阿司匹林(乙酰水杨酸)已应用百年,成为医药史上三大经典药物之一,至今它仍是世界上应用最广泛的解热、镇痛和抗炎药,也是作为比较和评价其他药物的标准制剂。乙酰水杨酸受热易分解,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]为主要原料合成该物质,设计的合成路线为:
一、制备
二、提纯
方案1
方案2
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(0C) |
水 |
醇 |
醚 |
水杨酸 |
138 |
158(熔点) |
微溶 |
易溶 |
易溶 |
醋酸酐 |
102 |
139.4(沸点) |
反应 |
可溶 |
易溶 |
乙酰水杨酸 |
180 |
135(熔点) |
微溶 |
可溶 |
微溶 |
请根据以上信息回答下列问题:
(1)①合成阿斯匹林时,还会生成一些副产品,其中有一种是高分子,为了分离此物质,方案1中加入A物质为 溶液。
②本方案抽滤后进行洗涤,其具体操作是 。
(2)方案2为改进的提纯方法,称为重结晶提纯法。
①步骤2回流的装置如图所示,写出仪器a的名称 ,使用温度计的目的是 ,冷凝水的流向为 。
②方案2所得产品的有机杂质要比方案1少的原因是 。
(3)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·cm-3),最终称量产品m=2.2g ,则乙酰水杨酸的产率为 。
研究性学习小组对某硫酸亚铁晶体(FeSO4•xH2O)热分解研究,该小组同学称取ag硫酸亚铁晶体样品按图1高温加热,使其完全分解,对所得产物进行探究,并通过称量装置B质量测出x的值。
(1)装置B中硫酸铜粉末变蓝,质量增加12.6g,说明产物中有水,装置C中高锰酸钾溶液褪色,说明产物中还有 。
(2)实验中要持续通入氮气,否则测出的x会 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(3)硫酸亚铁晶体完全分解后装置A中还残留红棕色固体Fe2O3。
(4)从理论上分析得出硫酸亚铁分解还生成另一物质SO3,写出FeSO4分解的化学方程式 。
(5)装置D球形干燥管的作用 。
(6)某研究所利用SDTQ600热分析仪对硫酸亚铁晶体(FeSO4•xH2O)进行热分解,获得相关数据,绘制成固体质量——分解温度的关系图如图2,根据图2中有关数据,可计算出FeSO4•xH2O中的x= 。
高锰酸钾是一种重要的化学试剂,其溶液不很稳定,在酸性条件下会分解生成二氧化锰和氧气,在中性或弱碱性溶液中分解速度很慢,见光分解速度加快。
(1)酸性条件下高锰酸钾溶液分解的离子方程式 。
(2)请配平高锰酸钾溶液与草酸钠Na2C2O4溶液在酸性条件下反应的离子方程式:
______MnO4— +______C2O42—+______H+=______Mn2++______CO2↑+____________
(3)某学习小组为了探究高锰酸钾溶液和草酸钠溶液的反应过程,将高锰酸钾溶液逐滴地滴入一定体积的酸性草酸钠溶液中(温度相同,并不断振荡时),记录的现象如下表:
滴入高锰酸钾溶液的次序(每滴溶液的体积相同) |
高锰酸钾溶液紫色褪去的时间 |
先滴入第1滴 |
1min |
褪色后再滴入第2滴 |
15s |
褪色后再滴入第3滴 |
3s |
褪色后再滴入第4滴 |
1s |
请分析高锰酸钾溶液褪色时间变化的原因 。
(4)该学习小组在获取了上述经验和结论以后,用稳定的物质草酸钠Na2C2O4(相对分子质量134.0)来标定高锰酸钾溶液的浓度。他们准确称取1.340g纯净的草酸钠配成250mL溶液,每次准确量取25.00mL溶液酸化后用KMnO4溶液滴定。
①高锰酸钾溶液应装在 (填下图中的仪器编号)。
②为了防止高锰酸钾在酸性条件下分解而造成误差,滴定时应注意的是 。
③若在实验过程中存在下列操作,其中会使所测KMnO4浓度偏低的是 。
A.未润洗盛放KMnO4的滴定管
B.滴定前尖嘴部分无气泡,滴定终点时出现气泡
C.定容时,俯视刻度线
D.锥形瓶用水洗之后未用待测液润洗
④当溶液呈微红色且半分钟内不褪色,消耗KMnO4溶液20.00mL(多次测定的平均值),则KMnO4溶液的浓度为 。
A、B、C、D、E、F六种物质的相互转化关系如右图所示(反应条件及部分产物未列出)。
(1)若A是常见金属单质,与B的水溶液反应生成C和D。D、F是气体单质,D在F中燃烧时发出苍白色火焰。则F所对应的元素在周期表位置是 ;反应②(在水溶液中进行)的离子方程式为 。
(2)若A、D为短周期元素组成的固体单质,A为金属,D为非金属。且③④两个反应都有红棕色气体生成,则反应①、④的化学方程式分别为
① ;④ 。
(3)若A、D、F都是短周期非金属单质,且A、D所含元素同主族,A、F所含元素同周期,C是一种能与血红蛋白结合的有毒气体;则物质B的晶体类型是 ,分子E的结构式是 。
某化学反应的反应物和产物如下:Al+NaNO3+H2OAl(OH)3+N2+NaAlO2
(1)该反应的氧化剂是______________。
(2)该反应的氧化产物是_______________。
(3)反应过程中转移5 mol e-,生成标准状况下N2的体积________L。
(4)配平该反应的化学方程式:
______Al+_____NaNO3+_____H2O==______Al(OH)3+______N2+______NaAlO2。
某溶液,只可能含有以下离子中的若干种:H+、NH4+、K+、Mg2+、NO2-、CO32-、NO3-,现取两份100mL溶液进行如下实验:
①第一份加足量AgNO3溶液后,有5.84g白色沉淀产生,沉淀中加入足量稀盐酸充分反应,有棕色气体产生,沉淀颜色不变,但是质量减少0.1g;
②将产生的气体全部通入过量的澄清石灰水,又得到白色沉淀1.0g,该沉淀能溶于稀盐酸产生无色气体;
③第二份加入过量浓NaOH溶液,加热使产生的气体全部放出,用50mL0.5mol·L-1的硫酸溶液恰好完全吸收,酸也不剩余。
根据上述实验,以下推测不正确的是( )
A.原溶液一定不存在较大浓度的H+、Mg2+
B.原溶液确定含NH4+、NO2-、CO32-,且物质的量之比为5︰2︰1
C.不能确定原溶液是否含有K+、NO3-
D.实验中产生的棕色气体遇空气颜色会加深