Question

咖啡因是一种生物碱(易溶于水及乙醇，熔点234.5 ℃，100 ℃以上开始升华)，有兴奋大脑神经和利尿等作用。茶叶中含咖啡因约1%～5%，单宁酸(Ka约为10^－6，易溶于水及乙醇)约3%～10%，还含有色素、纤维素等。实验室从茶叶中提取咖啡因的流程如图所示：

索氏提取装置如图所示。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发，蒸汽沿蒸汽导管2上升至球形冷凝管，冷凝后滴入滤纸套筒1中，与茶叶末接触，进行萃取。萃取液液面达到虹吸管3顶端时，经虹吸管3返回烧瓶，从而实现对茶叶末的连续萃取。回答下列问题：

(1)实验时需将茶叶研细，放入滤纸套筒1中，研细的目的是______________，圆底烧瓶中加入95%乙醇为溶剂，加热前还要加几粒______________。

(2)提取过程不可选用明火直接加热，原因是__________，与常规的萃取相比，采用索氏提取器的优点是_____。

(3)提取液需经“蒸馏浓缩”除去大部分溶剂，与水相比，乙醇作为萃取剂的优点是______________。“蒸馏浓缩”需选用的仪器除了圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、接收管之外，还有______________(填标号)。

A.直形冷凝管   B.球形冷凝管C.接收瓶D.烧杯

(4)浓缩液加生石灰的作用是中和______________和吸收________。

(5)可采用如图所示的简易装置分离提纯咖啡因。将粉状物放入蒸发皿中并小火加热，咖啡因在扎有小孔的滤纸上凝结，该分离提纯方法的名称是______________。

Answer

增加固液接触面积，提取充分 沸石 乙醇易挥发，易燃 使用溶剂少，可连续萃取 乙醇沸点低，易浓缩 AC 单宁酸 水 升华

【解析】

将茶叶研细，充分的与乙醇接触，乙醇萃取咖啡因和单宁酸，利用索氏提取器，反复使用乙醇提取，提取液利用蒸馏装置进行蒸馏浓缩，加入生石灰与单宁酸反应和吸收水，得到粉状物，再利用升华的方法得到咖啡因。

(1)实验时需将茶叶研细，增大接触面积，固液接触面大，因此研细的目的是增加固液接触面积，提取充分，圆底烧瓶中加入95%乙醇为溶剂，液体加热前还要加几粒沸石；故答案为：增加固液接触面积，提取充分；沸石。

(2)明火加热易使乙醇挥发，且乙醇易燃烧，因此不适用明火加热原因是乙醇易挥发，易燃，与常规的萃取相比，采用索氏提取器的优点是使用溶剂少，可连续萃取；故答案为：乙醇易挥发，易燃；使用溶剂少，可连续萃取。

(3)乙醇的沸点低，消耗能量少，因此乙醇作为萃取剂的优点是乙醇沸点低，易浓缩。“蒸馏浓缩”需选用的仪器除了圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、接收管之外，适用直形冷凝管冷凝乙醇，再用接受装置收集，因此还有AC；故答案为：AC。

(4)浓缩液中含有单宁酸、咖啡因和少量水，加生石灰的作用是中和单宁酸和吸收水；故答案为：单宁酸；水。

(5)根据咖啡因100 ℃以上开始升华，咖啡因在扎有小孔的滤纸上凝结，该分离提纯方法的名称是升华；故答案为：升华。