Question

10．茶葉中含咖啡堿，能溶于水、乙醇，更易溶于氯仿（CHCl₃），178℃時快速升華．另外茶葉中還含有11%～12%的丹寧酸，也易升華，易溶于水及乙醇，但不溶于氯仿．現(xiàn)從茶葉中提取咖啡堿流程如下：
步驟Ⅰ：稱取一定量的茶葉，放入右圖所示提取器的濾紙筒中，在圓底燒瓶中加入95%乙醇，用水浴加熱，連續(xù)提取1.5小時．
步驟Ⅱ：待冷凝液剛剛虹吸下去時，立即停止加熱．稍冷后，改成蒸餾裝置，回收提取液中的大部分乙醇．
步驟Ⅲ：趁熱將瓶中的殘液傾入蒸發(fā)皿中，拌入3～4g生石灰粉使成糊狀，低溫蒸干，并壓碎塊狀物．
步驟Ⅳ：取一只口徑合適的玻璃漏斗，罩在隔以刺有許多小孔濾紙的蒸發(fā)皿上，小心加熱升華，控制溫度在180℃左右．當濾紙上出現(xiàn)大量白色毛狀結晶時，停止加熱，使其自然冷卻，收集升華所得咖啡因．
回答下列問題：
（1）實驗之前需要將茶葉研磨成粉末狀，其目的是加快溶解提取的速率，提高浸出率．
（2）溶解抽提時不選擇氯仿直接將咖啡堿提取而選用乙醇的原因是乙醇是一種綠色的有機溶劑，氯仿在光照時會生成有毒的光氣，乙醇比氯仿綠色環(huán)保．
（3）提取器中虹吸管的作用是方便提出生成物，控制提取器中液體的體積．
（4）冷凝器中冷卻水a從b進出（選填“a”或“b”）．
（5）生產過程中可循環(huán)使用的物質是乙醇．
（6）在粗產品中加入生石灰的原因是將丹寧酸轉化為熔沸點更高的丹寧酸鈣，有利于升華時得到純凈的咖啡堿．

Answer 1

分析 （1）粉末狀反應時，可增大接觸面積，加快了溶解速率；
（2）乙醇是一種綠色的有機溶劑，氯仿在光照時會生成有毒的光氣；
（3）虹吸管可以方便提出生成物，控制提取器中液體的體積；
（4）采取逆流原理通入冷凝水，充分冷凝回流；
（5）回收提取液中的乙醇可以繼續(xù)用于茶葉的溶解；
（6）丹寧酸轉化成鈣鹽后，不易升華，便于分離．

解答 解：（1）粉末狀反應時，可增大接觸面積，加快溶解提取的速率，提高浸出率，
故答案為：加快溶解提取的速率，提高浸出率；
（2）乙醇是一種綠色的有機溶劑，氯仿在光照時會生成有毒的光氣，乙醇比氯仿綠色環(huán)保，故選擇乙醇而不選擇氯仿提取溶解抽咖啡堿，
故答案為：乙醇是一種綠色的有機溶劑，氯仿在光照時會生成有毒的光氣，乙醇比氯仿綠色環(huán)保；
（3）虹吸管可以方便提出生成物，控制提取器中液體的體積，
故答案為：方便提出生成物，控制提取器中液體的體積；
（4）采取逆流原理通入冷凝水，冷凝管中水應從下口a進，由上口b出，
故答案為：a；b；
（5）回收提取液中的乙醇可以繼續(xù)用于茶葉的溶解，即乙醇可以循環(huán)利用，
故答案為：乙醇；
（6）加入氧化鈣，將丹寧酸轉化為熔沸點更高的丹寧酸鈣，有利于升華時得到純凈的咖啡堿，
故答案為：將丹寧酸轉化為熔沸點更高的丹寧酸鈣，有利于升華時得到純凈的咖啡堿．

點評 本題以從茶葉提取咖啡堿的實驗為載體，考查學生對實驗裝置、原理的分析評價等，較好的考查學生閱讀獲取信息能力、知識遷移運用能力、分析解決問題的能力，難度中等．