某化学研究小组欲探究从茶叶提取咖啡因并测定其含量,设计了探究实验步骤如下: 步骤1(浸取):称取50克干燥的茶叶,研碎,置于大烧杯中加水煮沸15~20分钟后,
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某化学研究小组欲探究从茶叶提取咖啡因并测定其含量,设计了探究实验步骤如下: 步骤1(浸取):称取50克干燥的茶叶,研碎,置于大烧杯中加水煮沸15~20分钟后,过滤,弃去茶叶渣。向滤液中加入适量熟石灰,过滤 ,弃去滤渣。 步骤2(提纯):将滤液转移至蒸发皿中,浓缩至30 mL;冷却;转移至某仪器中;加入氯仿15 mL,分离弃去水层。将氯仿层转入蒸馏烧瓶中,水浴蒸馏,再转入小烧杯中,水浴蒸去氯仿,得到咖啡因粗品。 步骤3(称量):称量步骤2的产品。读数如图所示。 |
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已知:含结晶水的咖啡因为白色针状结晶粉末,味苦。能溶于水、乙醇,易溶于热水、氯仿等。在100℃时失去结晶水,开始升华,120℃升华显著,178℃以上升华加快。无水咖啡因的熔点是238℃。在植物中,咖啡因常与有机酸等结合呈盐的形式而存在。请回答下列问题(1)从植物中提取物质的一般思路是:取样→研碎→浸取→过滤(得可溶性被提取物质)→提纯或浓缩滤液中有效成分。到目前为止,你所了解的提纯物质的常见方法有______、______、______、________。 (2)步骤 1中,过滤操作中所需要的玻璃仪器有____________________。 (3)步骤1中,加入熟石灰的作用是_______。可以代替熟石灰的试剂是__________。 A.Na2SO4 B.Na2CO3 C.Ba(OH)2 D.生石灰 (4)步骤2中,“某仪器”为_________,“将氯仿层转入蒸馏烧瓶,水浴蒸馏”的目的是_____________。 (5)请计算样品中咖啡因的含量__________________。 |
答案
(1)过滤法、重结晶法、蒸发结晶法、萃取分液法、纸上层析法、蒸馏法等 (2)烧杯、玻棒、漏斗 (3)与有机酸反应,生成沉淀,使咖啡因容易提取;CD (4)分液漏斗;分离回收氯仿 (5)2.8% |
举一反三
石灰石的主要成份是碳酸钙,此外还有 SiO2 、 Fe2O3、 Al2O3等杂质。测定石灰石中钙元素的质量百分含量的流程图如下: |
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已知:草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸。 (1)滤渣Ⅰ的成分是_________,该物质溶于氢氧化钠溶液的化学方程式为__________________________。 (2)请写出生成滤渣Ⅱ(CaC2O4·H2O)的离子方程式____________________。 (3)加入的(NH4)2C2O4 溶液要求是饱和的,其原因是____________。不仅如此,在加入饱和(NH4)2C2O4 溶液后,还需要向溶液中滴加氨水,其原因是_______________ 。 (4)将草酸钙沉淀 (CaC2O4·H2O),用硫酸溶解,用a mol/L的标准高锰酸钾溶液滴定生成的草酸,发生化学反应:H2C2O4 + MnO4- + H+ → Mn2+ + CO2 ↑+ H2O(未配平),其中还原剂是___________。若开始取用样品的质量为m g,硫酸溶解后所得草酸溶液的体积为100mL,每次取25.00mL进行滴定,达到滴定终点时所耗KMnO4溶液体积为 b ml(三次平均值),所得草酸溶液的物质的量的浓度是____________ ;石灰石中钙元素的质量百分含量为_________。(相对原子质量:Ca-40) |
汉密尔顿.史密斯出生于1931 年,不修边幅的他并不认为自己是一名世界级的科学家,自称是“厨房化学师”。“厨房化学”可以理解为利用家庭生活用品来做化学实验,对化学进行学习和研究的活动。某厨房内有一含NaCl 、Na2CO3·10H2O 和NaHCO3的混合物,某同学设计如下实验,通过测量反应前后C 、D 装置质量的变化,测定该混合物中各组分的质量分数。 |
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(1)实验时,B中发生反应的化学方程式为 。 (2)装置C、D中盛放的试剂分别为:C ,D 。(供选试剂为:浓硫酸、无水CaCl2、碱石灰) (3)E装置中的仪器名称是 ,它在该实验中的主要作用是 。 (4)若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶,则测得的NaCl含量将 (填“偏高”“偏低”或“无影响”或“不能确定”)。 (5)反应前,在B装置中通入空气可减少实验误差,操作方法是 。 |
