15.青蒿素是一種有效的抗瘧藥.常溫下,青蒿素為無(wú)色針狀晶體,難溶于水,易溶于有機(jī)溶劑,熔點(diǎn)為156~157℃.提取青蒿素的方法之一是乙醚浸取法,提取流程如圖1:

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)對(duì)青蒿進(jìn)行破碎的目的是增大青蒿與乙醚的接觸面積,提高青蒿素的浸取率.
(2)操作Ⅰ用到的玻璃儀器是漏斗、玻璃棒、燒杯,操作Ⅱ的名稱是蒸餾.
(3)用如圖2的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定青蒿素的化學(xué)式,將28.2g青蒿素放在燃燒管C中充分燃燒:
①儀器各接口的連接順序從左到右依次為afgdebchi(每個(gè)裝置限用一次).
②裝置C中CuO的作用是使青蒿素充分氧化生成CO2和H2O.
③裝置D中的試劑為濃硫酸.
④已知青蒿素是烴的含氧衍生物,用合理連接后的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)量數(shù)據(jù)如表:
裝置質(zhì)量實(shí)驗(yàn)前/g實(shí)驗(yàn)后/g
B22.642.4
E(不含干燥管)80.2146.2
則青蒿素的最簡(jiǎn)式為C15H22O5
(4)某學(xué)生對(duì)青蒿素的性質(zhì)進(jìn)行探究.將青蒿素加入含有NaOH、酚酞的水溶液中,青蒿素的溶解量較小,加熱并攪拌,青蒿素的溶解量增大,且溶液紅色變淺,與青蒿素化學(xué)性質(zhì)相似的物質(zhì)是C(填字母代號(hào)).
    A.乙醇        B.乙酸        C.乙酸乙酯        D.葡萄糖.

分析 根據(jù)乙醚浸取法的流程可知,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,用乙醚對(duì)青蒿素進(jìn)行浸取后,過(guò)濾,可得濾液和濾渣,提取液經(jīng)過(guò)蒸餾后可得青蒿素的粗品,對(duì)粗品加95%的乙醇,濃縮、結(jié)晶、過(guò)濾可得精品;
(1)為提高青蒿素的浸取率,可以對(duì)青蒿進(jìn)行干燥破碎,由此增大青蒿與乙醚的接觸面積;
(2)操作Ⅰ為過(guò)濾操作,可結(jié)合該實(shí)驗(yàn)操作確定使用玻璃儀器;分離相互混溶的液體混合物可依據(jù)沸點(diǎn)差異,選擇蒸餾操作進(jìn)行分離;
(3)①為了能準(zhǔn)確測(cè)量青蒿素燃燒生成的CO2和H2O,實(shí)驗(yàn)前應(yīng)通入除去CO2和H2O的空氣,排除裝置內(nèi)的空氣,防止干擾實(shí)驗(yàn).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CaCl2或P2O5,而F中為堿石灰,而在F后應(yīng)再加入一個(gè)裝置防止外界空氣中CO2,和H2O進(jìn)入的裝置,據(jù)此答題;
②灼熱的CuO可以將CO氧化為二氧化碳;
③裝置D的作用是干燥進(jìn)入C裝置的氧氣,結(jié)合盛放的是液體且能作干燥劑判斷試劑的名稱;
④根據(jù)生成的CO2和水的質(zhì)量,結(jié)合原子守恒,判斷青蒿素中氧元素的質(zhì)量,再計(jì)算C、H、O的原子數(shù)目比,推測(cè)青蒿素的最簡(jiǎn)式;
(4)根據(jù)酯能溶于水,能在氫氧化鈉溶液中水解并消耗氫氧化鈉進(jìn)行判斷.

