2020高考苏教版化学复习：阿司匹林的合成(练习附答案解析)

课题2阿司匹林的合成
1.（1）阿司匹林的结构简式：，含有的官能团为和。

（2）阿司匹林又称，白色针状晶体，熔点为135～136 ℃，（难溶、易溶）于水。

（3）合成阿司匹林的化学反应为：。

2.鉴定阿司匹林中是否含有水杨酸的简便方法：。

3.乙酰水杨酸的合成：向150 mL 锥形瓶中加入2 g水杨酸、5 mL乙酸酐和5滴浓硫酸，振荡，待其溶解后置于水浴中加热5～10 min（如图），取出，冷却至室温，即有乙酰水杨酸晶体析出（如未出现结晶，可以用摩擦瓶壁并将锥形瓶置于冰水中冷却，促使晶体析出）。

向锥形瓶中加50 mL水，继续在中冷却使其结晶完全。

4.乙酰水杨酸的提纯
（1）将粗产品置于烧杯中，搅拌并缓慢加入25 mL ，加完后继续搅拌2～3 min，直到为止。

（2）过滤，所得沉淀的主要成分为水杨酸聚合物，用5～10 mL 蒸馏水洗涤沉淀，合并滤液，不断搅拌。

慢慢加入15 mL 4 mol·L －1盐酸，将烧杯置于冰水中冷却，即有晶体（乙酰水杨酸）析
出。

抽滤，用洗涤晶体1～2次，再抽干水分。

（3）如果水杨酸中毒，应立即静脉注射NaHCO3溶液，用化学方程式解释解毒的原理。

5.常见的基团保护措施：
①羟基的保护:在进行氧化反应前，往往要对羟基进行保护。

防止羟基氧化可用酯化反应：。

②羧基的保护:羧基在高温或碱性条件下，有时也需要保护。

对羧基的保护最常用的是酯化反应：。

③对不饱和碳碳键的保护:碳碳双键易被氧化，对它们的保护主要用加成反应使之达到饱和。

6.以下是合成乙酰水杨酸（阿司匹林）的实验流程图，请你回答有关问题：
（1）流程中的第①步的实验装置如图所示，请回答：
用水浴加热的作用_____________________________________________________________________。

长直导管的作用___________________________________________________________________。

实验中加浓硫酸的目的___________________________________________________________。

主反应方程式_______________________________________________________（反应类型_______）。

（2）第④步涉及的化学反应方程式为_______________________________________________，
第④步的主要操作___________________。

（3）得到的产品中通常含有水杨酸，主要原因____________________________，
要检测产品中的水杨酸，其实验步骤是__________________________________。

（4）本实验多次用到抽滤，抽滤比过滤具有更多的优点，主要表现在________________。

7.工业上合成阿司匹林的流程如下图所示：请回答：
（1）请写出反应釜中反应的化学方程式：_______________________________；
其中，甲苯的作用是，为了保证水杨酸能较为彻底地反应，通常采用的措施____________________。

（2）粗品经提纯后才能作为药物使用。

提纯可以分以下几步进行：
①分批用少量饱和碳酸钠溶液溶解乙酰水杨酸（阿司匹林），化学方程式为
______________________ ___；
②过滤除去不溶物，将滤液缓慢加入浓盐酸中，析出乙酰水杨酸，化学方程式
____________________________________________________________________；
③再经过、操作，将得到的乙酰水杨酸用少量乙酸乙酯加热至完全溶解，冷却，乙酰水杨酸以针状晶体析出，将其加工成型后就可以使用了。

8.苯亚甲基苯乙酮俗称查尔酮，淡黄色棱状晶体，熔点58 ℃，沸点208 ℃（3.3 kPa）易溶于醚、氯仿和苯，微溶于醇。

制备原理如下：
（1）制备过程中，需在搅拌下滴加苯甲醛，并控制滴加速度使反应温度维持在25～30 ℃，说明该反应是（填“放热”或“吸热”）反应。

如温度过高时，则可以采取措施。

（2）产品结晶前，可以加入几粒成品的查尔酮，其作用是____________________。

（3）结晶完全后，需抽滤收集产物。

抽滤装置所包含的仪器除减压系统外还有
、（填仪器名称）。

（4）获得的深色粗产品加入活性炭，以95%乙醇重结晶。

加入活性炭的作用是___________。

9.苯甲酸甲酯是一种重要的工业原料，某研究性学习小组的同学拟用下列装置制取高纯度的苯甲酸甲酯。

有关数据如表所示：
熔点/℃沸点/℃密度/g·cm－3水溶性
苯甲酸122.4 249 1.27 微溶
甲醇－97 64.3 0.79 互溶
苯甲酸甲酯－12.3 199.6 1.09 不溶
请回答下列问题：
（1）在烧瓶中混合有机物及浓硫酸的方法是，在实际实验中，甲醇、苯甲酸的物质的量之比远大于理论上物质的量之比，目的是。

