課題2阿司匹林的合成[浙江選考·加試要求]—————————————————————————————————————1．阿司匹林的合成原理、方法及流程。2．粗產(chǎn)品中雜質(zhì)的檢驗。3.晶體洗滌方法1．阿司匹林簡介及合成原理阿司匹林為解熱鎮(zhèn)痛藥，用于治療傷風(fēng)、感冒、頭痛、發(fā)燒、神經(jīng)痛、關(guān)節(jié)痛及風(fēng)濕病等。近年來，又證明它具有抑制血小板凝聚的作用，其治療范圍又進(jìn)一步擴大到預(yù)防血栓形成，治療心血管疾病。阿司匹林化學(xué)名為乙酰水楊酸，化學(xué)結(jié)構(gòu)式如圖：阿司匹林為白色針狀或板狀結(jié)晶，易溶于乙醇，可溶于氯仿、乙醚，難溶于水。合成反應(yīng)如下：2．乙酰水楊酸(阿司匹林)含量的測定(1)實驗原理乙酰水楊酸結(jié)構(gòu)中有一個羧基，呈酸性。在25℃時Ka＝3.27×10－4，可用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液在乙醇溶液中直接滴定測其含量。直接滴定時，溶液呈微堿性，可選用酚酞作指示劑。(2)實驗方法準(zhǔn)確稱取約0.4g乙酰水楊酸三份，分別置于250mL錐形瓶中，加約10℃的中性乙醇20mL，溶解后，加酚酞指示液2滴，在不超過10℃溫度下，用0.1mol·L－1的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液呈淺粉紅色即為終點。乙酰水楊酸含量計算：w(C9H8O4)＝eq\f(c(NaOH)·V(NaOH)·M(C9H8O4),m樣)，取三次測定平均值。[器材與原理]相關(guān)器材150mL錐形瓶、5mL吸量管(干燥，附洗耳球)、燒杯(100mL、250mL、500mL各一只)、加熱器、橡膠塞、溫度計、玻璃棒、布氏漏斗、表面皿、藥匙、50mL量筒、烘箱。相關(guān)原理阿司匹林(乙酰水楊酸)是由水楊酸和乙酸酐合成的。在生成乙酰水楊酸的同時，水楊酸分子間也能發(fā)生縮合反應(yīng)，生成少量聚合物(副產(chǎn)物)。該副產(chǎn)物不溶于碳酸氫鈉溶液，乙酰水楊酸能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成可溶性鈉鹽，可據(jù)此提純阿司匹林。[實驗與拓展]實驗流程1．乙酰水楊酸的制備實驗步驟注意事項、實驗改進(jìn)(1)稱取水楊酸1.98g于錐形瓶(150mL)，在通風(fēng)條件下用吸量管取乙酸酐5mL，加入錐形瓶，滴入5滴濃硫酸，搖動使固體全部溶解，蓋上帶玻璃管的膠塞，在事先預(yù)熱的水浴中加熱5～10min。水浴裝置：500mL燒杯中加100mL水、沸石，用溫度計控制溫度85℃～90℃。①若用3mL乙酸酐可減少副反應(yīng)發(fā)生，易于晶體析出，提高產(chǎn)率。n(水楊酸)∶n(乙酸酐)＝1∶2～3較為合適。濃硫酸作用在于破壞水楊酸分子內(nèi)氫鍵，降低反應(yīng)溫度(150℃～160℃)到85℃～90℃發(fā)生，避免高溫副反應(yīng)發(fā)生，提高產(chǎn)品純度、產(chǎn)率。②濃硫酸用量要控制(V<0.2mL)。③乙酰水楊酸分解溫度：126℃～135℃。④水楊酸與乙酸酐混合后若不及時加硫酸并加熱，會發(fā)生較多副反應(yīng)。(2)取出錐形瓶，將液體轉(zhuǎn)移至250mL燒杯并冷卻至室溫(可能會沒有晶體析出)。加入50mL水，同時劇烈攪拌；冰水中冷卻10min，晶體完全析出。該步攪拌要激烈，否則會析出塊狀物體，影響后續(xù)實驗。(3)抽濾。冷水洗滌幾次，盡量抽干，固體轉(zhuǎn)移至表面皿，風(fēng)干。準(zhǔn)備干燥、干凈的抽濾瓶，用母液洗燒杯二至三次，盡量將固體都轉(zhuǎn)移至漏斗。2．乙酰水楊酸的提純實驗步驟注意事項、實驗改進(jìn)(1)粗產(chǎn)品置于100mL燒杯中緩慢加入飽和NaHCO3溶液，產(chǎn)生大量氣體，固體大部分溶解。