Question

3．乙酰水杨酸即阿斯匹林（aspirin）是一种解热止痛、治疗感冒药，实验室制取原理为：

实验方学科王法：在干燥的锥形瓶中放入称量好的水杨酸（6.2g  0.045mol）、乙酸酐（5mL  5.4g0.053mol），滴入3mL浓硫酸，在70℃反应一段时间后，按如下流程分离出乙酰水杨酸．

已知：①乙酰水杨酸学科王溶于热水，在冷水中微溶；熔点：136°C，沸点：321.4°C．
②乙酰水杨酸钡、水杨酸钡均可溶于水．
③乙酸酐遇水生成乙酸．
④乙酰水杨酸钠易溶于水，上述学科王粗产物中有少量难溶于水的聚合物．
（1）反应后用40mL冰水稀释反应混合物的操作是：待反应液稍冷后，在玻璃棒不断搅拌下将反应液沿烧杯壁慢慢倒入40ml冰水中．
（2）操作Ⅰ为过滤．
（3）判断粗产物与饱和碳酸氢钠已反应完全的现象是：无气泡产生．
（4）某同学推测产品中可能还含有少量水杨酸和Na₂SO₄，设计了如下方案进行检验，实验证明不含杂质，请在答题卡上完成表中内容．

序号	实验方案	实验现象	结论
①	将少量产品加入6mL水的试管A中，振荡，将上层液体倾析至B、C中．	得到白色晶体和无色溶液
②	向试管B中加入少量BaCl2溶液． （或取试管B中溶液做焰色反应实验）．	不产生白色沉淀（或焰色不呈黄色）	产品中不含 Na2SO4
③	向试管C中，加入少量FeCl3溶液（或浓溴水）．	溶液不显紫色（或无白色沉淀出现）．	产品中不含水杨酸

（5）产率计算：称量干燥后纯净产品质量为3.2g，该实验中乙酰水杨酸的产率为40%（保留三位有效数字）．

Answer 1

分析 在干燥的锥形瓶中放入称量好的水杨酸（6.2g 0.045mol）、乙酸酐（5mL 5.4g 0.053mol），滴入5滴浓硫酸，在70℃反应一段时间，按流程分离出乙酰水杨酸，反应混合物加入冰水中稀释，乙酰水杨酸溶于热水，在冷水中微溶，防止乙酰水杨酸溶解过滤得到晶体加入饱和碳酸氢钠溶液到无气体生成，加入硫酸酸化冷却抽滤洗涤干燥得到较纯净的乙酰水杨酸；
（1）乙酰水杨酸溶于热水，在冷水中微溶，沿烧杯壁慢慢倒入冰水，并用玻璃棒不断搅拌；
（2）冰水中乙酰水杨酸为固体操作Ⅰ是过滤；
（3）粗产品加入饱和碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳；判断粗产物与饱和碳酸氢钠反应是否完全；
（4）验证硫酸根离子的存在或验证钠离子的存在证明是否含有硫酸钠；加入浓溴水或氯化铁溶液，利用酚羟基的性质检验是否含有水杨酸；
（5）在干燥的锥形瓶中放入称量好的水杨酸（6.2g 0.045mol）、反应后理论上生成乙酰水杨酸0.045mol，实际生成3.2g，结合产率概念计算．

解答 解：（1）乙酰水杨酸溶于热水，在冷水中微溶，沿烧杯壁慢慢倒入冰水，并用玻璃棒不断搅拌进行稀释，操作步骤为：待反应液稍冷后，在玻璃棒不断搅拌下将反应液沿烧杯壁慢慢倒入40ml冰水中；
故答案为：待反应液稍冷后，在玻璃棒不断搅拌下将反应液沿烧杯壁慢慢倒入40ml冰水中；
（2）固液分离通常用过滤操作，冰水中乙酰水杨酸为固体操作Ⅰ是过滤，
故答案为：过滤；
（3）粗产品加入饱和碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳，判断粗产物与饱和碳酸氢钠反应是否完全可以依据是否有气泡生成判断，无汽泡证明反应完全；
故答案为：无气泡产生；
（4）产品中可能还含有少量水杨酸和Na₂SO₄，设计方案进行检验，实验证明不含杂质，验证硫酸根离子的存在或验证钠离子的存在证明是否含有硫酸钠，向试管B中加入少量BaCl₂溶液（或取试管B中溶液做焰色反应实验）；不产生白色沉淀（或焰色不呈黄色）证明无硫酸钠；加入浓溴水或氯化铁溶液，利用酚羟基的性质检验是否含有水杨酸，加入少量FeCl₃溶液（或浓溴水），溶液不显紫色（或无白色沉淀出现）证明不含水杨酸；
故答案为：

序号	实验方案	实验现象	结论
①
②	向试管B中加入少量BaCl2溶液（或取试管B中溶液做焰色反应实验）	不产生白色沉淀（或焰色不呈黄色）
③	加入少量FeCl3溶液（或浓溴水）．	溶液不显紫色（或无白色沉淀出现）．

（5）在干燥的锥形瓶中放入称量好的水杨酸（6.2g 0.045mol）、反应后理论上生成乙酰水杨酸0.045mol，实际生成3.2g，乙酰水杨酸的产率为$\frac{3.2}{0.045×180}$×100%=40%，
故答案为：40%．

点评 本题考查了有机物制备方法和实验基本操作的分析应用，物质性质和 题干信息分析是解题关键，题目难度中等．