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  • 1. (2021高二下·台州期末) 茶叶中含有咖啡因等多种有机物。咖啡因是弱碱性化合物、为白色针状晶体,易溶于水和乙醇,微溶于石油醚;无水咖啡因的熔点为234.5℃,100℃时失去结晶水,开始升华,在120℃时升华相当显著,178℃时升华很快;滤纸的碳化温度为183℃。

    从茶叶中提取咖啡因要依次用到如上图装置,提取咖啡因的主要实验步骤:

    步骤一液-固萃取(图1):

    将10.0g茶叶研磨成粉末状,装入玉米纤维茶叶包中,然后放入恒压滴液漏斗内,在150mL圆底烧瓶中加入80mL乙醇,连接装置,加热回流。实验开始后,恒压滴液漏斗活塞处于关闭状态,直至乙醇冷凝液将茶叶包完全浸没,之后进行操A,完成一次萃取,继续重复该过程1h左右。

    步骤二蒸馏(图2):

    常压蒸馏回收提取液中的大部分乙醇(剩余10-15mL)。

    步骤三干燥(图3):

    将圆底烧瓶中的残液倒入蒸发皿中,进行一系列操作B,使水分完全除去。

    步骤四升华(图4)

    将沾在蒸发皿边上的粉末刮到蒸发皿中间。在蒸发皿上盖一张刺有许多小孔的滤纸,再取一只合适大小的玻璃漏斗,罩在蒸发皿上,并在漏斗颈部塞一小团疏松的棉花。将蒸发皿放在石棉网上用小火小心加热升华。当发现滤纸上出现浅棕色时停止加热。冷却5-10分钟后,轻轻揭开漏斗和滤纸,仔细收集在滤纸两面及器皿周围的白色针状结晶。

    请回答:

    1. (1) 图1中冷凝管的作用是
    2. (2) A的具体操作是
    3. (3) 图2中的仪器有:温度计、圆底烧瓶、蒸馏头、牛角管、冷凝管、
    4. (4) 步骤二蒸馏操作时加热圆底烧瓶的方法:
    5. (5) 步骤三中的操作B的顺序为:a→ → → →,

      a.将圆底烧瓶中的残液倒入蒸发皿中;

      b.在石棉网上小火将固体焙炒至干;

      c.蒸气浴蒸发乙醇至溶液呈粘稠状态,然后加入4g研细的生石灰粉;

      d.在搅拌下用蒸气浴将乙醇基本蒸干;

      e.用3-5mL回收的乙醇清洗烧瓶,也并入蒸发皿中。

      其中,上述操作e的目的是

    6. (6) 步骤四升华过程中应严格控制温度,如果温度太高,会造成哪些后果?
    7. (7) 下列说法正确的是____
      A . 步骤二装置中,牛角管与锥形瓶连接处应该全封闭,以防止乙醇挥发出去 B . 步骤三中,如果水分没有完全除去,咖啡因部分溶于水中,受热会随水分蒸发,无法参与升华凝华,造成收率下降 C . 步骤四将沾在蒸发皿边上的粉末刮到蒸发皿中间,既可以提高产率又可以避免污染产物 D . 步骤四在漏斗颈部塞一小团疏松棉花的目的是为了减少咖啡因蒸气逸出,提高产率
    8. (8) 有同学认为可以去除图1中的恒压滴液漏斗,将茶叶包直接放入圆底烧瓶中用乙醇直接进行加热回流萃取茶叶中的咖啡因,设原方案为甲方案,该同学的方案为乙方案,你认为哪个方案更好,并解释原因:

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