共加入約5mL飽和NaHCO3(aq)攪拌至無氣體產(chǎn)生。飽和NaHCO3溶液溶解乙酰水楊酸，不溶解水楊酸聚合物，以此提純乙酰水楊酸。(2)用干凈的抽濾瓶抽濾，用5～10mL水洗(可先轉(zhuǎn)移溶液，后洗)。將濾液和洗滌液合并并轉(zhuǎn)移至100mL燒杯中，緩緩加入15mL4mol·L－1的鹽酸。邊加邊攪拌，有大量氣泡產(chǎn)生。加入鹽酸時要滴加，加入過快會導(dǎo)致析出過大的晶粒影響干燥。(3)用冰水冷卻10min后抽濾，2～3mL冷水洗滌幾次，抽干；干燥；稱量。干燥步驟未取得較好方法，烘箱中80℃1h以上會燒焦，本次用55min。產(chǎn)品稱量：1.57g，理論：2.58g。產(chǎn)率60.85%。(4)取幾粒結(jié)晶，加5mL水，滴加1%FeCl3溶液。檢驗純度。為增加水楊酸和乙酰水楊酸在水中溶解度，可加入乙醇少許。對點集訓(xùn)1．某有機物溶解于NaOH溶液(滴有酚酞)中，開始溶液呈紅色，煮沸5分鐘后，溶液褪色，加入鹽酸至酸性時，沉淀出白色的結(jié)晶體，該結(jié)晶體溶于水加入FeCl3溶液呈紫色，該有機物可能是()解析：選A該結(jié)晶物溶于水，加入FeCl3溶液為紫色，說明原化合物中一定存在酚羥基；原化合物與NaOH作用，生成的物質(zhì)能使NaOH消耗掉，且使溶液褪色，說明原化合物含有酯基，水解使堿消耗。綜合分析，該化合物中只有酚羥基(—OH)和酯基()，所以應(yīng)選A。2．阿司匹林的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為，則1mol該有機物和足量的NaOH溶液充分反應(yīng)，消耗NaOH的物質(zhì)的量為()A．1molB．2molC．3molD．4mol解析：選C酯基水解后得到的酚羥基也能與NaOH反應(yīng)。3．下列測定阿司匹林藥劑中乙酰水楊酸的含量的實驗方案中，你認(rèn)為可行的是()A.eq\x(阿司匹林)eq\o(→,\s\up7(加水溶解),\s\do5())eq\x(濁液)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(加入指示劑),\s\do5()))eq\x(滴定)B.eq\x(阿司匹林)eq\o(→,\s\up7(加水溶解),\s\do5())eq\x(濁液)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(過濾),\s\do5()))eq\x(溶液)eq\o(→,\s\up7(加入指示劑),\s\do5())eq\x(滴定)C.eq\x(阿司匹林)eq\o(→,\s\up7(加已知量的),\s\do5(NaOH溶液溶解))eq\x(濁液)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(加入指示劑),\s\do5()))eq\x(滴定)D.eq\x(阿司匹林)eq\o(→,\s\up7(加酸溶解),\s\do5())eq\x(濁液)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(加入指示劑),\s\do5()))eq\x(滴定)解析：選C阿司匹林藥片中一般都添有一定量的輔料如硬脂酸鎂、淀粉等難溶物質(zhì)，因此直接滴定現(xiàn)象不明顯，且反應(yīng)緩慢，故采取返滴定法測定阿司匹林的含量。先將阿司匹林在已知量的過量的NaOH溶液作用下充分水解；再用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過量的NaOH進(jìn)行測定。4．下列檢驗阿司匹林有效成分中所含官能團的方案正確的是()A．阿司匹林清液eq\o(→,\s\up7(加入NaOH溶液),\s\do5())酯基水解eq\o(→,\s\up7(加入溴水),\s\do5())檢驗酯基B．阿司匹林清液eq\o(→,\s\up7(加入鹽酸),\s\do5())酯基水解eq\o(→,\s\up7(FeCl3溶液),\s\do5())檢驗酯基C．