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16.阿斯匹林(乙酰水杨酸)是由水杨酸和乙酸酐合成的:

在生成乙酰水杨酸的同时,水杨酸分子之间也能发生聚合反应,生成少量聚合物(副产物).合成乙酰水杨酸的实验步骤如下:
①向150mL干燥锥形瓶中加入2g水杨酸、5mL乙酸酐和5滴浓硫酸,振荡,待其溶解后,控制温度在85℃~90℃条件下反应5~10min,然后冷却,即有乙酰水杨酸晶体析出.
②减压过滤,用滤液淋洗锥形瓶,直至所有晶体收集到布氏漏斗中.抽滤时用少量冷水洗涤晶体几次,继续抽滤,尽量将溶剂抽干.然后将粗产品转移至表面皿上,在空气中风干.
③将粗产品置于100mL烧杯中,搅拌并缓慢加入25mL饱和碳酸氢钠溶液,加完后继续搅拌2~3min,直到没有二氧化碳气体产生为止.过滤,用5~10mL蒸馏水洗涤沉淀.合并滤液于烧杯中,不断搅拌,慢慢加入15mL 4mol/L盐酸,将烧杯置于冰水中冷却,即有晶体析出.抽滤,用冷水洗涤晶体1~2次,再抽干水分,即得产品.
(1)第①步中,要控制温度在85℃~90℃,应采用的加热方法是水浴,用这种方法加热需要的玻璃仪器有温度计、酒精灯、烧杯;.
(2)在第②步中,用冷水洗涤晶体,其目的是除去晶体表面附着的可溶性杂质、减少阿斯匹林的溶解;.
(3)在第③步中,加入饱和碳酸氢钠溶液的作用是使阿斯匹林转化为可溶性盐,加入盐酸的作用是将阿斯匹林的可溶性盐重新转化为阿斯匹林;.
(4)如何检验产品中是否混有水杨酸?向水中加入少量产品,滴加氯化铁溶液,若有紫色出现,说明产品中含有水杨酸,若无紫色出现,说明产品中不含水杨酸..

分析 在阿斯匹林合成中,对实验进行考查的同时,注意有机物的性质,便可解答.
(1)控制温度在85℃~90℃,小于100℃,属于水浴加热,所用玻璃仪器有:酒精灯、烧杯、温度计;
(2)晶体表面附着杂质,应洗涤除去,用冷水洗涤减少阿斯匹林因溶解而引起的损耗;
(3)加入饱和碳酸氢钠溶液使阿斯匹林转化为可溶性盐,而与不溶性的物质相互分离;
将阿斯匹林的可溶性盐重新转化为阿斯匹林,从而达到提纯的目的;
(4)水杨酸含有酚羟基,遇氯化铁溶液呈紫色,据此设计检验检验产品中是否混有水杨酸

解答 解:(1)控制温度在85℃~90℃,小于100℃,属于水浴加热,所用玻璃仪器有:酒精灯、烧杯、温度计,故答案为:水浴;酒精灯、烧杯、温度计;
(2)用冷水洗涤晶体表面附着的杂质,并且可以减少阿斯匹林因溶解而引起的损耗,故答案为:除去晶体表面附着的可溶性杂质、减少阿斯匹林的溶解;
(3)加入饱和碳酸氢钠溶液使阿斯匹林转化为可溶性盐,而与不溶性的物质相互分离;将阿斯匹林的可溶性盐重新转化为阿斯匹林,从而达到提纯的目的,故答案为:使阿斯匹林转化为可溶性盐;将阿斯匹林的可溶性盐重新转化为阿斯匹林;
(4)水杨酸含有酚羟基,遇氯化铁溶液呈紫色,具体方案为:向水中加入少量产品,然后滴加FeCl3溶液,若有紫色出现,说明产品中有水杨酸;若无紫色出现,说明产品中不含水杨酸,故答案为:向水中加入少量产品,然后滴加FeCl3溶液,若有紫色出现,说明产品中有水杨酸,若无紫色出现,说明产品中不含水杨酸.

点评 本题考查有机物的合成、实验基本操作、物质的分离提纯、实验方案设计等,题目中等难度,注意掌握基本操作与有机物的性质.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

6.葡萄糖酸锌[(C6H11O6O)2Zn]是一种营养锌强化剂,对婴儿及青少年的智力和身体发育有重要作用.工业上通过如下两步制备:

(1)步骤一:充分反应后,过滤除去CaSO4沉淀.设计一个简单的实验,检验产物葡萄糖酸溶液中是否含有SO42-:取少量溶液于试管中,滴加BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则说明含有SO42-.反之,说明不含SO42-
(2)步骤二:将葡萄糖酸溶液与ZnO混合,使其充分反应后,继续加入葡萄糖酸溶液至pH为5.8,其目的是抑制Zn2+的水解 ,下列物质可替代ZnO的是b(填字母).
a.NH3•H2O        b.Zn(OH)2          c.NaOH         d.ZnSO4
(3)将最后所得溶液浓缩至原来体积的$\frac{1}{3}$,加入适量无水乙醇,放置8h以上,经结晶、分离、干燥获得葡萄糖酸锌晶体.分离过程中加入无水乙醇的目的是降低葡萄糖酸锌的溶解度,有利于其结晶析出.
(4)下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol•L-1计算).
金属离子开始沉淀的pH沉淀完全的pH
Fe3+1.13.2
Fe2+5.88.8
Cu2+5.26.4
某研究性学习小组欲用粗制硫酸锌溶液(其中含有Fe2+、Cu2+等)制备出活性ZnO,然后再合成葡萄糖酸锌.实验室制备活性ZnO的步骤如下:
①取样,加入适量的KMnO4溶液,微热,调节溶液pH至3.2~5.2  (填写范围),除去溶液中Fe元素.
②加入过量的锌粉,过滤,向滤渣中加入适量稀硫酸,继续过滤,将两次滤液合并得较高纯度的硫酸锌溶液.
③将纯碱慢慢加入上述硫酸锌溶液中,得碱式碳酸锌[其化学式为Zn2(OH)2CO3],同时有无色气体产生.写出该反应的离子方程式:2CO32-+2Zn2++H2O=Zn2(OH)2CO3↓+CO2↑.
④过滤、洗涤,将沉淀灼烧得活性氧化锌.其中灼烧需要的主要仪器有:酒精灯、玻璃棒、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳等.

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A.KAl(SO42═K++Al3++SO42-B.NaH2PO4═Na++H2PO4-
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(3)若pH过高,则对产品的影响是pH过高会使碱式碳酸钠铝转化为NaAlO2
(4)为确定碱式碳酸钠铝的组成,进行如下实验:
①准确称取2.880g样品用足量稀硝酸溶解,得到CO2 0.448L(已换算成标准状况下),并测得溶液中含有0.02mol Al3+
②加热至340℃以上时样品迅速分解,得到金属氧化物、CO2和H2O.当样品分解完全时,样品的固体残留率(固体样品的剩余质量/固体样品的起始质量×100%)为56.9%,根据以上实验数据确定碱式碳酸钠铝的组成(写出计算过程).

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