Question

8．（1）阿司匹林是世界上應(yīng)用最廣泛的解熱、鎮(zhèn)痛和抗炎藥．乙酰水楊酸受熱易分解，分解溫度為128～135℃．某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室以水楊酸（鄰羥基苯甲酸）與醋酸酐[（CH₃CO）₂O]為主要原料合成阿司匹林，制備基本操作流程（略）．
①寫出制備阿司匹林的化學(xué)方程式．
可用重結(jié)晶提純法提純阿司匹林．方法如下：

加熱回流的裝置如圖所示：
②使用溫度計(jì)的目的是控制反應(yīng)溫度，防止溫度過高，乙酰水楊酸受熱分解．
③冷凝水的流進(jìn)方向是b．（填“b”或“c”）．
④重結(jié)晶提純法所得產(chǎn)品的有機(jī)雜質(zhì)較少的原因水楊酸易溶于乙酸乙酯，在冷卻結(jié)晶時(shí)大部分溶解在乙酸乙酯中，很少結(jié)晶出來．
檢驗(yàn)產(chǎn)品中是否含有水楊酸的化學(xué)方法是取少量結(jié)晶于試管中，加蒸餾水溶解，滴加FeCl₃溶液，若呈紫藍(lán)色則含水楊酸．
（2）氯化芐（C₆H₅CH₂Cl）也是一種重要的有機(jī)化工原料．工業(yè)上采用甲苯與干燥氯氣在光照條件下反應(yīng)合成氯化芐．為探索不同光強(qiáng)條件對合成產(chǎn)率的影響，需要對不同光強(qiáng)條件下的粗產(chǎn)品（含甲苯）進(jìn)行純度檢測．每一組檢測按照如下步驟進(jìn)行：
A．稱取0.300g樣品．
B．將樣品與25mL 4mol•L^-lNaOH溶液在三頸燒瓶中混合，水浴加熱回流l小時(shí)后停止加熱（發(fā)生的反應(yīng)為：C₆H₅CH₂Cl+NaOH→C₆H₅CH₂OH+NaCl）．
C．在三頸燒瓶中加入50mL 2mol•L^-l HNO₃，混合均勻．
D．將三頸燒瓶中溶液全部轉(zhuǎn)移到100mL容量瓶中，加水定容．
E．從容量瓶中取出25.00mL溶液于錐形瓶中，加入6.00mL 0.100mol•L^-1AgNO₃溶液，振蕩混合均勻．
F．在錐形瓶中滴入幾滴NH₄Fe（SO₄）₂溶液作為指示劑，用0.0250mol•L^-1 NH₄SCN溶液滴定剩余的AgNO₃．
G．重復(fù)E、F步驟三次，消耗0.0250mol•L¹NH₄SCN溶液的平均值為4.00mL．
（已知：NH₄SCN+AgNO₃═AgSCN↓+NH₄NO₃）根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)信息回答下列相關(guān)問題：
①C步驟所加硝酸的目的是中和NaOH并使溶液呈酸性，防止下一步測定的干擾．
②在F步驟操作中，判斷達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是溶液由無色變?yōu)榧t色，且半分鐘內(nèi)不褪色．
③該產(chǎn)品的純度為0.84．（請保留2位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）①水楊酸與醋酸酐發(fā)生取代反應(yīng)合成阿司匹林；
②由于加熱時(shí)溫度不能過高，應(yīng)控制在一定范圍之內(nèi)，故使用溫度計(jì)；
③冷凝水流向?yàn)椤跋逻M(jìn)上出”；
④水楊酸易溶于乙酸乙酯而達(dá)到分離的目的；水楊酸中有酚羥基，而阿司匹林中沒有；
（2）①步驟C所加硝酸的目的是中和NaOH并使溶液呈酸性，防止氫氧根離子對后續(xù)測定的干擾；
②在步驟F操作中，用NH₄SCN滴定剩余的AgNO₃，反應(yīng)到終點(diǎn)時(shí)，SCN^-與鐵離子反應(yīng)溶液由無色變?yōu)榧t色，且半分鐘內(nèi)不褪色；
③C₆H₅CH₂Cl水解后再與硝酸銀，剩余的硝酸銀用NH₄SCN滴定，根據(jù)兩步反應(yīng)方程式可計(jì)算出樣品中純氯化芐的質(zhì)量，根據(jù)純度=$\frac{氯化芐的質(zhì)量}{樣品的質(zhì)量}$×100%計(jì)算；

