水蒸氣，可利用D裝置中盛放的濃硫酸進行干燥；
故答案為：濃硫酸；
④由數(shù)據(jù)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(zhì)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）由于酯能溶于水，能在氫氧化鈉溶液中水解并消耗氫氧化鈉結(jié)合題意可知，青蒿素中含有酯基；
故答案為：C．

點評 本題考查物質(zhì)制備的有關(guān)實驗設(shè)計、操作、評價以及有關(guān)計算等知識點，題目難度中等，明確實驗?zāi)康�、實驗原理為解答關(guān)鍵，試題綜合性強，側(cè)重對學生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)．