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，以表彰她在抗瘧疾青蒿素方面的研究。

【查閱資料】青蒿素為無(wú)色針狀晶體，熔點(diǎn)156~157℃，易溶于丙酮、氯仿和苯，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(chēng)是_____________。

（3）操作III進(jìn)行的是重結(jié)晶，其操作步驟為__________________________。

II．已知青蒿素是一種烴的含氧衍生物，為確定的化學(xué)式，有進(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(chēng)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(chēng)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(guò)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(guò)濾→冷卻結(jié)晶→過(guò)濾、洗滌、干燥 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】試題分析：本題考查青蒿素的提取，青蒿素分子式的確定以及實(shí)驗(yàn)改進(jìn)。

I.（1）在操作I前對(duì)青蒿進(jìn)行粉碎，其目的是：增大青蒿與乙醚的接觸面積，提高浸出效率。

（2）操作I將提取液和殘?jiān)�分離，操作I為過(guò)濾，得到的提取液為青蒿素的乙醚溶液。操作II將青蒿素的乙醚溶液分離為青蒿素粗品和乙醚，操作II的名稱(chēng)是蒸餾。

（3）操作III進(jìn)行的是重結(jié)晶，重結(jié)晶的操作步驟為：加熱溶解→趁熱過(guò)濾→冷卻結(jié)晶→過(guò)濾、洗滌、干燥。

II.（4）青蒿素是一種烴的含氧衍生物，青蒿素完全燃燒生成CO2和H2O，要確定青蒿素的化學(xué)式，需要測(cè)定青蒿素燃燒生成的CO2和H2O的質(zhì)量，裝置E、F中一個(gè)吸收CO2、一個(gè)吸收H2O，CO2屬于酸性氧化物用堿石灰吸收，堿石灰也能吸收H2O，所以裝置E中裝入無(wú)水CaCl2（或P2O5、硅膠）吸收燃燒生成的H2O，裝置F中裝入堿石灰吸收燃燒生成的CO2。

（5）裝置E中增加的質(zhì)量為燃燒生成的H2O的質(zhì)量，燃燒生成的n（H2O）==0.55mol，青蒿素中n（H）=0.55mol2=1.1mol；裝置F中增加的質(zhì)量為燃燒生成的CO2的質(zhì)量，燃燒生成的n（CO2）==0.75mol，青蒿素中n（C）=0.75mol；青蒿素中n（O）==0.25mol；青蒿素中n（C）：n（H）：n（O）=0.75mol：1.1mol：0.25mol=15:22:5，青蒿素的實(shí)驗(yàn)式為C15H22O5，分子式為（C15H22O5）x，（1512+221+516）x=282，解得x=1，青蒿素的分子式為C15H22O5。

（6）要準(zhǔn)確測(cè)量青蒿素燃燒生成的CO2和H2O的質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)應(yīng)排除裝置中空氣和外界空氣的干擾，改進(jìn)的方法是：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。