Question

6．阿司匹林（乙酰水楊酸，）是世界上應用最廣泛的解熱、鎮(zhèn)痛和抗炎藥．乙酰水楊酸受熱易分解，分解溫度為128～135℃．某學習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：

主要試劑和產品的物理常數

名稱	相對分子質量	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
乙烯水楊酸	180	135（熔點）	微溶

請根據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）提純粗產物中加入飽和NaHCO₃溶液至沒有CO₂產生為止，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．
另一種改進的提純方法，稱為重結晶提純法．方法如下：

（4）改進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溫度，防止溫度過高，乙酰水楊酸受熱分解．冷凝水的流進方向是b．（填“b”或“c”）．
②重結晶提純法所得產品的有機雜質要比原方案少的原因水楊酸易溶于乙酸乙酯，冷卻結晶時大部分水楊酸仍溶解在乙酸乙酯中很少結晶出來．
（5）檢驗產品中是否含有水楊酸的化學方法是取少量結晶于試管中，加蒸餾水溶解，滴加FeCl₃溶液，若呈紫藍色，則含水楊酸．
（6）該學習小組在實驗中原料用量：2.0g水楊酸、5.0mL醋酸酐（ρ=1.08g/cm³），最終稱得產品m=2.2g，則所得乙酰水楊酸的產率為84.3%．

Answer 1

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

解答 解：（1）乙酸酐容易發(fā)生水解生成乙酸，故儀器應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，加入鹽之后可以使乙酰水楊酸與NaHCO₃溶液作用轉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，應控制在一定范圍之內，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，應從下端進，上端出，
故答案為：控制反應溫度，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，冷卻結晶時大部分溶解在乙酸乙酯中，很少結晶出來；
（5）水楊酸含有酚羥基，遇氯化鐵溶液呈紫色，具體方案為：向水中加入少量產品，然后滴加FeCl₃溶液，若有紫色出現，說明產品中有水楊酸；若無紫色出現，說明產品中不含水楊酸，
故答案為：水楊酸易溶于乙酸乙酯，冷卻結晶時大部分水楊酸仍溶解在乙酸乙酯中很少結晶出來；
（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，學習中注意積累．