Question

12．乙酰苯胺是一种白色有光泽片状结晶或白色结晶粉末，是磺胺类药物的原料，可用作止痛剂、退热剂、防腐剂和染料中间体．乙酰苯胺的制备原理为：+CH₃COOH?+H₂O
实验参数：

名称	式量	性状	密度/g/cm3	沸点/℃	溶解度
苯 胺	93	无色油状液体，具有还原性	1.00	184.4	微溶于水	易溶于乙醇、乙醚等
乙 酸	60	无色液体	1.05	118.1	易溶于水	易溶于乙醇、乙醚
乙酰苯胺	135	白色晶体	1.22	304	微溶于冷水，溶于热水	易溶于乙醇、乙醚

实验装置：（见图）
注：刺形分馏柱的作用相当于二次蒸馏，用于沸点差别不太大的混合物的分离
实验步骤：
步聚1：用移液管在圆底烧瓶中加入无水苯胺13.95mL，冰醋酸27.60mL，锌粉0.15g，安装仪器，加入沸石，给反应器均匀加热，使反应液在微沸状态下回流，调节加热温度，使柱顶温度控制在105℃左右，反应约60～80min，反应生成的水及少量醋酸被蒸出，当反应基本完成时，停止加热．
步聚2：在搅拌下，趁热将烧瓶中的物料以细流状倒入盛有100mL冰水的烧杯中，剧烈搅拌，并冷却烧杯至室温，粗乙酰苯胺结晶析出，抽滤、洗涤、干燥，得到乙酰苯胺粗品．
步聚3：将此粗乙酰苯胺进行重结晶，待结晶完全后抽滤，尽量压干滤饼．产品放在干净的表面皿中晾干，称重，计算产率．
请回答下列问题：
（1）步骤1中所选圆底烧瓶的最佳规格为A．
A．50mL B．100mL C．150mL
实验中加入锌粉的目的是防止苯胺在反应过程中被氧化．
（2）为何要控制分馏柱上端的温度在105^?C左右不断分出反应过程中生成的水，促进反应正向进行，提高生成物的产率．
（3）为了受热均匀，便于控制温度，步聚1加热可采用油浴加热，步聚2中结晶时，若冷却后仍无晶体析出，可采用的方法是用玻璃棒摩擦容器内壁（或投入晶种或用冰水冷却）．
（4）洗涤乙酰苯胺粗品最合适的试剂是C．
A． 先用冷水洗，再用热水洗     B． 用少量热水洗   C． 用少量冷水洗        D． 用酒精洗
（5）步骤2得到的粗品中因含有某些杂质而颜色较深，步骤3重结晶的操作是：将粗品用热水溶解，加入活性炭0.1g，煮沸进行脱色，趁热过滤，再将滤液冷却结晶．
（6）该实验最终得到纯品13.5克，则乙酰苯胺的产率是66.7%．（结果保留一位小数）

Answer 1

分析 （1）在圆底烧瓶中加入无水苯胺13.95mL，冰醋酸27.60mL，50mL圆底烧瓶为佳；考虑苯胺易被氧化；
（2）水的沸点是100℃，加热至105℃左右，就可以不断分出反应过程中生成的水，促进反应正向进行；
（3）由于步聚1加热的温度在105℃左右，而沸腾的水温度为100℃，不能达到该温度，所以步骤1可用油浴加热的方法；
步聚2中结晶时，若冷却后仍无晶体析出，可采用的方法是用玻璃棒摩擦容器内壁（或投入晶种或用冰水冷却）的方法实现结晶；
（4）由于乙酰苯胺微溶于冷水，溶于热水，所以洗涤粗品最合适的试剂是用少量冷水洗，以减少因洗涤造成的损耗；
（5）避免过滤过程中损失，趁热过滤；
（6）计算苯胺、乙酸的物质的量，判断反应物过量问题，根据不足量的物质计算乙酰苯胺的理论产量，进而计算乙酰苯胺的产率．

解答 解：（1）在圆底烧瓶中加入无水苯胺13.95mL，冰醋酸27.60mL，体积共为41.55mL，圆底烧瓶需50m的；由于苯胺不稳定，容易被空气中的氧气氧化为硝基苯，加入还原剂Zn粉，可以防止苯胺在反应过程中被氧化；
故答案为：A；防止苯胺在反应过程中被氧化；
（2）水的沸点是100℃，加热至105℃左右，就可以不断分出反应过程中生成的水，促进反应正向进行，提高生成物的产率；
故答案为：不断分出反应过程中生成的水，促进反应正向进行，提高生成物的产率；
（3）由于步聚1加热的温度在105℃左右，而沸腾的水温度为100℃，不能达到该温度，所以步骤1可用油浴加热的方法；
步聚2中结晶时，若冷却后仍无晶体析出，可采用的方法是用玻璃棒摩擦容器内壁（或投入晶种或用冰水冷却）的方法实现结晶；
故答案为：油浴；用玻璃棒摩擦容器内壁（或投入晶种或用冰水冷却）；
（4）由于乙酰苯胺微溶于冷水，溶于热水，易溶于乙醇、乙醚，所以洗涤粗品最合适的试剂是用少量冷水洗，以减少因洗涤造成的损耗；
故答案为：C；
（5）步骤2得到的粗品中因含有某些杂质而颜色较深，步骤3重结晶的操作是：将粗品用热水溶解，加入活性炭0.1g，煮沸进行脱色，趁热过滤减少晶体的损耗，再将滤液冷却结晶；
故答案为：趁热过滤；
（6）n（苯胺）=（13.95mL×1g/mL）÷93g/mol=0.15mol，n（乙酸）=（ 27.60mL×1.05g/ml）÷60g/mol=0.483mol，二者按1：1反应，由于乙酸的物质的量大于苯胺的物质的量，所以产生乙酰苯胺的物质的量要以不足量的苯胺为原料为标准，乙酰苯胺的理论产量为0.15mol，而实际产量n（乙酰苯胺）=13.5g÷135g/mol=0.1mol，所以乙酰苯胺的产率为（0.1mol÷0.15mol）×100%=66.7%；
故答案为：66.7%．

点评 本题考查有机物的合成实验、基本操作、实验条件的控制与分析评价等，是对学生综合能力的考查，需要学生具备扎实的基础，难度中等．