阿司匹林清液eq\o(→,\s\up7(加入酚酞溶液),\s\do5())檢驗羧基D．阿司匹林清液eq\o(→,\s\up7(加入鹽酸),\s\do5())酯基水解eq\o(→,\s\up7(Na2CO3溶液),\s\do5())振蕩eq\o(→,\s\up7(FeCl3溶液),\s\do5())檢驗酯基解析：選D阿司匹林在堿性條件下水解產(chǎn)物為無法鑒別其官能團。在酸性條件下水解產(chǎn)物為可以通過FeCl3溶液鑒定酚羥基的存在從而說明酯基的存在，但紫色的鐵絡(luò)合物只有在中性或弱酸性條件下才能顯現(xiàn)紫色，需加入Na2CO3溶液或NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液的酸堿性后，使酚羧基發(fā)生顯色反應(yīng)。羧基的特征反應(yīng)為酯化反應(yīng)及使指示劑變色，與堿反應(yīng)等，但酯化反應(yīng)由于反應(yīng)速率慢且無明顯現(xiàn)象，不適宜做鑒定反應(yīng)。本實驗不能用酚酞檢驗羧基的存在，故選D。5．阿司匹林(aspirin)的有效成分是乙酰水楊酸，它是19世紀(jì)末合成的，作為一個有效的解熱止痛、治療感冒的藥物，至今仍廣泛使用。乙酰水楊酸是由水楊酸(鄰羥基苯甲酸)與乙酸酐進(jìn)行酯化反應(yīng)制得的。(1)乙酰水楊酸的含氧官能團分別是________和酯基。(2)乙酰水楊酸能在稀酸和NaOH溶液中水解。寫出乙酰水楊酸與稀NaOH溶液共熱的化學(xué)方程式：________________________________________________________________。(3)已知酚羥基遇FeCl3溶液顯紫色，但顯色反應(yīng)要在中性或弱酸性溶液中進(jìn)行。現(xiàn)要求運用已有的知識檢驗出乙酰水楊酸水解的某些產(chǎn)物中存在酚羥基。有人設(shè)計了如下的實驗方案。取一支潔凈的試管，向其中加入2mL阿司匹林清液，然后再滴入2滴稀硫酸，將溶液在酒精燈上加熱片刻后，滴入2滴FeCl3溶液，振蕩，無明顯現(xiàn)象；再向其中逐滴加入Na2CO3溶液，振蕩，出現(xiàn)了紫色。你認(rèn)為逐滴加入Na2CO3溶液的目的是_______________________。解析：乙酰水楊酸在氫氧化鈉溶液中水解時，由于酚羥基、羧基都被氫氧化鈉溶液中和，所以1mol乙酰水楊酸完全反應(yīng)需3molNaOH。根據(jù)題給“用氯化鐵檢驗酚羥基時需要在中性或弱酸性條件下進(jìn)行”的信息，可判斷加入碳酸鈉溶液的目的是中和過量的硫酸，使溶液保持弱酸性或中性。答案：(1)羧基(3)中和硫酸，使溶液呈弱酸性或中性拓展實驗對氨基苯磺酸的合成1．實驗操作(1)實驗原理：室溫下芳香胺與濃H2SO4混合生成N-磺基化合物，然后加熱轉(zhuǎn)化為對氨基苯磺酸，它在常壓下加熱反應(yīng)需要幾個小時。而用微波10min左右便能完成。反應(yīng)式如下：(2)實驗流程(3)注意事項：操作過程中由于加入濃硫酸時，H2SO4與苯胺激烈反應(yīng)生成苯胺硫酸鹽，因此先要緩慢滴加，且不斷振搖，當(dāng)H2SO4加至反應(yīng)不是很激烈時，才可分批加入。由于苯胺有毒，稍冷可以使未反應(yīng)的苯胺冷凝下來，以免苯胺受熱揮發(fā)而造成損失和中毒。2．相關(guān)問題乙酸異戊酯是組成蜜蜂信息素的成分之一，具有香蕉的香味。實驗室制備乙酸異戊酯的反應(yīng)、裝置示意圖和有關(guān)數(shù)據(jù)如下：實驗步驟：在A中加入4.4g異戊醇、6.0g乙酸、數(shù)滴濃硫酸和2～3片碎瓷片。開始緩慢加熱A，回流50min。反應(yīng)液冷至室溫后倒入分液漏斗中，分別用少量水、飽和碳酸氫鈉溶液和水洗滌；分出的產(chǎn)物加入少量無水MgSO4固體，靜置片刻，過濾除去MgSO4固體，進(jìn)行蒸餾純化，收集140～143℃餾分，得乙酸異戊酯3.9g?