装置C中除加入甲醇、苯甲酸与浓硫酸外还需要加入。

（2）C装置上部的冷凝管的主要作用是，冷却剂在冷凝管中的流动方向是。

（3）制备和提纯苯甲酸甲酯的操作先后顺序为（填装置字母代号）。

（4）A中Na2CO3的作用是；D装置的作用是；当B装置中温度计显示℃时可收集苯甲酸甲酯。

10. 3－丁酮酸乙酯在有机合成中用途极广，广泛用于药物合成，还用作食品的着香剂。

其相对分子质量为130，常温下为无色液体，沸点181 ℃，受热温度超过95 ℃摄氏度时就会分解；易溶于水，与乙醇、乙酸乙酯等有机试剂以任意比混溶；实验室可用乙酸乙酯和金属钠为原料制备。

乙酸乙酯相对分子质量为88，常温下为无色易挥发液体，微溶于水，沸点77 ℃。

【反应原理】
【实验装置】
【实验步骤】
Ⅰ.加热反应：向反应装置中加入32 mL（28.5 g，0.32 mol）乙酸乙酯、少量无水乙醇、1.6 g（0.07 mol）切细的金属钠，微热回流1.5～3小时，直至金属钠消失。

Ⅱ.产物后处理：冷却至室温，卸下冷凝管，将烧瓶浸在冷水浴中，在摇动下缓慢的加入32 mL 30%醋酸水溶液，使反应液分层。

用分液漏斗分离出酯层。

酯层用5%碳酸钠溶液洗涤，有机层放入干燥的锥形瓶中，加入无水碳酸钾至液体澄清。

Ⅲ.蒸出未反应的乙酸乙酯：将反应液在常压下蒸馏至100 ℃。

然后改用减压蒸馏，得到产品2.0 g。

回答下列问题：
（1）从反应原理看，无水乙醇的作用是___________________________________。

（2）反应装置中加干燥管是为了。

两个装置中冷凝管的作用（填“相同”或“不相同”），冷却水进水口分别为和（填图中的字母）。

（3）产物后处理中，滴加稀醋酸的目的是，稀醋酸不能加多了，原因是。

用分液漏斗分离出酯层的操作叫。

碳酸钠溶液洗涤的目的是。

加碳酸钾的目的是。

（4）采用减压蒸馏的原因是。

（5）本实验所得到的3－丁酮酸乙酯产率是（填正确答案标号）。

A.10%
B.22%
C.19%
D.40%
课题2阿司匹林的合成
1.（1）阿司匹林的结构简式：，含有的官能团为和。

（2）阿司匹林又称，白色针状晶体，熔点为135～136 ℃，（难溶、易溶）于水。

（3）合成阿司匹林的化学反应为：。

【答案】（1），羧基和酯基。

（2）乙酰水杨酸，难溶。

（3）
2.鉴定阿司匹林中是否含有水杨酸的简便方法：。

【答案】取几粒结晶加入盛有3 mL水的试管中，加入1～2滴1% FeCl3溶液，观察有无显色反应（紫色）。

3.乙酰水杨酸的合成：向150 mL 锥形瓶中加入2 g水杨酸、5 mL乙酸酐和5滴浓硫酸，振荡，待其溶解后置于水浴中加热5～10 min（如图），取出，冷却至室温，即有乙酰水杨酸晶体析出（如未出现结晶，可以用摩擦瓶壁并将锥形瓶置于冰水中冷却，促使晶体析出）。

向锥形瓶中加50 mL水，继续
在中冷却使其结晶完全。

【答案】干燥85～90 ℃玻璃棒冰水浴。

4.布氏漏斗
4.乙酰水杨酸的提纯
（1）将粗产品置于烧杯中，搅拌并缓慢加入25 mL ，加完后继续搅拌2～3 min，直到为止。

（2）过滤，所得沉淀的主要成分为水杨酸聚合物，用5～10 ml 洗涤沉淀，合并滤液，不断搅拌。

慢慢加入15 mL 4 mol·L－1盐酸，将烧杯置于冰水中冷却，即有晶体（乙酰水杨酸）析出。

抽滤，用洗涤晶体1～2次，再抽干水分。

（3）如果水杨酸中毒，应立即静脉注射NaHCO3溶液，用化学方程式解释解毒的原理。

【答案】（1）饱和NaHCO3溶液，没有CO2气体产生。

（2）冷水。

（3）
5.常见的基团保护措施：
①羟基的保护:在进行氧化反应前，往往要对羟基进行保护。

防止羟基氧化可用酯化反应：。

②羧基的保护:羧基在高温或碱性条件下，有时也需要保护。

对羧基的保护最常用的是酯化反应：。

③对不饱和碳碳键的保护:碳碳双键易被氧化，对它们的保护主要用加成反应使之达到饱和。

【答案】①：②：
③
6.以下是合成乙酰水杨酸（阿司匹林）的实验流程图，请你回答有关问题：
（1）流程中的第①步的实验装置如图所示，请回答：
用水浴加热的作用_____________________________________________________________________。