解答 解:根據(jù)乙醚浸取法的流程可知,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,用乙醚對(duì)青蒿素進(jìn)行浸取后,過(guò)濾,可得濾液和濾渣,提取液經(jīng)過(guò)蒸餾后可得青蒿素的粗品,對(duì)粗品加95%的乙醇,濃縮、結(jié)晶、過(guò)濾可得精品,
(1)根據(jù)乙醚浸取法的流程可知,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,
故答案為:增大青蒿與乙醚的接觸面積,提高青蒿素的浸取率;
(2)根據(jù)上面的分析,操作I為過(guò)濾,需要的玻璃儀器主要有:燒杯、漏斗、玻璃棒,為加速過(guò)濾的進(jìn)行,最好采用 抽濾或減壓過(guò)濾的方法,操作Ⅱ的名稱是蒸餾,
故答案為:漏斗、玻璃棒;抽濾或減壓過(guò)濾;蒸餾;
(3)①為了能準(zhǔn)確測(cè)量青蒿素燃燒生成的CO2和H2O,實(shí)驗(yàn)前應(yīng)通入除去CO2和H2O的空氣,排除裝置內(nèi)的空氣,防止干擾實(shí)驗(yàn).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CaCl2或P2O5,而F中為堿石灰,而在F后應(yīng)再加入一個(gè)裝置防止外界空氣中CO2,和H2O進(jìn)入的裝置,即裝置的連接順序?yàn)閍fgdebchi,故答案為:afgdebchi;
②選用CuO可以將青蒿素不完全燃燒生成的CO氧化成CO2,則CuO的作用為使青蒿素充分氧化生成CO2和H2O,故答案為:使青蒿素充分氧化生成CO2和H2O;
③為了防止進(jìn)入C裝置的氧氣中混有有水蒸氣,可利用D裝置中盛放的濃硫酸進(jìn)行干燥,故答案為:濃硫酸;
④由數(shù)據(jù)可知  m(H2o)=42.4-22.6=19.8g,所以n(H2o)=1.1mol
m(co2)=146.2-80.2=66g,所以 n(co2)=1.5mol
所以青蒿素中氧原子的質(zhì)量為m(o)=28.2-(2.2×1)-(1.5×12)=6g,所以n(o)=0.5mol,
N(C):N(H):N(o)=1.5:2.2:0.5=15:22:5,所以C15H22O5,
故答案為:C15H22O5
(4)由于酯能溶于水,能在氫氧化鈉溶液中水解并消耗氫氧化鈉結(jié)合題意可知,青蒿素中含有酯基,故選C.

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)制備的有關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作、評(píng)價(jià)以及有關(guān)計(jì)算等知識(shí)點(diǎn),題目難度中等,明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康、?shí)驗(yàn)原理為解答關(guān)鍵,試題綜合性強(qiáng),側(cè)重對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng).

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

15.下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作的敘述錯(cuò)誤的是(  )
A.過(guò)濾操作中,漏斗的尖端應(yīng)接觸燒杯內(nèi)壁
B.從滴瓶中取用試劑時(shí),滴管的尖嘴可以接觸試管內(nèi)壁
C.滴定接近終點(diǎn)時(shí),滴定管的尖嘴可以接觸錐形瓶?jī)?nèi)壁
D.向容量瓶轉(zhuǎn)移液體時(shí),導(dǎo)流用玻璃棒可以接觸容量瓶?jī)?nèi)壁

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

6.第四周期的18種元素具有重要的用途,在現(xiàn)代工業(yè)中備受青睞.

(1)鉻是一種硬而脆,抗腐蝕性強(qiáng)的金屬,常用于電鍍和制造特種鋼.基態(tài)Cr原子中,電子占據(jù)最高能層的符號(hào)為N,該能層上具有的原子軌道數(shù)為16,電子數(shù)為1,
(2)第四周期元素的第一電離能隨原子序數(shù)的增大,總趨勢(shì)是逐漸增大的,30Zn與31Ga的第一電離能是否符合這一規(guī)律?否(填“是”或“否”),原因是30Zn的4s能級(jí)有2個(gè)電子,處于全滿狀態(tài),較穩(wěn)定(如果前一問(wèn)填“是”,此空可以不答)
(3)鎵與第VA族元素可形成多種新型人工半導(dǎo)體材料,砷化鎵(GaAs)就是其中一種,其晶體結(jié)構(gòu)如圖1所示(白色球代表As原子).在GaAs晶體中,每個(gè)Ga原子與4個(gè)As原子相連,與同一個(gè)Ga原子相連的As原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為正四面體;
(4)與As同主族的短周期元素是N、P.AsH3中心原子雜化的類型為sp3;一定壓強(qiáng)下將AsH3、NH3和PH3的混合氣體降溫時(shí)首先液化的是NH3,理由是NH3分子之間有氫鍵,沸點(diǎn)較高.
(5)鐵的多種化合物均為磁性材料,氮化鐵是其中一種,某氮化鐵的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示,則氮化鐵的化學(xué)式為Fe4N;設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為acm,阿伏加德羅常數(shù)為NA,該晶體的密度為$\frac{238}{{a}^{3}{N}_{A}}$g.cm-3(用含a和NA的式子表示)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:推斷題

