(浙江專用)高中化學(xué)專題7物質(zhì)的制備與合成課題二阿司匹林的合成同步課時(shí)限時(shí)訓(xùn)練蘇教版選修6

1、-1 -課時(shí)限時(shí)訓(xùn)練憂化遞進(jìn)達(dá)標(biāo)(時(shí)間：45 分鐘)1.苯亞甲基苯乙酮俗稱查爾酮，淡黃色棱狀晶體，熔點(diǎn)58C,沸點(diǎn) 208C(3.3 kPa)易溶于醚、氯仿和苯，微溶于醇。制備原理如下:(1)制備過程中， 需在攪拌下滴加苯甲醛，并控制滴加速度使反應(yīng)溫度維持在2530C,說明該反應(yīng)是_(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。如溫度過高時(shí)，則可以采取_措施。 產(chǎn)品結(jié)晶前，可以加入幾粒成品的查爾酮，其作用是(3)結(jié)晶完全后，需抽濾收集產(chǎn)物。抽濾裝置所包含的儀器除減壓系統(tǒng)外還有_ (填儀器名稱)。獲得的深色粗產(chǎn)品加入活性炭，以 95%乙醇重結(jié)晶。加入活性炭的作用是-2 -解析（1）反應(yīng)放熱，需要控制滴液速度，且

2、在攪拌散熱下進(jìn)行。冰水可以降溫，使反應(yīng)速率減慢。（2）提供晶種，可以加速結(jié)晶。（3）抽濾裝置中包含吸濾瓶、布氏漏斗。吸附性，從而可以脫色。答案（1）放熱 冰水浴冷卻（2）提供晶種，加速結(jié)晶色2.草酸二乙酯可用于苯巴比妥等藥物的中間體，實(shí)驗(yàn)室以草酸草酸二乙酯的實(shí)驗(yàn)步驟如下：45 g，無水乙醇 81 g，苯 200 mL,濃硫酸 10 mL,攪拌下加熱 6 870C回流共沸脫水。步驟 2 :待水基本蒸完后，分離出乙醇和苯。步驟 3:所得混合液冷卻后依次用水、飽和碳酸氫鈉溶液洗滌，再用無水硫酸鈉干燥。步驟 4 :常壓蒸餾，收集 182184C的餾分，得草酸二乙酯57 g。（1）步驟 1 中發(fā)生反應(yīng)的

3、化學(xué)方程式是 _,反應(yīng)過程中冷凝水應(yīng)從 _（填“ a”或“ b”）端進(jìn)入。（2）步驟 2 操作為_ 。步驟 3 用飽和碳酸氫鈉溶液洗滌的目的是 _ 。（4）步驟 4 除抽氣減壓裝置外所用玻璃儀器有蒸餾燒瓶、冷凝管、接液管、錐形瓶和本實(shí)驗(yàn)中，草酸二乙酯的產(chǎn)率為 _。解析 本題考查方程式的書寫和化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作。（1）草酸中含有 2 個(gè)羧基，可以與 2 份乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)。冷凝管中的水均為下進(jìn)上出。（2）乙醇和苯為兩種互溶的有機(jī)物，應(yīng)用蒸餾（3）吸濾瓶 布氏漏斗（4）吸附脫（HOOC- COOH 和乙醇為原料制步驟 1 :在如圖所示裝置中，加入無水草酸-3 -法分離。NaHCQ 可以除去酸性物質(zhì)。

4、（4）蒸餾中需要用酒精燈加熱，要用溫度計(jì)指示餾分溫度。（5）45 g 無水草酸為 0.5 mol , 81 g 無水乙醇為 1.76 mol，兩者反應(yīng)時(shí)，無水乙醇過量， 以草酸計(jì)算，理論上可生成草酸二乙酯為0.5 mol，質(zhì)量為 0.5 molX146 g/mol = 73 g，所-4 -(2)蒸餾 (3)除去草酸、硫酸等酸性物質(zhì)(4)溫度計(jì)、酒精燈(5)78%3.3-丁酮酸乙酯在有機(jī)合成中用途極廣，廣泛用于藥物合成，還用作食品的著香劑。其相對(duì)分子質(zhì)量為 130,常溫下為無色液體，沸點(diǎn)181C,受熱溫度超過 95C攝氏度時(shí)就會(huì)分解；易溶于水，與乙醇、乙酸乙酯等有機(jī)試劑以任意比混溶；實(shí)驗(yàn)室可用以