；卮鹣铝袉栴}：(1)儀器B的名稱是________。(2)在洗滌操作中，第一次水洗的主要目的是___________________________________，第二次水洗的主要目的是_______________________________________________。(3)在洗滌、分液操作中，應(yīng)充分振蕩，然后靜置，待分層后________(填標(biāo)號)。a．直接將乙酸異戊酯從分液漏斗的上口倒出b．直接將乙酸異戊酯從分液漏斗的下口放出c．先將水層從分液漏斗的下口放出，再將乙酸異戊酯從下口放出d．先將水層從分液漏斗的下口放出，再將乙酸異戊酯從上口倒出(4)本實驗中加入過量乙酸的目的是__________________________________________。(5)實驗中加入少量無水MgSO4的目的是_____________________________________。(6)在蒸餾操作中，儀器選擇及安裝都正確的是______(填標(biāo)號)。(7)本實驗的產(chǎn)率是________(填標(biāo)號)。a．30%b．40%c．60%d．90%(8)在進(jìn)行蒸餾操作時，若從130℃便開始收集餾分，會使實驗的產(chǎn)率偏________(填“高”或“低”)，其原因是_________________________________________________。解析：(1)儀器B為球形冷凝管。(2)第一次水洗的目的是除去作催化劑的硫酸和過量的乙酸，接下來用飽和碳酸氫鈉溶液進(jìn)一步除去殘留的少量乙酸，第二次水洗的目的是除去過量的飽和碳酸氫鈉溶液。(3)洗滌、分液后有機層密度小，在上面，密度大的水層在下面，需將水層從分液漏斗下口放出，然后將有機層從分液漏斗上口倒出，d項正確。(4)制備乙酸異戊酯的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，加入過量的乙酸，能提高異戊醇的轉(zhuǎn)化率，從而提高乙酸異戊酯的產(chǎn)率。(5)加入少量無水MgSO4能除去有機層中的少量水，起到干燥作用。(6)蒸餾實驗中溫度計水銀球需和蒸餾燒瓶支管口在同一高度，而c中不應(yīng)該用球形冷凝管，球形冷凝管一般用于反應(yīng)裝置，即在反應(yīng)時考慮到反應(yīng)物的蒸發(fā)流失而用球形冷凝管冷凝回流，使反應(yīng)更徹底，故b正確。(7)根據(jù)題中化學(xué)方程式及所給各物質(zhì)的量，可知實驗中異戊醇完全反應(yīng)，理論上應(yīng)生成乙酸異戊酯6.5g，實驗中實際生成乙酸異戊酯3.9g，故乙酸異戊酯的產(chǎn)率為3.9/6.5×100%＝60%。(8)若從130℃便開始收集餾分，則收集得到的是乙酸異戊酯和少量未反應(yīng)的異戊醇的混合物，導(dǎo)致所測出的實驗產(chǎn)率偏高。答案：(1)球形冷凝管(2)洗掉大部分硫酸和乙酸洗掉碳酸氫鈉溶液(3)d(4)提高異戊醇的轉(zhuǎn)化率(5)干燥(6)b(7)c(8)高收集少量未反應(yīng)的異戊醇1．下列關(guān)于有機物的說法錯誤的是()A．CCl4可由CH4制得，可萃取碘水中的碘B．石油和天然氣的主要成分都是碳?xì)浠衔顲．乙醇、乙酸和乙酸乙酯能用飽和Na2CO3溶液鑒別D．苯不能使KMnO4溶液褪色，因此苯不能發(fā)生氧化反應(yīng)解析：選DCCl4可由CH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)而制得，可萃取碘水中的碘；石油主要成分是烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴，天然氣是甲烷，都屬于碳?xì)浠衔铮灰掖寂cNa2CO3溶液互溶，乙酸與Na2CO3溶液反應(yīng)放出二氧化碳?xì)怏w，乙酸乙酯與Na2CO3溶液分層；苯雖然不能使KMnO4溶液褪色，但苯可以燃燒，燃燒是氧化反應(yīng)。