复盐M【K3Fe(A2B4)3·3H2O】可用于摄影和蓝色印刷。某小组同学将纯净的化合物M在一定条件下加热分解,对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。 (1)经分析,所得气体产物由甲、乙和水汽组成,甲、乙转化关系如图(Ⅰ) ,转化时的能量变化如图(Ⅱ)。已知X为元素A的单质,Y为元素B的单质,A、B均为常见短周期非金属元素,X与Y可直接化合生成乙。则化合物乙的电子式为_____________,写出反应 X+Y→甲的热化学方程式:________________。 |
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(2)该小组同学查阅资料后推知,固体产物中,铁元素不可能以三价形式存在,而盐也只有K2AB3。验证固体产物中存在钾元素的方法是____________。 (3)为了进一步确定复盐M的分解反应方程式,小组同学对固体产物进行定量测量。 判断KMnO4溶液与试样反应到达滴定终点的现象为______________。由以上实验数据的分析可知,加热后所得固体产物中除K2AB3外还含有什么物质?它们之间的物质的量之比为多少?请把你的结论填入下表中(可以不填满或补充空格) |
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(4)通过以上结论,复盐M加热分解的反应方程式为:__________,当有0.2mol 复盐M分解时,反应中转移的电子数为_____________mol。 |
某化学研究性学习小组拟对一种焰火原料(由两种短周期的常见金属单质组成的合金粉末)进行探究。请完成下列探究报告。 【探究目的】 探究该焰火原料的组成 【资料检索】 ① Mg2+检验方法:取2滴待检液,加入2滴2 mol/L NaOH溶液 ,再加入1滴镁试剂(Ⅰ)染料(对硝基苯偶氮苯二酚)。若出现沉淀并吸附镁试剂(Ⅰ)染料呈天蓝色,表示待检液中含有Mg2+。Ag+、Cu2+、Fe3+、NH4+会妨碍Mg2+检出。 ② Mg(OH)2可溶于浓的氯化铵溶液,其他的常见不溶碱难溶于氯化铵。 ③ 很多合金是金属互化物,有确定的化学组成。 【探究思路】 ① 确定焰火原料所含金属种类; ② 测定焰火原料的化学式。 【实验探究】 (1) 甲同学设计实验方案,确定焰火原料中的金属种类,实验记录如下。 |
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①由甲的实验记录 可知,该焰火原料是由 ________和________两种金属组成的合金; ②实验中滤液加入足量氢氧化钠溶液后需煮沸,煮沸的理由是______________________。 (2)乙同学利用甲同学的结论,设计如下图所示的实验步骤,确定合金组成。 |
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问题讨论: ① 能确定合金组成的数据组有________。(填字母) A. m、n B. m、y C. n、y ② 若合金中相对原子质量较小的金属的物质的量分数为x,金属总物质的量为7 mol,试在下图中作出y随x变化的曲线。 |
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③ 当y=8.5 mol时,该合金是一种金属互化物,其化学式为________________。 |
某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量. |
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(1)A中试剂为____________________. (2)实验前,先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻,其目的是____________________. (3)检查气密性,将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,需进行的操作还有: ①记录C的液面位置;②将B中剩余固体过滤,洗涤,干燥,称重; ③待B中不 再有气体产生并恢复至室温后,记录C的液面位置; ④由A向B中滴加足量试剂; 上述操作的顺序是_________(填序号);记录C的液面位置时,除视线平视外,还应______________________ (4)B中发生反应的化学反应方程式__________________ (5)若实验 用铝镁合金的质量为a g,测得氢气体积为b mL(已换算为标准状况),B 中剩余固体的质量为c g,则铝的相对原子质量为____________. (6)实验过程中,若未洗涤过滤所得的不溶物,则测得铝的质量分数将________.(填“偏大”、“偏小”或“不受影响”) |
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