Question

工业上常用水杨酸与乙酸酐反应制取解热镇痛药阿司匹林（乙酰水杨酸）。

【反应原理】

【物质性质】

【实验流程】

（1）物质制备：向大试管中依次加入2 g水杨酸、5 mL乙酸酐（密度为1.08g/mL）、5滴浓硫酸，振荡大试管至水杨酸全部溶解，将其放入盛有热水烧杯中，固定在铁架台上，在85℃～90℃条件下加热5～10 min。装置如下图：

（2）产品结晶：取下大试管，置于冷水中冷却10 min。待晶体完全析出，……抽滤，再洗涤晶体，抽干。

（3）产品提纯：将粗产品转移至150 mL烧杯中，向其中慢慢加入试剂NaHCO₃并不断搅拌至不再产生气泡为止。进一步提纯最终获得乙酰水杨酸1.8 g。

（4）纯度检验：取少许产品加入盛有5 mL水的试管中，加入1～2滴FeCl₃溶液，溶液呈浅紫色。

【问题讨论】

1、写出水杨酸与碳酸氢钠溶液反应的化学反应方程式                 。

2、写出水杨酸与足量碳酸钠溶液反应后含苯环的生成物的结构简式              。

3、流程（1）装置图中长导管的作用                        。

4、控制反应温度85℃～90℃的原因                            。

5、流程（2）中证明晶体洗涤干净的操作方法：                    。

6、流程（4）中溶液显紫色，可能的原因是          。

7、1mol乙酰水杨酸与氢氧化钠溶液反应可能，最多消耗      mol NaOH。

8、实验中乙酰水杨酸的产率为     （已知：水杨酸、乙酰水杨酸的相对分子质量分别为138和180）。

Answer

（1）+NaHCO3 →+H2O+CO2 ↑ （2）

（3）流程（1）装置图中长导管的作用是平衡气压和冷凝回流。

（4）既保证有较高的反应速率又减少物质的挥发；

（5）该反应有硫酸参与，要检验是否洗涤干净，只需检验是否存在SO42-就行，具体方法是取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加少量氯化钡，再滴加稀盐酸若无沉淀出现则洗涤干净，反之则未洗涤干净。

（6）产品中仍然可能含有水杨酸。 （7）3 （8）69%

【解析】

试题分析：（1）乙酰水杨酸中含有羧基和酚羟基，只有羧基的酸性大于碳酸，能与碳酸氢钠反应生成CO2和水，反应的化学方程式为+NaHCO3 →+H2O+CO2 ↑

（2）乙酰水杨酸中含有羧基和酚羟基，均能和碳酸钠溶液反应，生成物为

（3）平衡气压和冷凝回流

（4）乙酸酐的沸点是139℃，温度太高，则反应物易挥发，而温度太低，则反应速率太慢，所以既保证有较高的反应速率又减少物质的挥发，选择采取85℃～90℃的反应温度；

（5）取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加少量氯化钡，再滴加稀盐酸若无沉淀出现则洗涤干净，反之则未洗涤干净。

（6）加入1～2滴FeCl3溶液，溶液呈浅紫色，与氯化铁溶液反应显紫色，说明含有酚羟基，只有水杨酸中含有酚羟基，所以可能的原因是产品中仍含有水杨酸。

（7）根据水杨酸的结构简式，该分子中有一个羧基和一个酯基，它们都能消耗NaOH，酯基与NaOH反应后生成酚羟基和羧基钠，而酚羟基能继续与NaOH反应，所以1mol乙酰水杨酸与氢氧化钠溶液反应可能，最多消耗3 mol NaOH。

（8）根据水杨酸、乙酸酐的质量可知乙酸酐过量，按照水杨酸的质量进行计算，根据水杨酸～乙酰水杨酸的关系，可知4g的水杨酸理论上可制取4g/138×180=5.2g的乙酰水杨酸，所以实验中乙酰水杨酸的产率为3.6g/5.2g×100%=69%。

考点：考查有机物的制取实验的分析与判断，产率的计算，基本操作的判断