题目内容

阿司匹林(乙酰水杨酸,)是世界上应用最广泛的解热、镇痛和抗炎药.乙酰水 S杨酸受热易分解,分解温度为128~135℃.某学习小组在实验室以水杨酸(邻羟基苯甲酸)与醋酸酐[(CH3CO)2O]为主要原料合成阿司匹林,制备基本操作流程如下:

主要试剂和产品的物理常数
名称相对分子质量熔点或沸点(℃)水
水杨酸138158(熔点)微溶
醋酸酐102139.4(沸点)反应
乙酰水杨酸180135(熔点)微溶
请根据以上信息回答下列问题:
(1)①合成阿斯匹林时,最合适的加热方式是
 
.
②抽滤所得粗产品要用少量冰水洗涤,则洗涤的具体操作是
 
.
(2)提纯粗产物中加入饱和NaHCO3溶液至没有CO2产生为止,再抽滤,则加饱和NaHCO3溶液的目的是
 
.另一种改进的提纯方法,称为重结晶提纯法.方法如图1:

(3)改进的提纯方法中加热回流的装置如图2所示,
①使用温度计的目的是
 
.冷凝水的流进方向是
 
.(填“b”或“c”).
②重结晶提纯法所得产品的有机杂质要比原方案少的原因
 
.
(4)检验产品中是否含有水杨酸的化学方法是
 
.
(5)该学习小组在实验中原料用量:2.0g水杨酸、5.0mL醋酸酐(ρ=1.08g/cm3),最终称得产品m=2.2g,则所得乙酰水杨酸的产率为
 
.
考点:制备实验方案的设计
专题:实验题
分析:(1)①控制温度在85℃~90℃,温度低于100℃,应采取水浴加热;
②用少量冰水洗涤方法是:关闭水龙头,向布氏漏斗中加入冰水至浸没沉淀物,使冰水缓慢通过沉淀物;
(2)乙酰水杨酸为微溶于水的物质,加入盐之后可以转化为易溶于水的盐,易与不溶性杂质分离;
(3)①由于加热时温度不能过高,应控制在一定范围之内,故使用温度计,冷凝水流向为“下进上出”;
②水杨酸易溶于乙酸乙酯而达到分离的目的;
(4)水杨酸含有酚羟基,遇氯化铁溶液呈紫色,据此设计检验检验产品中是否混有水杨酸;
(5)计算理论生成乙酰水杨酸的质量,可计算出产率.
解答: 解:(1)①控制温度在85℃~90℃,小于100℃,应使用水浴加热,故答案为:水浴加热;
②用少量冰水洗涤方法是:关闭水龙头,向布氏漏斗中加入冰水至浸没沉淀物,使冰水缓慢通过沉淀物,故答案为:关闭水龙头,向布氏漏斗中加入冰水至浸没沉淀物,使冰水缓慢通过沉淀物;
(2)乙酰水杨酸为微溶于水的物质,加入盐之后可以转化为易溶于水的盐,易与不溶性杂质分离,故答案为:使乙酰水杨酸与NaHCO3溶液作用转化为易溶于水的乙酰水杨酸钠,与不溶性杂质分离;
(3)①加热时温度不能过高,应控制在一定范围之内,可用温度计控制温度,防止乙酰水杨酸受热分解,为充分冷凝,是冷水充满冷凝器,应从下端进,上端出,
故答案为:控制反应温度,防止温度过高,乙酰水杨酸受热分解;b;
②水杨酸易溶于乙酸乙酯,而乙酰水杨酸难溶于乙酸乙酯,而使二者充分分离,故答案为:水杨酸易溶于乙酸乙酯,在冷却结晶时大部分溶解在乙酸乙酯中,很少结晶出来;
(4)水杨酸含有酚羟基,遇氯化铁溶液呈紫色,具体方案为:向水中加入少量产品,然后滴加FeCl3溶液,若有紫色出现,说明产品中有水杨酸;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,说明产品中有水杨酸,若无紫色出现,说明产品中不含水杨酸;
(5)n(水杨酸)=
2.0g
138g/mol
=0.0145mol,n(醋酸酐)=
5.0mL×1.08g/mL
102g/mol
=0.053mol,
则理论上生成乙酰水杨酸0.0145mol,产率为
2.2g
0.0145mol×180g/mol
=84.3%,
故答案为:84.3%.
点评:本题考查有机物合成的方案设计与评价,题目难度较大,本题注意把握实验操作原理,把握题给信息,掌握实验操作方法,学习中注意积累.
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