3.氮、磷、砷是同族元素,該族元素單質(zhì)及其化合物在農(nóng)藥、化肥等方面有重要應(yīng)用.回答下列問(wèn)題:
(1)基態(tài)砷原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3
(2)K3[Fe(CN)6]晶體中Fe3+與CN-之間化學(xué)鍵類型為配位鍵,與CN-互為等電子體的化合物分子式為CO.
(3)PM2.5富含大量的有毒、有害物質(zhì),易引發(fā)二次光化學(xué)煙霧污染.光化學(xué)煙霧中含有NOx,、O3、CH2═CHCHO、HCOOH、等二次污染物.
①N2O結(jié)構(gòu)式可表示為N═N═O,N2O中中心氮原子的雜化軌道類型為sp,l molPAN中含σ鍵數(shù)目為10NA
②測(cè)定大氣中PM2.5的濃度方法之一是β-射線吸收法,β-射線放射源可用85Kr.Kr晶體為面心立方晶體,若晶體中與每個(gè)Kr原子相緊鄰的Kr原子有m個(gè).晶胞中含K r原子為n個(gè),則$\frac{m}{n}$=3(填數(shù)字).已知Kr晶體的密度為ρg/cm3,摩爾質(zhì)量為Mg/mol.阿伏加德羅常數(shù)用NA表示,列式表示Kr晶胞參數(shù)α=$\root{3}{\frac{4M}{ρ{N}_{A}}}$×10-7nm.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

10.A、B、C、D、E都是元素周期表中的前20號(hào)元素,原子序數(shù)依次增大,B、C、D同周期,A、D原子中某p能級(jí)均排有5個(gè)電子,E和其他元素既不在同周期也不在同主族,B、C、D的最高價(jià)氧化物的水化物兩兩混合均能發(fā)生反應(yīng)生成鹽和水.
根據(jù)以上信息,回答下列問(wèn)題.
(1)①A和D的氫化物中,沸點(diǎn)較高的是HF(填化學(xué)式),原因是HF分子之間存在氫鍵;
②A、B、D的電負(fù)性由大到小的順序是F>Cl>Na(填元素符號(hào));
③A、B、C的簡(jiǎn)單離子中,半徑最大的是F-(填離子符號(hào));
④C和D形成的化合物屬于分子晶體;
⑤D元素的所有含氧酸中,酸性最強(qiáng)的是高氯酸(填名稱),氧化性最強(qiáng)的是H-O-Cl(填結(jié)構(gòu)式).
(2)寫出B、C的最高價(jià)氧化物的水化物相互反應(yīng)的離子方程式:OH-+Al(OH)3═AlO2-+2H2O.
(3)A和E可組成離子化合物,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示:
①陽(yáng)離子(用“●”表示)位于大立方體的頂點(diǎn)或面心;陰離子(用“○”表示)均位于小立方體(1/8晶胞)的中心.該化合物的化學(xué)式是CaF2,與一個(gè)“●”距離最近的“●”有12個(gè);
②G元素的原子序數(shù)為A和E的原子序數(shù)之和,請(qǐng)寫出G的核外電子排布式:[Ar]3d104s1;
③已知晶胞的邊長(zhǎng)為a cm,A和E組成的離子化合物的密度為 ρ g/cm3,求NA的表達(dá)式.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

