Question

【題目】咖啡因是一種生物堿(易溶于水及乙醇，熔點234.5℃，100℃以上開始升華)，有興奮大腦神經(jīng)和利尿等作用。茶葉中含咖啡因約1%~5%、單寧酸(Ka約為10-6，易溶于水及乙醇)約3%~10%，還含有色素、纖維素等。實驗室從茶葉中提取咖啡因的流程如圖所示。

索氏提取裝置如圖所示。實驗時燒瓶中溶劑受熱蒸發(fā)，蒸汽沿蒸汽導管2上升至球形冷凝管，冷凝后滴入濾紙?zhí)淄?/span>1中，與茶葉末接觸，進行萃取。萃取液液面達到虹吸管3頂端時，經(jīng)虹吸管3返回燒瓶，從而實現(xiàn)對茶葉末的連續(xù)萃取。回答下列問題：

（1）實驗時需將茶葉研細，放入濾紙?zhí)淄?/span>1中，研細的目的是___。圓底燒瓶中加入95%乙醇為溶劑，加熱前還要加幾粒___。

（2）提取過程不可選用明火直接加熱，原因是___。與常規(guī)的萃取相比，采用索氏提取器的優(yōu)點是___。

（3）提取液需經(jīng)“蒸餾濃縮”除去大部分溶劑。與水相比，乙醇作為萃取劑的優(yōu)點是___。“蒸餾濃縮”需選用的儀器除了圓底燒瓶、蒸餾頭、溫度計、接收管之外，還有___(填標號)。

A.直形冷凝管 B.球形冷凝管 C.接收瓶 D.燒杯

（4）濃縮液加生石灰的作用是中和___和吸收___。

（5）可采用如圖所示的簡易裝置分離提純咖啡因。將粉狀物放入蒸發(fā)皿中并小火加熱，咖啡因在扎有小孔的濾紙上凝結(jié)，該分離提純方法的名稱是___。

Answer 1

【答案】增加固液接觸面積，提取充分 沸石 乙醇易揮發(fā)，易燃 使用溶劑量少，可連續(xù)萃取(萃取效率高) 乙醇沸點低，易濃縮 AC 單寧酸 水 升華

【解析】

實驗室從茶葉中提取咖啡因的流程為：將茶葉末先進行索氏提取得到茶葉殘渣和提取液，對提取液蒸餾濃縮得到濃溶液，然后向濃溶液中加入生石灰除去單寧酸和水，得到粉狀物；由于咖啡因100℃以上開始升華，可通過加熱升華的方法分離出咖啡因。

（1）將茶葉研細是為了增加固液接觸面積，使提取充分；為了防止暴沸，需要加入沸石；故答案為：增加固液接觸面積，提取充分；沸石；

（2）該實驗中的萃取劑為乙醇，乙醇易揮發(fā)，易燃，為了避免暴沸，提取過程不可選用明火直接加熱；根據(jù)圖示裝置及題干描述可知，與常規(guī)的萃取相比，索氏提取器使用溶劑少，可連續(xù)萃取，故答案為：乙醇易揮發(fā)，易燃；使用溶劑量少，可連續(xù)萃取(萃取效率高)；

（3）提取液需經(jīng)“蒸餾濃縮”除去大部分溶劑。乙醇易揮發(fā)，則與水相比，乙醇作為萃取劑的優(yōu)點是乙醇沸點低，易濃縮；結(jié)合蒸餾操作方法可知，“蒸餾濃縮”需選用的儀器除了圓底燒瓶、蒸餾頭、溫度計、接收管之外，還有冷凝管和接收器，其中蒸餾操作用直形冷凝管，回流時用球形冷凝管，所以應(yīng)選用直形冷凝管，即選AC，故答案為：乙醇沸點低，易濃縮；AC；

（4）生石灰為CaO，CaO為堿性氧化物，提取液中混有單寧酸，CaO能夠中和單寧酸，還能夠吸收水分，故答案為：單寧酸；水；

（5）根據(jù)咖啡因“100℃以上開始升華”可知，該分離提純方法為升華，故答案為：升華。