Question

【題目】我國(guó)科學(xué)家屠呦呦因青蒿素研究獲得諾貝爾獎(jiǎng)，某實(shí)驗(yàn)小組擬提取靑蒿素并測(cè)定其化學(xué)式。

【査閱資料】青蒿素為無(wú)色針狀晶體，熔點(diǎn)156～157℃，易溶于丙酮、氯仿和乙醚，在水幾乎不溶。

I.實(shí)驗(yàn)室用乙醚提取靑萵素的工藝流程如下圖：

(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，其操作步驟為加熱溶解→______→_______→過(guò)濾、洗滌、干燥。

II.己知青蒿素是一種烴的含氧衍生物，為確定其化學(xué)式，又進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):

實(shí)驗(yàn)步驟

①連接裝置，檢査裝置的氣密性。

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(guò)質(zhì)譜法測(cè)得靑蒿素的相對(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)有同學(xué)認(rèn)為使用上述方法會(huì)產(chǎn)生較大實(shí)驗(yàn)誤差，你的改進(jìn)方法是_______________。

Answer 1

【答案】 增大靑蒿與乙醚的接觸面積，提高浸出效率 蒸餾 趁熱過(guò)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、水蒸氣的除雜裝罝，冋時(shí)在右側(cè)增加防止空氣中二氧化碳、水蒸氣進(jìn)入裝罝F的裝罝

【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；

（2）提取液經(jīng)過(guò)蒸餾后可得青蒿素的粗品；
（3）重結(jié)晶的步驟為加熱溶解、趁熱過(guò)濾、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥；

（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；

（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，所以為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。