Question

10．阿司匹林的有效成分是乙酰水楊酸（）．實驗室以水楊酸（鄰羥基苯甲酸）與醋酸酐[（CH₃CO）₂O]為主要原料合成乙酰水楊酸，制備的主要反應(yīng)如圖1：操作流程如圖2：
已知：水楊酸和乙酰水楊酸均微溶于水，但其鈉鹽易溶于水，醋酸酐遇水分解生成醋酸．
回答下列問題：
（1）合成過程中最合適的加熱方法是水浴加熱．
（2）制備過程中，水楊酸會形成聚合物的副產(chǎn)物．寫出該聚合物的結(jié)構(gòu)簡式．
（3）粗產(chǎn)品提純：
①分批用少量飽和NaHCO₃溶解粗產(chǎn)品，目的是使乙酰水楊酸轉(zhuǎn)化為易溶于水的乙酰水楊酸鈉，便于與聚合物分離．判斷該過程結(jié)束的方法是沒有CO₂產(chǎn)生．
②濾液緩慢加入濃鹽酸中，看到的現(xiàn)象是有渾濁產(chǎn)生．
③檢驗最終產(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，若呈紫藍色則含水楊酸．
（4）阿司匹林藥片中乙酰水楊酸含量的測定步驟（假定只含乙酰水楊酸和輔料，輔料不參與反應(yīng)）：Ⅰ．稱取阿司匹林樣品m g；
Ⅱ．將樣品研碎，溶于V₁ mL a mol•L^-1NaOH（過量）并加熱，除去輔料等不溶物，將所得溶液移入錐形瓶；
Ⅲ．向錐形瓶中滴加幾滴甲基橙，用濃度為b mol•L^-1的標準鹽酸到滴定剩余的NaOH，消耗鹽酸的體積為V₂mL．
①寫出乙酰水楊酸與過量NaOH溶液加熱發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：+3NaOHCH₃COONa+2H₂O+．
②阿司匹林藥片中乙酰水楊酸質(zhì)量分數(shù)的表達式為$\frac{0.180（a{V}_{1}-b{V}_{2}）}{3m}$．

Answer 1

分析 （1）合成阿司匹林的反應(yīng)條件是濃硫酸催化劑，加熱85°C-90°C，需要溫度計控制水浴溫度加熱；
（2）水楊酸含有羧基和羥基，可以發(fā)生縮聚反應(yīng)，原則是羧基掉羥基，羥基掉氫原子，據(jù)此書寫高聚物；
（3）①飽和NaHCO₃可以使乙酰水楊酸轉(zhuǎn)化為易溶于水的乙酰水楊酸鈉，便于與聚合物分離；
②強酸可以制取弱酸，生成乙酰水楊酸，乙酰水楊酸微溶于水，據(jù)此回答；
③水楊酸中含有酚羥基，滴加FeCl₃溶液，呈紫藍色；
（4）①乙酰水楊酸與過量NaOH溶液加熱發(fā)生反應(yīng)時酯基在堿性條件下水解，同時羧基與堿中和，據(jù)此書寫方程式；
②根據(jù)題意計算乙酰水楊酸消耗的氫氧化鈉的物質(zhì)的量，結(jié)合乙酰水楊酸的物質(zhì)的量是消耗的氫氧化鈉的物質(zhì)的量的$\frac{1}{3}$，可以得到阿司匹林藥片中乙酰水楊酸質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：（1）控制溫度在85℃～90℃，溫度低于100℃，應(yīng)采取水浴加熱，故答案為：水浴加熱；
（2）水楊酸含有羧基和羥基，可以發(fā)生縮聚反應(yīng)，原則是羧基掉羥基，羥基掉氫原子，得到高聚物：，故答案為：；
（3）①用少量飽和NaHCO₃溶解粗產(chǎn)品，目的是使乙酰水楊酸轉(zhuǎn)化為易溶于水的乙酰水楊酸鈉，便于與聚合物分離；判斷該過程結(jié)束的方法是沒有氣體產(chǎn)生，
故答案為：使乙酰水楊酸轉(zhuǎn)化為易溶于水的乙酰水楊酸鈉，便于與聚合物分離；沒有CO₂產(chǎn)生；
②濾液緩慢加入濃鹽酸中，生成乙酰水楊酸，乙酰水楊酸微溶于水，所以會有渾濁產(chǎn)生，故答案為：有渾濁產(chǎn)生；
③檢驗最終產(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，若呈紫藍色則含水楊酸，
故答案為：取少量結(jié)晶于試管中，加蒸餾水溶解，滴加FeCl₃溶液，若呈紫藍色則含水楊酸；
（4）①乙酰水楊酸與過量NaOH溶液加熱發(fā)生反應(yīng)時酯基在堿性條件下水解，同時羧基與堿中和，反應(yīng)為：+3NaOHCH₃COONa+2H₂O+，故答案為：+3NaOHCH₃COONa+2H₂O+；
②乙酰水楊酸消耗的氫氧化鈉的物質(zhì)的量為：aV₁×10^-3-bV₂×10^-3，乙酰水楊酸的物質(zhì)的量是消耗的氫氧化鈉的物質(zhì)的量的$\frac{1}{3}$，阿司匹林藥片中乙酰水楊酸質(zhì)量分數(shù)的表達式為$\frac{0.180（a{V}_{1}-b{V}_{2}）}{3m}$，故答案為：$\frac{0.180（a{V}_{1}-b{V}_{2}）}{3m}$．

點評 本題考查有機物合成的方案設(shè)計與評價，題目難度較大，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．