20.磷元素在生產(chǎn)和生活中有廣泛的應(yīng)用.
(1)P原子價(jià)電子排布圖為
(2)四(三苯基膦)鈀分子結(jié)構(gòu)如圖():P原子以正四面體的形態(tài)圍繞在鈀原子中心上,鈀原子的雜化軌道類型為sp3;判斷該物質(zhì)在水中溶解度并加以解釋不易溶于水.水為極性分子,四(三苯基膦)鈀分子為非極性分子,分子極性不相似,故不相溶.該物質(zhì)可用于如圖所示物質(zhì)A()的合成:物質(zhì)A中碳原子雜化軌道類型為sp、sp2、sp3;一個(gè)A分子中手性碳原子數(shù)目為3.
(3)在圖示中表示出四(三苯基膦)鈀分子中配位鍵
(4)PCl5是一種白色晶體,在恒容密閉容器中加熱可在148℃液化,形成一種能導(dǎo)電的熔體,測(cè)得其中含有一種正四面體形陽(yáng)離子和一種正六面體形陰離子,熔體中P-Cl的鍵長(zhǎng)只有198nm和206nm兩種,這兩種離子的化學(xué)式為PCl4+和PCl6-;正四面體形陽(yáng)離子中鍵角小于PCl3的鍵角原因?yàn)閮晌⒘V蠵原子雜化方式均為sp3雜化,PCl3分子中P原子有一對(duì)孤電子對(duì),PCl4+中P沒(méi)有孤電子對(duì),孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子的排斥力大于成鍵電子對(duì)間的排斥力;該晶體的晶胞如圖所示,立方體的晶胞邊長(zhǎng)為a pm,NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值,則該晶體的密度為$\frac{4.17×1{0}^{32}}{{a}^{3}×{N}_{A}}$g/cm3
(5)PBr5氣態(tài)分子的結(jié)構(gòu)與PCl5相似,它的熔體也能導(dǎo)電,經(jīng)測(cè)定知其中只存在一種P-Br鍵長(zhǎng),試用電離方程式解釋PBr5熔體能導(dǎo)電的原因PBr5=PBr4++Br-

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

7.人類文明的發(fā)展歷程,也是化學(xué)物質(zhì)的認(rèn)識(shí)和發(fā)現(xiàn)的歷程,其中鐵、硝酸鉀、青霉素、氨、乙醇、二氧化碳、聚乙烯、二氧化硅等17種“分子”改變過(guò)人類的世界.
(1)Fe單質(zhì)為體心立方晶體,晶胞中鐵原子的配位數(shù)為8,基態(tài)鐵原子有4個(gè)未成對(duì)電子,F(xiàn)e3+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5
(2)硝酸鉀中NO3-的空間構(gòu)型為平面正三角形,寫出與NO3-互為等電子體的一種非極性分子化學(xué)式SO3等.
(3)6-氨基青霉烷酸的結(jié)構(gòu)如圖1所示,其中采用sp3雜化的原子有C、N、O、S.

(4)下列說(shuō)法正確的有a(填字母序號(hào)).
a.乙醇分子間可形成氫鍵,導(dǎo)致其沸點(diǎn)比氯乙烷高
b.鎢的配合物離子[W(CO)5OH]-能催化固定CO2,該配離子中鎢顯-1價(jià)
c.聚乙烯()分子中有5n個(gè)σ鍵
d.由下表中數(shù)據(jù)可確定在反應(yīng)Si(s)+O2(g)═SiO2(s)中,每生成60gSiO2放出的能量為(2c-a-b) kJ
化學(xué)鍵Si-SiO═OSi-O
鍵能(kJ•mol-1abc
(5)鐵和氨氣在640℃可發(fā)生置換反應(yīng),產(chǎn)物之一的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式8Fe+2NH3$\frac{\underline{\;640℃\;}}{\;}$2Fe4N+3H2,若兩個(gè)最近的Fe原子間的距離為s cm,則該晶體的密度是$\frac{119\sqrt{2}}{2{s}^{3}{N}_{A}}$g•cm-3

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

4.東漢魏伯陽(yáng)在《周易參同契》一書中汞的描述:“….得火則飛,不見(jiàn)埃塵,將欲制之,黃牙為根”根據(jù)你的理解,這里與汞反應(yīng)的黃色物質(zhì)所謂“黃牙”是指( 。
A.B.C.D.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

10.A的分子式為C8H16O2,可發(fā)生如下轉(zhuǎn)化:,其中B與E互為同分異構(gòu)體,則A可能的結(jié)構(gòu)有( 。
A.2種B.6種C.8種D.4種

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