长直导管的作用___________________________________________________________________。

实验中加浓硫酸的目的___________________________________________________________。

主反应方程式_______________________________________________________（反应类型_______）。

（2）第④步涉及的化学反应方程式为_______________________________________________，
第④步的主要操作___________________。

（3）得到的产品中通常含有水杨酸，主要原因____________________________，
要检测产品中的水杨酸，其实验步骤是__________________________________。

（4）本实验多次用到抽滤，抽滤比过滤具有更多的优点，主要表现在________________。

【答案】（1）控制温度，防止副产物生成过多冷凝回流作催化剂
（3）乙酰化反应不完全或产物在分离过程中发生水解取待测样品少许于试管中，加入适量95%的乙醇溶解后，滴加FeCl3溶液，看溶液是否变为紫色（4）可以加快过滤速度，且得到较干燥的产品
【解析】（1）水浴加热的作用是为了控制反应的温度，防止副产物生成过多；长直导管起到冷凝回流的作用；加入浓H2SO4起催化剂的作用。

（2）第④步涉及的反应主要是—COOH和NaHCO3的反应，实现固液分离应用过滤的方法。

（3）由于乙酰化反应不完全或产物在分离过程中发生水解，产物中可能含有杂质水杨酸，水杨酸的分子结构中含有酚羟基，乙酰水杨酸的分子结构中无酚羟基，故可用FeCl3溶液进行检验。

（4）抽滤可以加快过滤速度，且得到较干燥的产品。

7.工业上合成阿司匹林的流程如下图所示：请回答：
（1）请写出反应釜中反应的化学方程式：_______________________________；
其中，甲苯的作用是，为了保证水杨酸能较为彻底地反应，通常采用的措施____________________。

（2）粗品经提纯后才能作为药物使用。

提纯可以分以下几步进行：
①分批用少量饱和碳酸钠溶液溶解乙酰水杨酸（阿司匹林），化学方程式为
______________________ ___；
②过滤除去不溶物，将滤液缓慢加入浓盐酸中，析出乙酰水杨酸，化学方程式
____________________________________________________________________；
③再经过、操作，将得到的乙酰水杨酸用少量乙酸乙酯加热至完全溶解，冷却，乙酰水杨酸以针状晶体析出，将其加工成型后就可以使用了。

【答案】
【解析】（1）从流程图上不难看出，在甲苯作溶剂的条件下，醋酸酐与水杨酸发生反应生成了乙酰水杨酸（阿司匹林）和醋酸。

工业上通常用加入过量的廉价原料的方法以提高另一种原料的利用率，为了保证水杨酸能较为彻底地反应，显然要加入过量的醋酸酐。

（2）阿司匹林分子中含有一个羧基，具有酸性，酸性比碳酸强，显然可以与饱和碳酸钠溶液反应，生成相应的盐而溶解。

但阿司匹林的酸性不如盐酸强，所以生成的盐加入到浓盐酸中后，又可重新生成阿司匹林。

析出的阿司匹林通过过滤得到，但其表面有一些杂质，需要通过洗涤除去，这样就可得到较为纯净的阿司匹林了。

8.苯亚甲基苯乙酮俗称查尔酮，淡黄色棱状晶体，熔点58 ℃，沸点208 ℃（3.3 kPa）易溶于醚、氯仿和苯，微溶于醇。

制备原理如下：
（1）制备过程中，需在搅拌下滴加苯甲醛，并控制滴加速度使反应温度维持在25～30 ℃，说明该反应是（填“放热”或“吸热”）反应。

如温度过高时，则可以采取措施。

（
（2）产品结晶前，可以加入几粒成品的查尔酮，其作用是____________________。

（3）结晶完全后，需抽滤收集产物。

抽滤装置所包含的仪器除减压系统外还有
、（填仪器名称）。

（4）获得的深色粗产品加入活性炭，以95%乙醇重结晶。

加入活性炭的作用是___________。

【答案】（1）放热冰水浴冷却（2）提供晶种，加速结晶（3）吸滤瓶布氏漏斗（4）吸附脱色
【解析】（1）反应放热，需要控制滴液速度，且在搅拌散热下进行。

冰水可以降温，使反应速率减慢。

（2）提供晶种，可以加速结晶。

（3）抽滤装置中包含吸滤瓶、布氏漏斗。

（4）活性炭具有吸附性，从而可以脱色。

9.苯甲酸甲酯是一种重要的工业原料，某研究性学习小组的同学拟用下列装置制取高纯度的苯甲酸甲酯。

有关数据如表所示：
熔点/℃沸点/℃密度/g·cm－3水溶性
苯甲酸122.4 249 1.27 微溶
甲醇－97 64.3 0.79 互溶
苯甲酸甲酯－12.3 199.6 1.09 不溶
请回答下列问题：
（1）在烧瓶中混合有机物及浓硫酸的方法是，在实际实验中，甲醇、苯甲酸的物质的量之比远大于理论上物质的量之比，目的是。

