Question

阿司匹林是一种历史悠久的解热镇痛药，学名为乙酰水杨酸，结构简式为。某探究小组在实验室探究阿司匹林的合成，主要原料是水杨酸（邻羟基苯甲酸）与醋酸酐[(CH₃CO)₂O]，制备基本实验流程如下：

已知：1、乙酰水杨酸是白色晶体，易溶于乙醇、乙醚，在128～135℃易分解。
2、主要试剂和产品的其它物理常数

名称	相对分子质量	熔点或沸点（℃）	水溶性
水杨酸	132	158（熔点）	微溶
醋酸酐	102	139.4（沸点）	与水反应
乙酰水杨酸	180	135（熔点）	微溶

 
请根据以上信息回答下列问题：
（1）写出水杨酸与醋酸酐制备阿司匹林的化学方程式                     。
（2）制备阿司匹林主反应时，仪器必须干燥的原因是                    。
（3）合成阿司匹林主反应时，最合适的加热方法是              ，除酒精灯外，该加热装置还需要的玻璃仪器有                       。
（4）提纯粗产品时加入饱和NaHCO₃溶液至没有CO₂产生为止，再抽滤（即减压过滤），结合提纯流程回答加饱和NaHCO₃溶液的目的是                                   。
（5）最终所得产品可能仍含有少量水杨酸，检验含有水杨酸的操作和现象是            
                                                                             。

Answer 1

（16分）
（1）    （3分，漏条件扣1分）
（2）防止醋酸酐与水反应（合理表达均给分，3分）
（3）水浴加热（2分）      烧杯（或水浴锅）、温度计（各1分，共2分）  
（4）使乙酰水杨酸与NaHCO₃溶液反应（1分）转化为易溶于水的乙酰水杨酸钠，便于分离（1分）。 [共2分，其他合理答案酌情给分，答除去水杨酸不给分]
（5）取少量粗产品于试管中（1分），加适量乙醇（或蒸馏水）溶解（1分），滴加几滴FeCl₃溶液（1分），若呈紫色则含水杨酸。（1分）[共4分。如果用浓溴水检验因生成的沉淀易溶解在有机体系中而导致现象不明显，可酌情扣1分。]

试题分析：（1）比较阿司匹林、水杨酸、醋酸酐的结构简式，由此推断水杨酸与醋酸酐在浓硫酸、85～90℃下发生取代反应，生成阿司匹林和醋酸；（2）根据表中信息可知，醋酸酐与水反应，由此推断仪器干燥的原因是防止醋酸酐与水反应；（3）根据温度控制的常用方法，水浴加热可以控制反应温度为85～90℃；需要的仪器主要有酒精灯、烧杯、温度计等；（4）羧酸的酸性比碳酸强，阿司匹林微溶于水，加入NaHCO₃的目的是与其羧基反应生成易溶于水的钠盐，便于分离提纯；（5）阿司匹林和水杨酸都含有羧基，因此应选择适当试剂检验水杨酸中的酚羟基，由于苯酚遇氯化铁溶液显紫色，因此检验产品含有水杨酸的操作为：取少量粗产品于试管中，加适量乙醇（或蒸馏水）溶解，滴加几滴FeCl₃溶液，若呈紫色则含水杨酸；一般不用浓溴水检验，因生成的沉淀易溶解在有机体系中而导致现象不明显。