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）与醋酸酐[(CH₃CO)₂O]为主要原料合成阿司匹林，制备基本操作流程如下：

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（℃）	水
水杨酸	138	158（熔点）	微溶
醋酸	102	139.4（沸点）	反应
乙酸水杨酸	180	135（熔点）	微溶

请根据以上信息回答下列问题：

（1）制备阿司匹林时，要使用干燥的仪器的原因是_____________________；

（2）写出制备阿司匹林的化学方程式_____________________；

（3）①合成阿斯匹林时，最合适的加热方法是____________；

②过滤所得粗产品要用少量冰水洗涤，则洗涤的具体操作是_____________________；

（4）提纯粗产物中加入饱和NaHCO₃溶液至没有CO₂产生为止，再过滤，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：

（5）改进的提纯方法中加热同流的装置如下图所示，使用温度计的目的是_______________；冷凝水的流进方向是__________（填“b”或“c”）。

（6）检验产品中是否含有水杨酸的试剂是_______________；

（7）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/cm³），最终称得产品m=2.2g，则所得乙酰水杨酸的产率为_______________；

Answer

（1）防止乙酸酐水解（2）（3）①水浴加热②关闭水龙头，向漏斗中加冰水至浸没沉淀物，使洗涤剂缓慢通过沉淀物，重复上述操作2-3次（4）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（5）控制反应温度，防止温度过高，乙酰水杨酸受热分解；b（6）氯化铁溶液（7）84.3%

【解析】

试题分析：（1）乙酸酐容易发生水解生成乙酸，故仪器应干燥防止乙酸酐水解；（2）由水杨酸、乙酸酐与阿司匹林的结构可知，水杨酸中酚羟基中H原子与乙酸酐中-OCCH3交换，同时生成CH3COOH，反应方程式为：；（3）①控制温度在85℃～90℃，小于100℃，应使用水浴加热；②用少量冰水洗涤方法是：关闭水龙头，向漏斗中加冰水至浸没沉淀物，使洗涤剂缓慢通过沉淀物，重复上述操作2-3次；（4）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；（5）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b进，上端c出；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；（6）水杨酸含有酚羟基，遇氯化铁溶液呈紫色；（7）n（水杨酸）=2.0g÷138g/mol=0.0145mol，n（醋酸酐）=(5.0mL×1.08g/mL)÷102g/moL=0.053mol，则理论上生成乙酰水杨酸0.0145mol，产率为2.2g÷(0.0145mol×180g/moL)=84.3%。

考点：考查有机物合成的方案设计与评价。