2．下列化合物中既能使溴的四氯化碳溶液褪色，又能在光照下與溴發(fā)生取代反應(yīng)的是()A．甲苯 B．乙醇C．丙烯 D．乙烯解析：選C能使溴的四氯化碳溶液褪色的物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)中含有碳碳不飽和鍵，C和D符合，再根據(jù)能與溴發(fā)生取代反應(yīng)的物質(zhì)為分子結(jié)構(gòu)中含有苯環(huán)或烷基的物質(zhì)，因此只有C選項符合題意。3．阿司匹林的結(jié)構(gòu)簡式為，把阿司匹林放在足量的氫氧化鈉溶液中煮沸，能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)鍵是()A．①③ B．②③C．①④ D．②④解析：選C本題的關(guān)鍵是要理解和掌握酯與羧基的性質(zhì)，兩者都能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)。4．有機物分子中原子間(或原子與原子團間)的相互影響會導(dǎo)致不同物質(zhì)分子中相同基團化學(xué)性質(zhì)的不同。下列各項事實不能說明上述觀點的是()A．C6H5—CH3使酸性KMnO4溶液褪色，而CH4不能B．能跟NaOH溶液反應(yīng)，而CH3CH2OH不能C．乙烯能發(fā)生加成反應(yīng)，而乙烷不能D．乙醛能發(fā)生加氫反應(yīng)，而乙酸不能解析：選C乙烯和乙烷不具有相同的基團，其他各組的兩種物質(zhì)都具有相同的基團。5．在一定條件下，下列藥物的主要成分都能發(fā)生①取代，②加成，③水解，④中和四種反應(yīng)的是()解析：選B維生素B5、芬必得不能發(fā)生水解反應(yīng)；搖頭丸不能發(fā)生水解反應(yīng)和中和反應(yīng)。6．某種解熱鎮(zhèn)痛藥的結(jié)構(gòu)簡式為A．2種 B．3種C．4種 D．5種7．阿司匹林口服時，具有解熱鎮(zhèn)痛作用，是一種常用的治療感冒的藥物，也可用于抗風(fēng)濕，促進(jìn)痛風(fēng)患者尿酸的排泄。近年來還發(fā)現(xiàn)阿司匹林能抑制血小板凝聚，可防止血栓的生成；它的有效成分是乙酰水楊酸()。實驗室以水楊酸(鄰羥基苯甲酸)與乙酸酐[(CH3CO)2O]為主要原料合成乙酰水楊酸。[反應(yīng)原理及部分裝置][實驗流程]已知：①醋酸酐遇水分解生成醋酸。②水楊酸和乙酰水楊酸均微溶于水，但其鈉鹽易溶于水，副產(chǎn)物為高分子化合物，難溶于水?；卮鹣铝袉栴}：(1)合成過程中要控制溫度在85℃～90℃，最合適的加熱方法____________。(2)用右圖裝置過濾比普通漏斗過濾的優(yōu)點是________________。(3)粗產(chǎn)品提純：①分批用少量飽和NaHCO3溶液溶解粗產(chǎn)品，目的是______________；判斷該過程結(jié)束的現(xiàn)象是____________。②加濃鹽酸、冷卻后的操作是__________、__________、干燥、稱重、計算產(chǎn)率。③純度檢驗：取少許產(chǎn)品加入盛有2mL水的試管中，加入1～2滴FeCl3溶液，溶液呈淺紫色，可能的原因是____________。(4)阿司匹林藥片中乙酰水楊酸含量的測定步驟(假定只含乙酰水楊酸和輔料，輔料不參與反應(yīng))：Ⅰ.稱取阿司匹林樣品mg；Ⅱ.將樣品研碎，溶于V1mLamol·L－1NaOH(過量)并加熱，除去輔料等不溶物，將所得溶液移入錐形瓶；Ⅲ.向錐形瓶中滴加幾滴甲基橙，用濃度為bmol·L－1的標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定剩余的NaOH，消耗鹽酸的體積為V2mL。