5、乙酸乙酯和金屬鈉為原料制備。乙酸乙酯相對(duì)分子質(zhì)量為88,常溫下為無色易揮發(fā)液體，微溶于水，沸點(diǎn)77C。【反應(yīng)原理】2CILC()OC:IISCJLONa(H+2CH-OHONaICH3CCHCOOC3H&+CHJCOOH 0IICH CCH COOCH +CH,COONa【實(shí)驗(yàn)裝置】【實(shí)驗(yàn)步驟】1.加熱反應(yīng)：向反應(yīng)裝置中加入 32 mL(28.5 g ,0.32 mol)乙酸乙酯、少量無水乙醇、1.6 g(0.07 mol)切細(xì)的金屬鈉，微熱回流1.53 小時(shí)，直至金屬鈉消失。2產(chǎn)物后處理：冷卻至室溫，卸下冷凝管，將燒瓶浸在冷水浴中，在搖動(dòng)下緩慢的加入 32 mL以產(chǎn)率為73X100%

6、F 78%COI )11濃1答案(B 1( II+ ZTL( a-5 -30%醋酸水溶液，使反應(yīng)液分層。用分液漏斗分離出酯層。酯層用5%碳酸鈉溶液洗滌，有機(jī)層放入干燥的錐形瓶中，加入無水碳酸鉀至液體澄清。3蒸出未反應(yīng)的乙酸乙酯：將反應(yīng)液在常壓下蒸餾至100C。然后改用減壓蒸餾，得到產(chǎn)品2.0 g?；卮鹣铝袉栴}：（1）從反應(yīng)原理看，無水乙醇的作用是 _ 。反應(yīng)裝置中加干燥管是為了 _。兩個(gè)裝置中冷凝管的作用 _ （填“相同”或“不相同”），冷卻水進(jìn)水口分別為 _和_（填圖中的字母）。產(chǎn)物后處理中，滴加稀醋酸的目的是 _ ，稀醋酸不能加多了，原因是_。用分液漏斗分離出酯層的操作叫 _ 。碳酸鈉溶液

7、洗滌的目的是。 加碳酸鉀的目的是采用減壓蒸餾的原因是 _。（5）本實(shí)驗(yàn)所得到的 3-丁酮酸乙酯產(chǎn)率是 _（填正確答案標(biāo)號(hào)）。A. 10% B . 22% C . 19% D . 40%解析 由題給反應(yīng)，無水乙醇與Na 反應(yīng)生成 Ch3CHONa 與乙酸乙酯反應(yīng)又生成乙醇，可知無水乙醇作催化劑。（2）干燥管的作用是防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入，保證反應(yīng)體系干燥。反 應(yīng)裝置中的冷凝管是因?yàn)橐宜嵋阴ヒ讚]發(fā)，冷凝乙酸乙酯，使反應(yīng)充分。減壓蒸餾裝置中的 冷凝管是冷凝產(chǎn)品。冷卻水均為下進(jìn)上出。（3）由題給反應(yīng) 2 可知加入乙酸，中和鈉鹽生成產(chǎn)品。由于產(chǎn)品易溶于水，稀醋酸加多了，會(huì)有部分產(chǎn)品溶解。NaaCO 溶液

8、洗滌類似于乙酸乙酯制備中的作用，中和乙酸。制得產(chǎn)品中加入無水碳酸鉀的目的是吸水干燥。（5）乙酸乙酯 0.32mol，鈉 0.07 mol，鈉不足，理論生成3丁酮酸乙酯 0.03 mol ，即卩 0.07 molX130 g/mol=9.1 g，產(chǎn)率為：2.0 gX100%= 22%9.1 g答案（1）催化劑（2）防濕氣進(jìn)入反應(yīng)體系中以保證反應(yīng)體系干燥不相同 b d（3）中和生成的鈉鹽，使之變成產(chǎn)物酸多了會(huì)增加產(chǎn)物在水中的溶解度分液 中和醋酸干燥（4）3 丁酮酸乙酯沸點(diǎn)高，在沸點(diǎn)溫度下還易分解（5）B-6 -4.對(duì)硝基苯甲酸在醫(yī)藥、感光材料等工業(yè)中應(yīng)用廣泛。以對(duì)硝基甲苯等為原料制取對(duì)硝基苯甲酸（

9、黃色結(jié)晶，熔點(diǎn)242C,沸點(diǎn)約 359C,微溶于水，能升華。）的反應(yīng)原理為：-7 -步驟 1 :向 250 mL 三頸燒瓶中依次加入適量的對(duì)硝基甲苯、重鉻酸鈉粉末、水，并充分混合。在攪拌下，用滴液漏斗滴入適量濃硫酸后，加熱0.5 h 至反應(yīng)液呈黑色。步驟 2:待反應(yīng)混合物冷卻后，和適量冰水充分混合，抽濾并用50 mL 水分兩次洗滌。將洗滌后的固體放入盛有適量 5%硫酸溶液中，水浴加熱 10 min，冷卻后抽濾。步驟 3:將抽濾后的固體溶于適量 5% NaOH 溶液中，50C溫?zé)岷蟪闉V，在濾液中加入少量活 性炭，煮沸后趁熱抽濾。將得到的濾液慢慢加入到盛有適量15%硫酸溶液的燒杯中，析出黃色沉淀，

