23．（10分）青蒿素，是烃的含氧衍生物，为无色针状晶体，易溶于丙酮、氯仿和苯中，在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解，在水中几乎不溶，熔点为156～157℃，热稳定性差，青蒿素是高效的抗疟药．已知：乙醚沸点为35℃．从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础的，主要有乙醚浸取法和汽油浸取法．乙醚浸取法的主要工艺为如图1：
请回答下列问题：
（1）对青蒿进行干燥破碎的目的是 增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素的浸取率 ．
（2）操作I需要的玻璃仪器主要有：烧杯、 漏斗、玻璃棒 ，为加速操作I的进行，最好采用 抽滤或减压过滤 的方法，操作Ⅱ的名称是 蒸馏 ． （3）操作Ⅲ的主要过程可能是 B （填字母）． A．加水溶解，蒸发浓缩、冷却结晶 B．加95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤 C．加入乙醚进行萃取分液
（4）用如图2实验装置测定青蒿素分子式的方法如下：
将28.2g青蒿素样品放在硬质玻璃管C中，缓缓通入空气数分钟后，再充分燃烧，精确测定装置E和F实验前后的质量，根据所测数据计算．
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①装置E中盛放的物质是 CaCl2或P2O5 ，装置F中盛放的物质是 碱石灰 ． ②该实验装置可能会产生误差，造成测定含氧量偏低，改进方法是 在装置F后连接一个防止空气中的CO?和水蒸气进入F的装置 ． ③用合理改进后的装置进行试验，称得：
装置 E F 实验前/g 22.6 80.2 实验后/g 42.4 146.2 则测得青蒿素的最简式是 C15H22O5 ．
（5）某学生对青蒿素的性质进行探究．将青蒿素加入含有NaOH、酚酞的水溶液中，青蒿素的溶解量较小，加热并搅拌，青蒿素的溶解量增大，且溶液红色变浅，说明青蒿素与 C （填字母）具有相同的性质．
A．乙醇 B．乙酸 C．乙酸乙酯 D．葡萄糖 （6）某科研小组经多次提取青蒿素实验认为用石油醚做溶剂较为适宜，实验中通过控制其他实验条件不变，来研究原料的粒度、提取时间和提取温度对青蒿素提取速率的影响，其结果如图3所示，由图可知控制其他实验条件不变，采用的最佳粒度、时间和温度为 B ．
A．80目、100分钟、50℃B．60目、120分钟、50℃C．60目、120分钟、55℃ 【解答】解：根据乙醚浸取法的流程可知，对青蒿进行干燥破碎，可以增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素的浸取率，用乙醚对青蒿素进行浸取后，过滤，可得滤液和滤渣，提取液经过蒸馏后可得青蒿素的粗品，对粗品加95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤可得精品，
（1）根据乙醚浸取法的流程可知，对青蒿进行干燥破碎，可以增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素的浸取率，
故答案为：增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素的浸取率；
（2）根据上面的分析，操作I为过滤，需要的玻璃仪器主要有：烧杯、漏斗、玻璃棒，为加速过滤的进行，最好采用 抽滤或减压过滤的方法，操作Ⅱ的名称是蒸馏，
故答案为：漏斗、玻璃棒；抽滤或减压过滤；蒸馏；
（3）根据上面的分析可知，粗品中加95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤可得精品，
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故选B；
（4）为了能准确测量青蒿素燃烧生成的CO2和H2O，实验前应通入除去CO2和H2O的空气，排除装置内的空气，防止干扰实验．E和F一个吸收生成的H2O，一个吸收生成的CO2，应先吸水后再吸收CO2，所以E内装的CaCl2或P2O5，而F中为碱石灰，而在F后应再加入一个装置防止外界空气中CO2，和H2O进入的装置，
①根据上面的分析可知，装置E中盛放的物质是 CaCl2或P2O5，装置F中盛放的物质是 碱石灰，
故答案为：CaCl2或P2O5；碱石灰；
②该实验装置可能会产生误差，造成测定含氧量偏低，改进方法是 在装置F后连接一个防止空气中的CO?和水蒸气进入F的装置，
故答案为：在装置F后连接一个防止空气中的CO?和水蒸气进入F的装置； ③由数据可知 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质量为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， 故答案为：C15H22O5；
（5）由于酯能溶于水，能在氢氧化钠溶液中水解并消耗氢氧化钠结合题意可知，青蒿素中含有酯基，故选C；
（6）根据原料的粒度对青蒿素提取速率的影响可知，应为60目，根据提取时间对青蒿素提取速率的影响可知，时间应为120分钟，根据提取温度对青蒿素提取速率的影响可知，温度应为50℃，故选B．
24．（24分）（一）某化学研究性学习小组讨论Fe3+和SO32﹣之间发生怎样的反应，提出了两种可能；一是发生氧化还原反应：2Fe3++SO32﹣+H2O=2Fe2++SO42﹣+2H+；二是发生双水解反应：2Fe3++3SO32﹣+6H2O=2Fe2++2Fe（OH）3（胶体）+3H2SO4，为了证明是哪一种反应发生，同学们设计并实施了下列实验，请填写下列空白： 实验Ⅰ：学生选择的实验用品：Na2SO3浓溶液，BaCl2稀溶液，稀盐酸，试管若
