Question

10．阿司匹林可由水杨酸与乙酸酐作用制得．其制备原理如下：
主反应：
副反应：

已知：
①水杨酸可溶于水，乙酰水杨酸的钠盐易溶于水，聚水杨酸（固体）难溶于水；
②阿司匹林，白色针状或板状结晶或粉末，微溶于水；
阿司匹林可按如下步骤制取和纯化：
步骤1：在干燥的50mL圆底烧瓶中加入2g水杨酸、5mL乙酸酐和5滴浓硫酸，振荡使水杨酸全部溶解；
步骤2：按图所示装置装配好仪器，通水，在水浴上加热5～10min，用电炉控制温度在85～90℃；
步骤3：反应结束后，取下反应瓶，冷却，再放入冰水中冷却、结晶、过滤、冷水洗涤2～3次，继续过滤得粗产物；
步骤4：将粗产物转移至150mL烧杯中，在搅拌下加入25mL饱和碳酸氢钠溶液，充分搅拌，然后过滤；
步骤5：将滤液倒入10mL 4mol/L盐酸溶液，搅拌，将烧杯置于冰浴中冷却，使结晶完全．过滤，再用冷水洗涤2～3次．
（1）主反应中，生成物中化合物A是乙酸（CH₃COOH）；
（2）步骤2中组装仪器还需要一种玻璃仪器，名称是温度计，该仪器的位置如何摆放？温度计的水银球浸在水浴中，但不触及容器底部；冷凝管的作用是冷凝回流，冷凝管通水，水应从b（填“a”或“b”）口进．
（3）步骤4过滤得到的固体为聚水杨酸；
（4）经过步骤5得到产物，发生反应的化学方程式为；
（5）最后得到的阿司匹林可能会有少量未反应的水杨酸．如何用实验的方法检验步骤5中得到的晶体是否含有水杨酸？取少量步骤5获得的晶体于试管中，加入适量的水溶解，再加入1～2滴三氯化铁溶液，若溶液变紫色，则有水杨酸，若溶液没有变紫色，则没有水杨酸．若阿司匹林晶体含有水杨酸，还需要采用重结晶方法，进一步纯化晶体．

Answer 1

分析 （1）主反应中水杨酸和乙酸酐发生取代反应生成阿司匹林，同时生成乙酸（CH₃COOH）；
（2）发生反应时温度控制在85～90℃，需要测量温度的仪器；测量的温度是水浴温度；
冷凝管起冷凝回流作用；用冷凝管冷却蒸气时，冷凝管中水流方向为逆流；
（3）乙酰水杨酸和碳酸氢钠反应生成二氧化碳和水，水杨酸发生缩聚反应生成聚水杨酸，聚水杨酸难溶于水；
（4）滤液中主要成分是，和稀盐酸反应生成阿司匹林；
（5）阿司匹林和双氧水的区别是水杨酸含有酚羟基、阿司匹林含有酯基，可以用氯化铁溶液检验酚羟基；
如果阿司匹林中含有水杨酸，需要除去水杨酸得到较纯净的阿司匹林．

解答 解：（1）主反应中水杨酸和乙酸酐发生取代反应生成阿司匹林，根据取代反应特点知同时生成乙酸（CH₃COOH），故答案为：乙酸（CH₃COOH）；
（2）发生反应时温度控制在85～90℃，需要测量温度的仪器，为温度计；测量的温度是水浴温度，所以温度计的水银球应该浸在水浴中，且不能触及容器底部；
冷凝管起冷凝回流作用；用冷凝管冷却蒸气时，冷凝管中水流为逆流，所以b进水口；
故答案为：温度计；温度计的水银球浸在水浴中，但不触及容器底部；冷凝回流；b；
（3）乙酰水杨酸和碳酸氢钠反应生成二氧化碳和水，水杨酸发生缩聚反应生成聚水杨酸，聚水杨酸难溶于水，所以得到的固体是聚水杨酸，
故答案为：聚水杨酸；
（4）滤液中主要成分是，和稀盐酸反应生成阿司匹林，反应方程式为，故答案为：；
（5）阿司匹林和双氧水的区别是水杨酸含有酚羟基、阿司匹林含有酯基，可以用氯化铁溶液检验酚羟基，检验方法为：取少量步骤5获得的晶体于试管中，加入适量的水溶解，再加入1～2滴三氯化铁溶液，若溶液变紫色，则有水杨酸，若溶液没有变紫色，则没有水杨酸；
如果阿司匹林中含有水杨酸，需要除去水杨酸得到较纯净的阿司匹林，应该采用重结晶方法，
故答案为：取少量步骤5获得的晶体于试管中，加入适量的水溶解，再加入1～2滴三氯化铁溶液，若溶液变紫色，则有水杨酸，若溶液没有变紫色，则没有水杨酸；重结晶．

点评 本题考查物质制备实验方案设计，为高频考点，明确实验原理是解本题关键，知道每个实验步骤目的及基本操作方法，易错点是冷凝管中水流方向判断，题目难度不大．