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16.青蒿素是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体.易溶于丙酮、氯仿和苯中,在水中几乎不溶,熔点为156-157℃.青蒿素是有效的抗疟药.从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础的,主要有乙醚浸取法和汽油浸取法.乙醚浸取法的主要工艺为:

请回答下列问题:
(1)对青蒿进行干燥破碎的目的是增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率.
(2)操作I的名称是过滤,操作II的名称是蒸馏.
(3)用下列实验装置测定青蒿素的分子式,将28.2g青蒿素放在硬质玻璃管C中充分燃烧:

①装置E中盛放的物质是无水CaCl2或P2O5,装置F中盛放的物质是碱石灰.
②该实验装置可能产生误差,造成测定含氧量偏低,改进方法是除去装置左侧通入的空气中的CO2和水蒸气,在装置F后加一个防止空气中的CO2和水蒸气进入F的装置.
③已知青蒿素是烃的含氧衍生物,用合理改进后的装置进行实验,称得:
装置实验前/g实验后/g
E22.642.4
F80.2146.2
青蒿素的最简式是15H22O5
(4)某学生对青蒿素的性质进行探究.将青蒿素加入含有NaOH、酚酞的水溶液中,青蒿素的溶解量较小,加热并搅拌,青蒿素的溶解量增大,且溶液红色变浅,说明青蒿素与C(填字母)具有相似的性质.
A.乙醇        B.乙酸        C.乙酸乙酯        D.葡萄糖.

分析 将青蒿干燥剪碎可以增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率,用乙醚对青蒿素进行浸取后,过滤,可得滤液和滤渣,提取液经过蒸馏后可得青蒿素的粗品,对粗品加95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤可得精品,
(1)反应物接触面积越大,其反应速率越快;
(2)分离难溶性固体和溶液采用过滤方法;分离互溶的液体采用蒸馏方法;
(3)①C中青蒿素在加热条件下反应生成碳的氧化物和水,如果生成物中含有CO,CO能还原CuO生成二氧化碳,用E中物质吸收水蒸气,且E中物质不能和二氧化碳反应,且为固体,应该为酸性干燥剂;F用来吸收二氧化碳,且为碱性固体物质;
②在F后应再加入一个装置防止外界空气中CO2,和H2O进入的装置;左侧通入的空气中含有二氧化碳和水蒸气;
③由数据可知  m(H2O)=42.4g-22.6g=19.8g,所以n(H2O)=1.1mol
m(CO2)=146.2g-80.2g=66g,所以 n(CO2)=1.5mol
所以青蒿素中氧原子的质量为m(O)=28.2-(2.2×1)-(1.5×12)=8g,所以n(O)=0.5mol,
根据C、H、O原子物质的量之比确定最简式;
(4)酯能溶于水,能在氢氧化钠溶液中水解并消耗氢氧化钠.

解答 解:青蒿干燥剪碎可以增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率,用乙醚对青蒿素进行浸取后,过滤,可得滤液和滤渣,提取液经过蒸馏后可得青蒿素的粗品,对粗品加95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤可得精品,
(1)反应物接触面积越大,其反应速率越快,将青蒿素破碎的目的是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,提高青蒿素的浸取率;
(2)分离难溶性固体和溶液采用过滤方法;分离互溶的液体采用蒸馏方法,所以操作I是过滤、操作II是蒸馏,
故答案为:过滤;蒸馏;
(3)①C中青蒿素在加热条件下反应生成碳的氧化物和水,如果生成物中含有CO,CO能还原CuO生成二氧化碳,用E中物质吸收水蒸气,且E中物质不能和二氧化碳反应,且为固体,应该为酸性干燥剂;F用来吸收二氧化碳,且为碱性固体物质,
所以E中物质为无水CaCl2或P2O5、F中物质为碱石灰,
故答案为:无水CaCl2或P2O5;碱石灰;
②在F后应再加入一个装置防止外界空气中CO2,和H2O进入的装置,左侧通入的空气中含有二氧化碳和水蒸气,其改进方法为:除去装置左侧通入的空气中的CO2和水蒸气,在装置F后加一个防止空气中的CO2和水蒸气进入F的装置,
故答案为:除去装置左侧通入的空气中的CO2和水蒸气,在装置F后加一个防止空气中的CO2和水蒸气进入F的装置;
③由数据可知  m(H2O)=42.4g-22.6g=19.8g,所以n(H2O)=1.1mol,根据H原子守恒的n(H)=2n(H2O)=2.2mol,
m(CO2)=146.2g-80.2g=66g,所以 n(CO2)=1.5mol,根据C原子守恒得n(C)=n(CO2)=1.5mol,
所以青蒿素中氧原子的质量为m(O)=28.2-(2.2×1)-(1.5×12)=8g,所以n(O)=0.5mol,
C、H、O原子物质的量之比=1.5mol:2.2mol:0.5mol=15:22:5,
所以其最简式为C15H22O5
故答案为:C15H22O5
(4)由于酯能溶于水,能在氢氧化钠溶液中水解并消耗氢氧化钠结合题意可知,青蒿素中含有酯基,故选C.

点评 本题考查制备实验方案设计,为高频考点,涉及实验操作、物质的量计算、有机物性质等知识点,明确实验原理、物质性质、实验基本操作是解本题关键,注意对实验的评价,为易错点.

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