Question

阿司匹林(乙酰水杨酸, )是世界上应用最广泛的解热、镇痛和抗炎药。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)与乙酸酐 [(CH₃CO)₂O]为主要原料合成阿司匹林，制备基木操作流程如下：

主要试剂和产品的物理参数如下:

名称	相对分子质量	熔点或沸点/℃	水
水杨酸	138	158(熔点)	微溶
醋酸酐	102	139.4(沸点)	反应
乙酰水杨酸	180	135(熔点)	微溶

请根据以上信息冋答下列问题：

(1) ①合成阿司四林时，最合适的加热方式是_________。

②抽滤所得粗产品要用少量冰水洗涤，则洗涤的具体操作是____________________________________。

(2)提纯粗产物时加入饱和NaHCO₃溶液至没有CO₂产生为止，再抽滤，则加饱和NaHCO₃溶液的目的是____________________________________________。

另一种改进的提纯方法，称为重结晶提纯法。方法如下：

(3)改进的提纯方法中加热回流的装置如图所示：

①用温度计的目的是___________________________________________。冷凝水从_____ (填“b”或“c”)口流入。

②重结晶提纯法所得产品的有机杂质要比原方案少的原因是：__________________________________。

(4)检验产品中是否含有水杨酸的化学方法是_____________________________。

(5)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·㎝^-3)，最终称得产品m=2.2g，则所得乙酰水杨酸的产率为______。 (精确到0.1%)

Answer

水浴加热 关小水龙头，向布氏漏斗中加冰水至浸没沉淀物，待洗液完全滤出，洗涤2~3次 使乙酰水杨酸与NaHCO3溶液反应转化为易溶于水的乙酰水杨酸钠，与不溶性杂质分离 控制反应温度，防止乙酰水杨酸受热分解 b 水杨酸等有机杂质容易溶于乙酸乙酯，冷却结晶时溶解在乙酸乙酯中很少结晶出来 取少量结晶于试管中，加蒸馏水溶解，滴加FeCl3溶液，若溶液呈紫色，则含水杨酸 84.3%

【解析】(1) ①控制温度在85℃～90℃，小于100℃，应使用水浴加热，故答案为：水浴加热；

②抽滤所得粗产品要用少量冰水洗涤，则洗涤的具体操作为关小水龙头，向布氏漏斗中加冰水至浸没沉淀物，待洗液完全滤出，洗涤2~3次，故答案为：关小水龙头，向布氏漏斗中加冰水至浸没沉淀物，待洗液完全滤出，洗涤2~3次；

(2)乙酰水杨酸为微溶于水的物质，加入盐之后可以转化为易溶于水的盐，易与不溶性杂质分离，故答案为：使乙酰水杨酸与NaHCO3溶液作用转化为易溶于水的乙酰水杨酸钠，与不溶性杂质分离；

(3)①加热时温度不能过高，应控制在一定范围之内，可用温度计控制温度，防止乙酰水杨酸受热分解，为充分冷凝，是冷水充满冷凝器，应从下端进，上端出，故答案为：控制反应温度，防止温度过高，乙酰水杨酸受热分解；b；

②水杨酸易溶于乙酸乙酯，而乙酰水杨酸难溶于乙酸乙酯，而使二者充分分离，故答案为：水杨酸易溶于乙酸乙酯，在冷却结晶时大部分溶解在乙酸乙酯中，很少结晶出来；

(4)水杨酸含有酚羟基，遇氯化铁溶液呈紫色，具体操作为取少量结晶于试管中，加蒸馏水溶解，滴加FeCl3溶液，若溶液呈紫色，则含水杨酸，故答案为：取少量结晶于试管中，加蒸馏水溶解，滴加FeCl3溶液，若溶液呈紫色，则含水杨酸；

(5)n(水杨酸)= =0.0145mol，n(醋酸酐)= =0.053mol，则理论上生成乙酰水杨酸0.0145mol，产率为=84.3%，故答案为：84.3%。

点睛：本题考查有机物合成的方案设计与评价，题目难度较大，本题注意把握实验操作原理和题给信息，需要学生掌握化学实验操作的方法。本题的易错点是抽滤实验操作的注意事项，难点是产率的计算。