解答 解：（1）①水楊酸與醋酸酐發(fā)生取代反應(yīng)合成阿司匹林，反應(yīng)的方程式為，
故答案為：；
②加熱時(shí)溫度不能過高，應(yīng)控制在一定范圍之內(nèi)，可用溫度計(jì)控制溫度，防止乙酰水楊酸受熱分解，
故答案為：控制反應(yīng)溫度，防止溫度過高，乙酰水楊酸受熱分解；
③為充分冷凝，是冷水充滿冷凝器，應(yīng)從下端進(jìn)，上端出，
故答案為：b；
④水楊酸易溶于乙酸乙酯，而乙酰水楊酸難溶于乙酸乙酯，而使二者充分分離，水楊酸中有酚羥基，而阿司匹林中沒有，所以可以用氯化鐵溶液檢驗(yàn)產(chǎn)品是否有水楊酸，操作為取少量結(jié)晶于試管中，加蒸餾水溶解，滴加FeCl₃溶液，若呈紫藍(lán)色則含水楊酸，
故答案為：水楊酸易溶于乙酸乙酯，在冷卻結(jié)晶時(shí)大部分溶解在乙酸乙酯中，很少結(jié)晶出來；取少量結(jié)晶于試管中，加蒸餾水溶解，滴加FeCl₃溶液，若呈紫藍(lán)色則含水楊酸；
（2）①水解過程會(huì)有過量的氫氧化鈉，會(huì)影響后續(xù)的測定，步驟C所加硝酸的目的是中和NaOH并使溶液呈酸性，防止下一步測定的干擾，
故答案為：中和NaOH并使溶液呈酸性，防止下一步測定的干擾；
②在步驟F操作中，用NH₄SCN滴定剩余的AgNO₃，反應(yīng)到終點(diǎn)時(shí)，SCN^-與鐵離子反應(yīng)溶液由無色變?yōu)榧t色，且半分鐘內(nèi)不褪色，
故答案為：溶液由無色變?yōu)榧t色，且半分鐘內(nèi)不褪色；
③根據(jù)題中的實(shí)驗(yàn)步驟及相關(guān)化學(xué)方程式可知，硝酸銀的總物質(zhì)的量為0.6×10^-3 mol，因?yàn)镹H₄SCN+AgNO₃═AgSCN↓+NH₄NO₃，所以與NH₄SCN反應(yīng)的硝酸銀的物質(zhì)的量為0.1×10^-3 mol，則與C₆H₅CH₂Cl反應(yīng)的硝酸銀的物質(zhì)的量為0.5×10^-3 mol，所以根據(jù)元素守恒可知，25.00mL樣品中C₆H₅CH₂Cl的物質(zhì)的量為0.5×10^-3 mol，其質(zhì)量為0.5×10^-3×126.5g=0.06325g，所以0.30g樣品中C₆H₅CH₂Cl的質(zhì)量為0.253g，所以C₆H₅CH₂Cl純度=$\frac{氯化芐的質(zhì)量}{樣品的質(zhì)量}$×100%=$\frac{0.253g}{0.30g}$100%=0.84，
故答案為：0.84；

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)、儀器的用途與選擇、滴定原理應(yīng)用等，難度中等，注意把握實(shí)驗(yàn)操作原理，把握題給信息，掌握實(shí)驗(yàn)操作方法，學(xué)習(xí)中注意積累．