已知：乙酰水楊酸與過量NaOH溶液加熱發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：COOHOCOCH3＋3NaOHeq\o(→,\s\up7(△),\s\do5())COONaONa＋2H2O＋CH3COONa則阿司匹林藥片中乙酰水楊酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為：____________。解析：醋酸酐和水楊酸混合，然后向混合溶液中加入濃硫酸，相當(dāng)于濃硫酸的稀釋，并不斷攪拌，防止局部受熱而產(chǎn)生安全事故；搖勻后加熱至85℃，然后冷卻、過濾、水洗得到粗產(chǎn)品，向粗產(chǎn)品中加入飽和碳酸氫鈉溶液，使乙酰水楊酸轉(zhuǎn)化為易溶于水的乙酰水楊酸鈉，從而除去雜質(zhì)；然后用濃鹽酸洗滌剩余的碳酸氫鈉，將乙酰水楊酸鈉轉(zhuǎn)化為乙酰水楊酸，最后過濾、洗滌、干燥得到乙酰水楊酸。(1)溫度低于100℃時采用水浴加熱。(2)用圖裝置過濾比普通漏斗過濾速度快、得到的產(chǎn)品較干燥。(3)①使乙酰水楊酸轉(zhuǎn)化為易溶于水的乙酰水楊酸鈉，乙酰水楊酸鈉易溶于水，從而除去雜質(zhì)，且便于分離；乙酰水楊酸能和碳酸氫鈉反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，所以判斷該過程結(jié)束的現(xiàn)象是沒有氣體(CO2)產(chǎn)生；②加濃鹽酸，冷卻后的操作是過濾、洗滌、干燥，從而得到較純凈、干燥的產(chǎn)品；③酚羥基能和氯化鐵發(fā)生顯色反應(yīng)，加入氯化鐵溶液后混合溶液呈紫色，說明產(chǎn)品中仍然可能含有水楊酸。(4)乙酰水楊酸消耗的氫氧化鈉的物質(zhì)的量為aV1×10－3－bV2×10－3，乙酰水楊酸的物質(zhì)的量是消耗的氫氧化鈉的物質(zhì)的量的eq\f(1,3)，阿司匹林藥片中乙酰水楊酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為eq\f(0.180(aV1－bV2),3m)。答案：(1)水浴加熱(2)過濾速度快、得到的產(chǎn)品較干燥(3)①使乙酰水楊酸轉(zhuǎn)化為易溶于水的乙酰水楊酸鈉，便于與雜質(zhì)分離沒有氣體(CO2)產(chǎn)生②過濾洗滌③產(chǎn)品中仍然可能含有水楊酸(4)eq\f(0.180(aV1－bV2),3m)8．工業(yè)上合成阿司匹林的流程如下圖所示：請回答：(1)請寫出反應(yīng)釜中反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________________；其中，甲苯的作用是____________，為了保證水楊酸能較為徹底地反應(yīng)，通常采用的措施是______________________________。(2)粗品經(jīng)提純后才能作為藥物使用。提純可以分以下幾步進(jìn)行：①分批用少量飽和碳酸鈉溶液溶解乙酰水楊酸(阿司匹林)，化學(xué)方程式為__________；②過濾除去不溶物，將濾液緩慢加入濃鹽酸中，析出乙酰水楊酸，化學(xué)方程式為______________________________________________；③再經(jīng)過________、________操作，將得到的乙酰水楊酸用少量乙酸乙酯加熱至完全溶解，冷卻，乙酰水楊酸精品以針狀晶體析出，將其加工成型后就可以使用了。(3)為了充分利用原料，循環(huán)再利用的例子在化工生產(chǎn)中屢見不鮮，試直接在上圖中用箭頭標(biāo)出未反應(yīng)完的原料循環(huán)利用的過程。解析：(1)從流程圖上不難看出，在甲苯作溶劑的條件下，醋酸酐與水楊酸發(fā)生反應(yīng)生成了乙酰水楊酸(阿司匹林)和醋酸。工業(yè)上通常用加入過量的廉價原料的方法以提高另一種原料的利用率，為了保證水楊酸能較為徹底地反應(yīng)，顯然要加入過量的醋酸酐。(2)阿司匹林分子中含有一個羧基，具有酸性，酸性比碳酸強，顯然可以與飽和碳酸鈉溶液反應(yīng)，生成相應(yīng)的鹽而溶解。