Question

10．有機合成在制藥工業(yè)上有著極其重要的地位．現用硝基苯制取苯胺，再用苯胺制得無色晶體乙酰苯胺（具有退熱鎮(zhèn)痛作用的藥物）．
①化學反應原理為：
②相關物質的物理常數

物質	相對分子質量	熔點（℃）	沸點	溶解度（g）
				水	乙醇
苯胺	93	-6	184	3.42（20℃）	任意比混溶
乙酸	60	17	117.9	任意比混溶	任意比混溶
乙酰苯胺	135	114	304	0.56（20℃） 3.45（50℃） 5.20（100℃）	36.9（20℃）

③制備乙酰苯胺的裝置及過程如圖所示：

已知：Ⅰ苯胺易被氧化；Ⅱ韋氏分餾柱作用與原理類似于冷凝管
請回答以下問題：
（1）加入鋅粒的目的是制備氫氣防止苯胺被氧化；韋氏分餾柱作用的是冷凝回流乙酸和苯胺，提高原料的利用率；
（2）步驟1中保持柱頂溫度約為105℃，則錐形瓶中收集到的餾分主要是H₂O；
（3）步驟2中將反應液倒入水中的目的是洗去未反應的乙酸和苯胺，同時降低乙酰苯胺的溶解度，促使其析出；
（4）步驟3中洗滌劑最好選擇A；
A．冷水   B．熱水   C．15%的乙醇溶液   D．NaOH溶液
（5）步驟4重結晶的過程：粗產品溶于沸水中配成飽和溶液→再加入少量蒸餾水→加入活性炭脫色→加熱煮沸→趁熱過濾→冷卻結晶→抽濾→洗滌→干燥；
（6）上述制備過程的產率是35.29%．（結果保留4位有效數字）．

Answer 1

分析 5.0ml苯胺、7.4ml冰醋酸、0.10g鋅�；旌霞訜嶂练序v30min，趁熱倒入水中析出晶體，抽濾洗滌干燥得到粗產品，重結晶得到較純凈的產品，
（1）加入鋅粒的目的是和酸反應生成氫氣，在氫氣環(huán)境中避免苯胺被氧化，韋氏分餾柱作用冷凝回流乙酸和苯胺；
（2）由物質銨的沸點可知，這幾種反應物和生成物在105℃的條件下，只能蒸出H₂O；
（3）因為在水中，相比而言，乙酰苯胺的溶解度較小，所以可以用來洗去未反應的乙酸和苯胺，同時降低乙酰苯胺的溶解度，促使其析出；
（4）乙酰苯胺在冷水中的溶解度會更��；
（5）避免晶體在過濾過程中有損失，所以要趁熱過濾、冷去結晶；
（6）結合化學方程式計算乙酰苯胺的理論產量，進而計算制備過程的產率=$\frac{實際產量}{理論產量}$×100%．

解答 解：（1）苯胺易被氧化，鋅和醋酸反應生成氫氣提供氫氣環(huán)境防治苯胺被氧化，韋氏分餾柱作用的是冷凝回流乙酸和苯胺，提高原料的利用率，
故答案為：制備氫氣防止苯胺被氧化；冷凝回流乙酸和苯胺，提高原料的利用率；
（2）由物質的沸點可知，這幾種反應物和生成物在105℃的條件下，只能蒸出H₂O，故錐形瓶中收集到的餾分主要是H₂O，故答案為：H₂O；
（3）因為在水中，相比而言，乙酰苯胺的溶解度較小，所以可以用來洗去未反應的乙酸和苯胺，同時降低乙酰苯胺的溶解度，促使其析出，
故答案為：洗去未反應的乙酸和苯胺，同時降低乙酰苯胺的溶解度，促使其析出；
（4）乙酰苯胺在冷水中的溶解度會更小，應選擇冷水，
故答案為：A；
（5）步驟4重結晶的過程：粗產品溶于沸水中配成飽和溶液→再加入少量蒸餾水→加入活性炭脫色→加熱煮沸→趁熱過濾→冷卻結晶→抽濾→洗滌→干燥，避免晶體過濾過程中有損失，所以要趁熱過濾，
故答案為：趁熱過濾；冷卻結晶；
（5）依據化學方程式：，可知乙酰苯胺的理論產量為：0.055mol×135g/mol=7.425g因此，上述制備過程的產率是：$\frac{2.62g}{7.425g}$×100%=35.29%，
故答案為：35.29%．

點評 本題考查有機物的合成、有機化學實驗，側重考查學生對數據的分析處理能力，是對學生綜合能力的考查，需要學生具備扎實的基礎，難度中等．