题目内容
阿司匹林(乙酰水杨酸)是由水杨酸和乙酸酐合成的:在生成乙酰水杨酸的同时,水杨酸分子间也能发生聚合反应,生成少量聚合物(副产物).合成乙酰水杨酸的实验步骤如下:
①向150mL干燥锥形瓶中加入2.0g水杨酸、5mL乙酸酐(密度1.08g/ml)和5滴浓硫酸,振荡,待其溶解后,控制温度在85~90℃条件下反应5~10min.然后冷却,即有乙酰水杨酸晶体析出.
②减压过滤,用滤液淋洗锥形瓶,直至所有晶体被收集到布氏漏斗中.抽滤时用少量冷水洗涤晶体几次,继续抽滤,尽量将溶剂抽干.然后将粗产品转移至表面皿上,在空气中风干.
③将粗产品置于100mL烧杯中,搅拌并缓慢加入25mL饱和碳酸氢钠溶液,加完后继续搅拌2~3分钟,直到没有二氧化碳气体产生为止.过滤,用5~10mL蒸馏水洗涤沉淀,合并滤液于烧杯中,不断搅拌,慢慢加入15mL 4mol/L盐酸,将烧杯置于冷水中冷却,即有晶体析出.抽滤,用冷水洗涤晶体1~2次,再抽干水分,即得产品(纯净物)1.9克.
请回答下列问题:
(1)第①步中,要控制反应温度在85~90℃,应采用______加热方法.用这种加热方法需要的玻璃仪器有______
(2)在第②步中,用冷水洗涤晶体,其目的是______、______
(3)第③步中,加入碳酸氢钠的作用是______加入盐酸的作用是______.
(4)如何检验产品中是否混有水杨酸?______
(5)试计算本次合成阿司匹林的产率为______(保留二位有效数字)
【答案】分析:(1)控制温度在85~90℃条件下反应,反应温度不超过100℃,可用水浴加热;
(2)冷水洗涤晶体,可降低阿司匹林的溶解度,减少损耗;
(3)阿司匹林含有-COOH,可与碳酸氢钠反应生成可溶性盐;
(4)水杨酸中含有酚羟基,可用FeCl3溶液检验;
(5)以水杨酸来计算,算出2.0g水杨酸能够产生阿司匹林的质量,可计算产率.
解答:(1)水浴加热可以控制温度,需要的玻璃仪器有酒精灯、烧杯、温度计等,故答案为:水浴,酒精灯、烧杯、温度计;
(2)洗涤晶体,除去表面的杂质,用冷水,目的是减小阿司匹林的溶解,
故答案为:洗涤晶体表面附着的杂质、减少阿司匹林因溶解而引起的损耗;
(3)将阿司匹林转化为钠盐,钠盐溶于水,通过过滤而分离杂质;加入盐酸的目的是将钠盐酸化,重新转化为阿司匹林,
故答案为:使阿司匹林转化为可溶性盐,而与不溶性的物质相互分离;将阿司匹林的可溶性盐重新转化为阿司匹林;
(4)水杨酸属于酚类,通过FeCl3溶液的显色反应可以检验,方法是向水中加入少量产品,然后滴加FeCl3溶液,若有紫色出现,产品中有水杨酸,若无紫色出现,说明产品中不含水杨酸,
故答案为:向水中加入少量产品,然后滴加FeCl3溶液,若有紫色出现,产品中有水杨酸,若无紫色出现,说明产品中不含水杨酸;
(5)由2.0g水杨酸、5mL乙酸酐可以得出,乙酸酐过量,所以以水杨酸来计算,算出2.0g水杨酸能够产生阿司匹林的质量:
水杨酸~阿司匹林
138 180
2.0 m
m=2.6g,所以阿司匹林的产率为
×100%=73%或0.73,
故答案为:0.73或73%.
点评:本题考查阿司匹林的合成实验,题目难度中等,注意根据物质的性质设计实验方案,把握实验操作,学习中注意相关基础知识的积累.
(2)冷水洗涤晶体,可降低阿司匹林的溶解度,减少损耗;
(3)阿司匹林含有-COOH,可与碳酸氢钠反应生成可溶性盐;
(4)水杨酸中含有酚羟基,可用FeCl3溶液检验;
(5)以水杨酸来计算,算出2.0g水杨酸能够产生阿司匹林的质量,可计算产率.
解答:(1)水浴加热可以控制温度,需要的玻璃仪器有酒精灯、烧杯、温度计等,故答案为:水浴,酒精灯、烧杯、温度计;
(2)洗涤晶体,除去表面的杂质,用冷水,目的是减小阿司匹林的溶解,
故答案为:洗涤晶体表面附着的杂质、减少阿司匹林因溶解而引起的损耗;
(3)将阿司匹林转化为钠盐,钠盐溶于水,通过过滤而分离杂质;加入盐酸的目的是将钠盐酸化,重新转化为阿司匹林,
故答案为:使阿司匹林转化为可溶性盐,而与不溶性的物质相互分离;将阿司匹林的可溶性盐重新转化为阿司匹林;
(4)水杨酸属于酚类,通过FeCl3溶液的显色反应可以检验,方法是向水中加入少量产品,然后滴加FeCl3溶液,若有紫色出现,产品中有水杨酸,若无紫色出现,说明产品中不含水杨酸,
故答案为:向水中加入少量产品,然后滴加FeCl3溶液,若有紫色出现,产品中有水杨酸,若无紫色出现,说明产品中不含水杨酸;
(5)由2.0g水杨酸、5mL乙酸酐可以得出,乙酸酐过量,所以以水杨酸来计算,算出2.0g水杨酸能够产生阿司匹林的质量:
水杨酸~阿司匹林
138 180
2.0 m
m=2.6g,所以阿司匹林的产率为
故答案为:0.73或73%.
点评:本题考查阿司匹林的合成实验,题目难度中等,注意根据物质的性质设计实验方案,把握实验操作,学习中注意相关基础知识的积累.
练习册系列答案
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下列有关用水杨酸和乙酸酐制备阿司匹林(乙酰水杨酸)的说法中不正确的是( ) 
| A、阿司匹林分子中有1个手性碳原子 | B、水杨酸和阿司匹林都属于芳香族化合物 | C、可用FeCl3溶液检验阿司匹林中是否有未反应的水杨酸 | D、1mol阿司匹林最多可与2mol的NaOH溶液反应 |