但阿司匹林的酸性不如鹽酸強，所以生成的鹽加入到濃鹽酸中后，又可重新生成阿司匹林。析出的阿司匹林通過過濾得到，但其表面有一些雜質(zhì)，需要通過洗滌除去，這樣就可得到較為純凈的阿司匹林了。(3)在分離得到粗產(chǎn)品后，母液中仍然有過量的醋酸酐、沒有完全反應(yīng)的水楊酸、沒有完全分離出的產(chǎn)品以及溶劑、試劑等，不能浪費，需要循環(huán)利用。9．阿司匹林(乙酰水楊酸)是由水楊酸和乙酸酐合成的：在生成乙酰水楊酸的同時，水楊酸分子間也能發(fā)生聚合反應(yīng)，生成少量聚合物(副產(chǎn)物)。合成乙酰水楊酸的實驗步驟如下：①向150mL干燥錐形瓶中加入2.0g水楊酸、5mL乙酸酐(密度1.08g·mL－1)和5滴濃硫酸，振蕩，待其溶解后，控制溫度在85～90℃條件下反應(yīng)5～10min。然后冷卻，即有乙酰水楊酸晶體析出。②減壓過濾，用濾液淋洗錐形瓶，直至所有晶體被收集到布氏漏斗中。抽濾時用少量冷水洗滌晶體幾次，繼續(xù)抽濾，盡量將溶劑抽干。然后將粗產(chǎn)品轉(zhuǎn)移至表面皿上，在空氣中風(fēng)干。③將粗產(chǎn)品置于100mL燒杯中，攪拌并緩慢加入25mL飽和碳酸氫鈉溶液，加完后繼續(xù)攪拌2～3分鐘，直到?jīng)]有二氧化碳?xì)怏w產(chǎn)生為止。過濾，用5～10mL蒸餾水洗滌沉淀，合并濾液于燒杯中，不斷攪拌，慢慢加入15mL4mol·L－1鹽酸，將燒杯置于冷水中冷卻，即有晶體析出。抽濾，用冷水洗滌晶體1～2次，再抽干水分，即得產(chǎn)品(純凈物)1.9g。請回答下列問題：(1)第①步中，要控制反應(yīng)溫度在85～90℃，應(yīng)采用__________加熱方法。用這種加熱方法需要的玻璃儀器有__________________。(2)在第②步中，用冷水洗滌晶體，其目的是_______________________________。(3)第③步中，加入碳酸氫鈉的作用是______________；加入鹽酸的作用是__________________。(4)如何檢驗產(chǎn)品中是否混有水楊酸？______________________。(5)試計算本次合成阿司匹林的產(chǎn)率為________(保留二位有效數(shù)字)。解析：(1)水浴加熱可以控制溫度，需要的玻璃儀器有酒精燈、燒杯、溫度計等；(2)洗滌晶體，除去表面的雜質(zhì)，用冷水的目的是減小阿司匹林的溶解；(3)將阿司匹林轉(zhuǎn)化為鈉鹽，鈉鹽溶于水，通過過濾而分離雜質(zhì)；加入鹽酸的目的是將鈉鹽酸化，重新轉(zhuǎn)化為阿司匹林；(4)水楊酸屬于酚類，通過FeCl3溶液的顯色反應(yīng)可以檢驗；(5)由2.0g水楊酸、5mL乙酸酐可以得出，乙酸酐過量，所以以水楊酸來計算，算出2.0g水楊酸能夠產(chǎn)生阿司匹林的質(zhì)量：水楊酸～阿司匹林2.0mm＝2.6g，所以阿司匹林的產(chǎn)率為eq\f(1.9,2.6)×100%＝73%。答案：(1)水浴酒精燈、燒杯、溫度計(2)洗滌晶體表面附著的雜質(zhì)、減少阿司匹林因溶解而引起的損耗(3)使阿司匹林轉(zhuǎn)化為可溶性鹽，而與不溶性的物質(zhì)相互分離將阿司匹林的可溶性鹽重新轉(zhuǎn)化為阿司匹林(4)向水中加入少量產(chǎn)品，然后滴加FeCl3溶液，若有紫色出現(xiàn)，產(chǎn)品中有水楊酸；若無紫色出現(xiàn)，說明產(chǎn)品中不含水楊酸(答案合理即可)(5)73%10．葡萄糖酸鈣是一種可促進(jìn)骨骼生長的營養(yǎng)物質(zhì)。葡萄糖酸鈣可通過以下反應(yīng)制得：eq\o(C6H12O6,\s\do14((葡萄糖)))＋Br2＋H2O→eq\o(C6H12O7,\s\do14((葡萄糖酸)))＋2HBr相關(guān)物質(zhì)的溶解性見下表：物質(zhì)名稱葡萄糖酸鈣葡萄糖酸溴化鈣氯化鈣水中的溶解性可溶于冷水易溶于熱水可溶易溶易溶乙醇中的溶解性微溶微溶可溶可溶實驗流程如下：C6H12O