Question

6．阿司匹林（乙酰水楊酸，）是世界上應(yīng)用最廣泛的解熱、鎮(zhèn)痛和抗炎藥．乙酰水楊酸受熱易分解，分解溫度為128～135℃．某學(xué)習(xí)小組在實驗室以水楊酸（鄰羥基苯甲酸）與醋酸酐[（CH₃CO）₂O]為主要原料合成阿司匹林，制備基本操作流程如下：

主要試劑和產(chǎn)品的物理常數(shù)

名稱	相對分子質(zhì)量	熔點或沸點 （℃）	水
水楊酸	138	158（熔點）	微溶
醋酸酐	102	139.4（沸點）	反應(yīng)
乙烯水楊酸	180	135（熔點）	微溶

請根據(jù)以上信息回答下列問題：
（1）制備阿司匹林時，要使用干燥的儀器的原因是防止乙酸酐水解．
（2）合成阿斯匹林時，最合適的加熱方法是水浴加熱．
（3）提純粗產(chǎn)物中加入飽和NaHCO₃溶液至沒有CO₂產(chǎn)生為止，再抽濾，則加飽和NaHCO₃溶液的目的是使乙酰水楊酸與NaHCO₃溶液作用轉(zhuǎn)化為易溶于水的乙酰水楊酸鈉，便于與聚合物分離．
另一種改進(jìn)的提純方法，稱為重結(jié)晶提純法．方法如下：

（4）改進(jìn)的提純方法中加熱回流的裝置如圖所示
①使用溫度計的目的是控制反應(yīng)溫度，防止溫度過高，乙酰水楊酸受熱分解．冷凝水的流進(jìn)方向是b．（填“b”或“c”）．
②重結(jié)晶提純法所得產(chǎn)品的有機雜質(zhì)要比原方案少的原因水楊酸易溶于乙酸乙酯，冷卻結(jié)晶時大部分水楊酸仍溶解在乙酸乙酯中很少結(jié)晶出來．
（5）檢驗產(chǎn)品中是否含有水楊酸的化學(xué)方法是取少量結(jié)晶于試管中，加蒸餾水溶解，滴加FeCl₃溶液，若呈紫藍(lán)色，則含水楊酸．
（6）該學(xué)習(xí)小組在實驗中原料用量：2.0g水楊酸、5.0mL醋酸酐（ρ=1.08g/cm³），最終稱得產(chǎn)品m=2.2g，則所得乙酰水楊酸的產(chǎn)率為84.3%．

Answer 1

分析 （1）乙酸酐容易發(fā)生水解，故儀器應(yīng)干燥；
（2）控制溫度在85℃～90℃，溫度低于100℃，應(yīng)采取水浴加熱；
（3）乙酰水楊酸為微溶于水的物質(zhì)，加入鹽之后可以轉(zhuǎn)化為易溶于水的鹽，易與不溶性雜質(zhì)分離；
（4）①由于加熱時溫度不能過高，應(yīng)控制在一定范圍之內(nèi)，故使用溫度計，冷凝水流向為“下進(jìn)上出”；
②水楊酸易溶于乙酸乙酯而達(dá)到分離的目的；
（5）水楊酸含有酚羥基，遇氯化鐵溶液呈紫色，據(jù)此設(shè)計檢驗檢驗產(chǎn)品中是否混有水楊酸；
（6）計算理論生成乙酰水楊酸的質(zhì)量，可計算出產(chǎn)率．

解答 解：（1）乙酸酐容易發(fā)生水解生成乙酸，故儀器應(yīng)干燥防止乙酸酐水解，
故答案為：防止乙酸酐水解；
（2）控制溫度在85℃～90℃，小于100℃，應(yīng)使用水浴加熱，
故答案為：水浴加熱；
（3）乙酰水楊酸為微溶于水的物質(zhì)，加入鹽之后可以使乙酰水楊酸與NaHCO₃溶液作用轉(zhuǎn)化為易溶于水的乙酰水楊酸鈉，便于與聚合物分離，
故答案為：使乙酰水楊酸與NaHCO₃溶液作用轉(zhuǎn)化為易溶于水的乙酰水楊酸鈉，便于與聚合物分離；
（4）①加熱時溫度不能過高，應(yīng)控制在一定范圍之內(nèi)，可用溫度計控制溫度，防止乙酰水楊酸受熱分解，為充分冷凝，是冷水充滿冷凝器，應(yīng)從下端進(jìn)，上端出，
故答案為：控制反應(yīng)溫度，防止溫度過高，乙酰水楊酸受熱分解；b；
②水楊酸易溶于乙酸乙酯，而乙酰水楊酸難溶于乙酸乙酯，而使二者充分分離，
故答案為：水楊酸易溶于乙酸乙酯，冷卻結(jié)晶時大部分溶解在乙酸乙酯中，很少結(jié)晶出來；
（5）水楊酸含有酚羥基，遇氯化鐵溶液呈紫色，具體方案為：向水中加入少量產(chǎn)品，然后滴加FeCl₃溶液，若有紫色出現(xiàn)，說明產(chǎn)品中有水楊酸；若無紫色出現(xiàn)，說明產(chǎn)品中不含水楊酸，
故答案為：水楊酸易溶于乙酸乙酯，冷卻結(jié)晶時大部分水楊酸仍溶解在乙酸乙酯中很少結(jié)晶出來；
（6）n（水楊酸）=$\frac{2.0g}{138g/mol}$=0.0145mol，n（醋酸酐）=$\frac{5.0mL×1.08g/mL}{102g/mol}$=0.053mol，則理論上生成乙酰水楊酸0.0145mol，產(chǎn)率為$\frac{2.2g}{0.0145mol×180g/mol}$=84.3%，
故答案為：84.3%．

點評 本題考查有機物合成的方案設(shè)計與評價，題目難度中等，本題注意把握實驗操作原理，把握題給信息，掌握實驗操作方法，學(xué)習(xí)中注意積累．