10、抽濾，冷水洗滌，干燥得粗產(chǎn)品。（1）_在步驟 1 中“攪拌”是用電動(dòng)攪拌器完成的，這樣操作的好處有 _、_。（2）在三頸燒瓶中，隨著濃硫酸的加入，反應(yīng)溫度迅速上升，為使反應(yīng)溫度不致過高，必要時(shí)可采取的措施是_。（3）_ 在步驟 2 中，抽濾所得固體的主要成分是。抽濾裝置所包含的儀器除減壓系統(tǒng)外，還有_、_（填儀器名稱）。步驟 3 用 NaOH 溶液進(jìn)行處理的作用主要是 _。用 NaOH 溶液處理后，需 50C溫?zé)岷蟪闉V的原因是_。（5）制得的粗產(chǎn)品需要進(jìn)一步精制（純化），根據(jù)對(duì)硝基苯甲酸的有關(guān)性質(zhì)可知，對(duì)其進(jìn)行精制（純化）可以用乙醇溶液完成，也可以采用 _ 法完成。解析（1）攪拌的目的是為了混

11、合均勻；增大接觸面積，加快反應(yīng)速率；可以散熱，避免反應(yīng) 物局部過熱等。（2）降溫可以用冰水冷卻。（3）由題給信息可知 對(duì)硝基苯甲酸微溶于水，抽濾 得對(duì)硝基苯甲酸。（4）COOH+ Na St),某小組以對(duì)硝基甲苯等物質(zhì)為原料制取對(duì)硝基苯甲酸的實(shí)驗(yàn)裝置如右圖所示（加熱和儀器固定裝置均已略去），實(shí)驗(yàn)步驟如下:X(L-8 -加 NaOH 使對(duì)硝基苯甲酸反應(yīng)而溶解，使Cr3+生成沉淀而除去。抽濾是-9 -除去 Cr（0H）3,防止對(duì)硝基苯甲酸鈉析出。（5）由題給信息“對(duì)硝基苯甲酸能升華”可以采用 升華法。答案（1）使反應(yīng)物迅速混合均勻；可以避免反應(yīng)物局部過熱、過濃而導(dǎo)致副反應(yīng)發(fā)生；能夠縮短反應(yīng)時(shí)間和提

12、高產(chǎn)率（任答兩點(diǎn)。其他合理答案均可。）（2） 用冰水冷卻（其他合理答案均可。）（3）對(duì)硝基苯甲酸吸濾瓶、布氏漏斗（4） （進(jìn)一步）除去雜質(zhì)鉻鹽生成 Cr（OH）3沉淀（其他合理答案均可。）若溫度過低，對(duì)硝基苯甲酸鈉會(huì)析出而被濾出（5）升華（合理答案均可。）5阿司匹林可由水楊酸與乙酸酐作用制得。其制備原理如下:1( I（阿tfj町林）/ill o剛反應(yīng)乙酰水楊酸的鈉鹽易溶于水。阿司匹林可按如下步驟制取和純化:步驟 1:在干燥的 50 mL 圓底燒瓶中加入 2 g 水楊酸、5 mL 乙酸酐和 5 滴濃硫酸，振蕩使水 楊酸全部溶解。步驟 2：按圖所示裝置裝配好儀器，通入冷凝水，在水浴上加熱回流510

13、 min，控制水浴溫度在 8590C。步驟 3:反應(yīng)結(jié)束后，取下反應(yīng)瓶，冷卻，再放入冰水中冷卻、結(jié)晶、抽濾、冷水洗滌CH C0OHOOCCH-10 -次，繼續(xù)抽濾得粗產(chǎn)物。步驟 4:將粗產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至 150 mL 燒杯中，在攪拌下加入 25 mL 飽和碳酸氫鈉溶液， 充分?jǐn)嚢?，然后過濾。步驟 5:將濾液倒入 10 mL 4 molL-1鹽酸溶液，攪拌，將燒杯置于冰浴中冷卻，使結(jié)晶完全。抽濾，再用冷水洗滌 23 次。（1）步驟 1 中濃硫酸的作用可能是 _。步驟 2 中，冷凝管通水，水應(yīng)從 _ 口進(jìn)（填“a”或“ b”）。步驟 3 抽濾時(shí)，有時(shí)濾紙會(huì)穿孔，避免濾紙穿孔的措施是（4）_步驟 4 發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為 _;過濾得到的固體為_。（5）取幾粒步驟 5 獲得的晶體加入盛有5 mL 水的試管中，加入 12 滴 1%三氯化鐵溶液，發(fā)現(xiàn)溶液變紫色，可采用 _方法，進(jìn)一步純化晶體。解析（1）由制備原理可以看出，濃硫酸的作用是在該反應(yīng)中作為催化劑。（2）冷凝水的流向是“下進(jìn)上出”，故從 b 管進(jìn)水，a 管出水。（3）避免濾紙穿孔的措施是減小真空度或者加一層