Question

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,在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解,在水中几乎不溶,熔点为156~157 ℃,热稳定性差,青蒿素是高效的抗疟药。已知:乙醚沸点为35 ℃,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如图所示:

（1）对青蒿进行干燥破碎的目的是_____。 

（2）操作Ⅰ需要的玻璃仪器主要有烧杯、___,操作Ⅱ的名称是______。 

（3）操作Ⅲ的主要过程可能是____（填字母）。 

A 加水溶解,蒸发浓缩、冷却结晶

B 加95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤

C 加入乙醚进行萃取分液

（4）用如图所示实验装置测定青蒿素分子式的方法如下:将28.2 g青蒿素样品放在硬质玻璃管C中,缓缓通入空气数分钟后,再充分燃烧,精确测定装置E和F实验前后的质量,根据所测数据计算。

①装置A、E、F中盛放的物质分别是_____、___、____。 

②G的作用是 _______。 

③

装置	实验前/g	实验后/g
E	22.6	42.4
F	80.2	146.2

则测得青蒿素的最简式是____,欲确定其分子式,则还需要的物理量为___。

Answer

增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率 漏斗、玻璃棒 蒸馏 B NaOH溶液 CaCl2（或P2O5） 碱石灰 防止空气中的CO2和水蒸气进入F装置 C15H22O5 相对分子质量或摩尔质量

【解析】

根据乙醚浸取法的流程可知，对青蒿进行干燥破碎，提高青蒿素的浸取率，根据上面的分析，进行过滤，得到提取液，再对提取液进行蒸馏得到乙醚和粗品，将粗品溶解在乙醇中，经过浓缩结晶，过滤得到精品；为了能准确测量青蒿素燃烧生成的CO2和H2O，实验前应通入除去CO2和H2O的空气，排除装置内的空气，防止干扰实验。A装置除掉二氧化碳，B装置干燥气体，E和F一个吸收生成的H2O，一个吸收生成的CO2，应先吸水后吸收CO2，所以E内装的是CaCl2或P2O5，而F中为碱石灰，而G装置能防止外界空气中的CO2和H2O进入装置；分别计算水和二氧化碳的质量，根据质量关系分别计算C、H、O的物质的量，得出最简式，要根据相对分子质量才能得出分子式。

⑴根据乙醚浸取法的流程可知，对青蒿进行干燥破碎，可以增大青蒿素与乙醚的接触面积，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。

⑵根据上面的分析，操作Ⅰ为过滤，需要的玻璃仪器主要有烧杯、漏斗、玻璃棒；操作Ⅱ的名称是蒸馏；故答案为：漏斗、玻璃棒；蒸馏。

⑶A．青蒿素几乎不溶于水，故A不符合题意；B．加95%的乙醇进行溶解，再经过浓缩、结晶、最后过滤，故B符合题意；C．青蒿素易溶于乙醚，无法分液提取，故C不符合题意；综上所述，答案为B。

⑷①A装置除掉二氧化碳，因此装置A中盛放NaOH溶液，装置E是吸收水，来测定水的质量，因此盛放的物质是CaCl2或P2O5，装置F吸收二氧化碳，因此盛放的物质是碱石灰；故答案为：NaOH溶液；CaCl2(或P2O5)；碱石灰。

②在装置F后连接G装置，是防止空气中的CO2和水蒸气进入F装置，造成测定误差；故答案为：防止空气中的CO2和水蒸气进入F装置。

③由数据可知m(H2O)=42.4 g-22.6 g=19.8 g，所以n(H2O)=1.1 mol，n(H)=2.2 mol。M(CO2)= 146.2 g-80.2 g=66.0 g，所以n(CO2)=1.5 mol，所以青蒿素中氧原子的质量为m(O)=28.2 g-(2.2 mol×1 g·mol-1)-(1.5 mol×12 g·mol-1)=8.0 g，所以n(O)=0.5 mol，n(C)∶n(H)∶n(O) =1.5∶2.2∶0.5=15∶22∶5，所以其最简式为C15H22O5。根据青蒿素的相对分子质量或摩尔质量结合其最简式可计算其分子式；故答案为：C15H22O5；相对分子质量或摩尔质量。