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干，胶头滴管若干，从选择的药品分析，设计这个实验的目的是 检验Na2SO3是否变质（或检验Na2SO3溶液中是否混有Na2SO4） ．
实验Ⅱ：取5mL FeCl3浓溶液于试管中，再滴加入 Na2SO3浓溶液，观察到溶液颜色由黄色变为红棕色，无气泡产生，无沉淀生成，继续加入Na2SO3浓溶液至过量，溶液颜色加深，最终变为红褐色，这种红褐色液体是 氢氧化铁胶体 向红褐色液体中加入稀盐酸至过量，将所得溶液分为两等份，其中一份加入KSCN溶液变成血红色，反应的离子方程式为 Fe3++3SCN﹣=Fe（SCN）3 ．另一份加入BaCl2稀溶液有少量白色沉淀生成，产生该白色沉淀的离子方程式是 Ba2++SO42﹣═BaSO4↓ ．
实验Ⅲ：换成两种稀溶液重复实验Ⅱ，产生现象完全相同，由上述实验得出的结论是 Fe3+与SO32﹣同时发生氧化还原反应和双水解反应
若在FeCl3溶液中加入Na2CO3浓溶液，观察到红褐色沉淀并且产生无色气体，该反应的化学方程式是 2FeCl3+3Na2CO3+3H2O=2Fe（OH）3↓+3CO2↑+6NaCl ． 从形式上看，Na2CO3和Na2SO3相似，但是从上述实验中可以看出，二者的水溶液与FeCl3溶液反应现象差别很大，分析其可能的原因是：① SO32﹣有较强的还原性，CO32﹣没有还原性 ；② SO32﹣水解能力较CO32﹣小 ．
（二）镍虽不是中学阶段常见的金属元素，但在工业生产中有着重要作用．NiSO4?xH2O是一种绿色易溶于水的晶体，广泛用于镀镍、电池等，可由电镀废渣（除镍外，还含有铜、锌、铁等元素）为原料获得．操作步骤如下：
①向滤液Ⅰ中加入FeS是为了除去Cu2、Zn2等杂质，除去Cu2的离子方程式为
+
+
+
FeS（aq）+Cu2+（aq）=Fe2+（aq）+CuS（aq） ．
②滤液Ⅲ溶质的主要成分是NiSO4，加Na2CO3过滤后，再加适量稀硫酸溶解又生成NiSO4，这两步操作的目的是 增大NiSO4浓度，富集Ni元素，有利于蒸发结晶 ．
【解答】解：实验Ⅰ：学生选择的实验用品：Na2SO3浓溶液、BaCl2稀溶液、稀
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盐酸，目的是检验亚硫酸钠是否被氧化成了硫酸钠，
故答案为：检验Na2SO3是否变质（或检验Na2SO3溶液中是否混有Na2SO4）； 实验Ⅱ：FeCl3浓溶液于试管中，逐滴加入Na2SO3浓溶液，铁离子能够与亚硫酸根离子发生水解生成了红褐色的氢氧化铁胶体；
加入KSCN溶液，溶液变为血红色，反应反应的离子方程式为：Fe3++3SCN﹣═Fe（SCN）3，另一份加入BaCl2稀溶液有少量白色沉淀生成，产生该白色沉淀的离子方程式是：Ba2++SO42﹣═BaSO4↓，
故答案为：氢氧化铁胶体；Fe3++3SCN﹣=Fe（SCN）3； Ba2++SO42﹣═BaSO4↓； 实验Ⅲ：换用稀释的FeCl3和Na2SO3溶液重复实验Ⅱ，产生的现象完全相同，证明了Fe3+与SO32﹣发生氧化还原反应和双水解反应是同时进行的，
在FeCl3浓溶液中加Na2CO3浓溶液，观察到红褐色沉淀并且产生无色气体，二者发生了双水解反应，反应的化学方程式为：2FeCl3+3Na2CO3+3H2O=2Fe（OH）
3↓+3CO2↑+6NaCl；
从形式上看，Na2CO3和Na2SO3相似，但是从上述实验中可以看出，二者的水溶液与FeCl3溶液反应现象差别很大，分析其可能的原因是：
由于亚硫酸根离子具有较强的还原性，能够与铁离子发生氧化还原反应，而碳酸根离子没有还原性；
铁离子与亚硫酸根离子生成了氢氧化铁胶体，与碳酸根离子反应生成了氢氧化铁沉淀，说明碳酸根离子水解能力比亚硫酸根离子大，
故答案为：Fe3+与SO32﹣同时发生氧化还原反应和双水解反应；2FeCl3+3Na2CO3+3H2O=2Fe（OH）3↓+3CO2↑+6NaCl；SO32﹣有较强的还原性，CO32
﹣
没有还原性；SO32﹣水解能力较CO32﹣小；
（二）电镀废渣（除镍外，还含有铜、锌、铁等元素），过滤后在滤液中加入FeS，生成CuS、ZnS，可除去Cu2、Zn2等杂质，对滤液Ⅱ先加W，应为过氧化氢，可
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+
氧化Fe2+生成Fe3+，有利于水解生成氢氧化铁沉淀而除去，过滤后在滤液中加入碳酸钠，可生成NiCO3，过滤后加入硫酸可生成NiSO4，经蒸发、浓缩、冷却结晶可得到硫酸镍晶体，
①向滤液Ⅰ中加入FeS主要目的是除去Cu、Zn等杂质，说明CuS的溶解度更小，反应的离子方程式为FeS（aq）+Cu2+（aq）=Fe2+（aq）+CuS（aq），
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故答案为：FeS（aq）+Cu2+（aq）=Fe2+（aq）+CuS（aq）；
②滤液Ⅲ溶质的主要成分是NiSO4，再加入碳酸钠过滤后，加稀硫酸溶解又生成NiSO4，可增大成NiSO4浓度，有利于蒸发结晶，
故答案为：增大NiSO4浓度，富集Ni元素，有利于蒸发结晶．
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