Question

【题目】2016年度国家科学技术奖授予我国诺贝尔奖获得者屠呦呦，表彰她在抗疟疾青蒿素方面的研究。

（查阅资料）青蒿素熔点156~157℃，易溶于丙酮、氯仿和乙醚，在水几乎不溶。

I.实验室用乙醚提取青蒿素的工艺流程如下：

（1）在操作I前要对青蒿进行粉碎，其目的是________________

（2）操作II的名称是_____________。

（3）操作III进行的是重结晶，其操作步骤为_____ 、_____、______、过滤、洗涤、干燥

II．已知青蒿素是一种烃的含氧衍生物为确定它的化学式，进行了如下实验：

实验步骤：①连接装置，检查装置的气密性。②称量E、F中仪器及药品的质量。③取14.10g青蒿素放入硬质试管C中，点燃C、D处酒精灯加热，充分燃烧④实验结束后冷却至室温，称量反应后E、F中仪器及药品的质量。

（4）装置E、F应分别装入的药品为_______________、___________________。

（5）实验测得：

装置	实验前	实验后
E	24.00g	33.90g
F	100.00g	133.00g

通过质谱法测得青蒿素的相对分子质量为282，结合上述数据，得出青蒿素的分子式为______。

（6）若使用上述方法会产生较大实验误差，你的改进方法是________________________。

Answer 1

【答案】增大青蒿与乙醚的接触面积，提高浸出效率蒸馏加热溶解趁热过滤冷却结晶无水氯化钙（五氧化二磷、硅胶）碱石灰C15H22O5在左侧增加除去空气中二氧化碳、水蒸气的除杂装置，同时在右侧增加防止空气中二氧化碳、水蒸气进入装置F的装置

【解析】

（1）根据乙醚浸取法的流程可知，操作I前对青蒿进行干燥破碎，可以增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素的浸取率；故答案为：增大青蒿与乙醚的接触面积，提高浸出效率；
（2）提取液经过蒸馏后可得青蒿素的粗品，故答案为：蒸馏；
（3）重结晶的步骤为加热溶解、趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；故答案为：加热溶解、趁热过滤、冷却结晶；
（4）E和F一个吸收生成的H2O，一个吸收生成的CO2，应先吸水后再吸收CO2，所以E内装的无水CaCl2或硅胶或P2O5，而F中为碱石灰；故答案为：无水氯化钙（五氧化二磷、硅胶）；碱石灰；
（5）由数据可知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质量为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，且其相对分子质量为：282，所以其分子式为C15H22O5；故答案为：C15H22O5；
（6）需准确测量青蒿素燃烧生成的CO2和H2O，实验前应排除装置内的空气，防止干扰实验，故应在左侧增加除去空气中二氧化碳、水蒸气的除杂装，同时在右侧增加防止空气中二氧化碳、水蒸气进入装置F的装置；
故答案为：在左侧增加除去空气中二氧化碳、水蒸气的除杂装置，同时在右侧增加防止空气中二氧化碳、水蒸气进入装置F的装置。