装置C中除加入甲醇、苯甲酸与浓硫酸外还需要加入。

（2）C装置上部的冷凝管的主要作用是，冷却剂在冷凝管中的流动方向是。

（3）制备和提纯苯甲酸甲酯的操作先后顺序为（填装置字母代号）。

（4）A中Na2CO3的作用是；D装置的作用是；当B装置中温度计显示℃时可收集苯甲酸甲酯。

【答案】（1）先将一定量的苯甲酸放入烧瓶中，然后再加入甲醇，最后边振荡边缓慢加入一定量的浓硫酸提高苯甲酸的利用率沸石（或碎瓷片）（2）冷凝回流从d口进入、c口流出（3）CFEADB（4）除去苯甲酸甲酯中的苯甲酸除去没有反应完的Na2CO3199.6
【解析】（1）混合试剂的过程中，固体试剂通常是最先放入相应的容器中，当涉及浓硫酸与液体有机物的混合时，应将浓硫酸缓慢加入到液体有机物中。

因苯甲酸在常温下是固体，浓硫酸的密度又比甲醇的大，故应先将苯甲酸放入烧瓶中，再加入甲醇，最后向烧瓶中加入浓硫酸。

为防止暴沸，还需要加沸石或碎瓷片。

甲醇过量，可提高苯甲酸的利用率。

（2）甲醇沸点较低，易汽化，C中冷凝管的作用是冷凝回流，避免造成试剂的损失，其中冷却剂应从d口进入、c口流出。

（3）（4）反应完成后，取下冷凝管，向蒸馏烧瓶中加入水使反应液冷却，然后转移到分液漏斗中进行萃取（主要是除去甲醇）、分液，有机层密度较大，分液时进入锥形瓶中，其中没有反应完的苯甲酸与Na2CO3反应，没有反应完的Na2CO3再通过过滤的方法（利用D装置）除去，最后通过蒸馏的方法得到苯甲酸甲酯、蒸馏时温度达到苯甲酸甲酯的沸点时即可开始收集。

10. 3－丁酮酸乙酯在有机合成中用途极广，广泛用于药物合成，还用作食品的着香剂。

其相对分子质量为130，常温下为无色液体，沸点181 ℃，受热温度超过95 ℃摄氏度时就会分解；易溶于水，与乙醇、乙酸乙酯等有机试剂以任意比混溶；实验室可用乙酸乙酯和金属钠为原料制备。

乙酸乙酯相对分子质量为88，常温下为无色易挥发液体，微溶于水，沸点77 ℃。

【反应原理】
【实验装置】
【实验步骤】
Ⅰ.加热反应：向反应装置中加入32 mL（28.5 g，0.32 mol）乙酸乙酯、少量无水乙醇、1.6 g（0.07 mol）切细的金属钠，微热回流1.5～3小时，直至金属钠消失。

Ⅱ.产物后处理：冷却至室温，卸下冷凝管，将烧瓶浸在冷水浴中，在摇动下缓慢的加入32 mL 30%醋酸水溶液，使反应液分层。

用分液漏斗分离出酯层。

酯层用5%碳酸钠溶液洗涤，有机层放入干燥的锥形瓶中，
__________________________________________________
__________________________________________________ 加入无水碳酸钾至液体澄清。

Ⅲ.蒸出未反应的乙酸乙酯：将反应液在常压下蒸馏至100 ℃。

然后改用减压蒸馏，得到产品2.0 g 。

回答下列问题：
（1）从反应原理看，无水乙醇的作用是___________________________________。

（2）反应装置中加干燥管是为了 。

两个装置中冷凝管的作用 （填“相同”或“不相同”），冷却水进水口分别为 和 （填图中的字母）。

（3）产物后处理中，滴加稀醋酸的目的是 ，稀醋酸不能加多了，原因是 。

用分液漏斗分离出酯层的操作叫 。

碳酸钠溶液洗涤的目的是 。

加碳酸钾的目的是 。

（4）采用减压蒸馏的原因是 。

（5）本实验所得到的3－丁酮酸乙酯产率 是 （填正确答案标号）。

A.10%
B.22%
C.19%
D.40%
【答案】 （1）催化剂（2）防湿气进入反应体系中以保证反应体系干燥 不相同 b d
（3）中和生成的钠盐，使之变成产物 酸多了会增加产物在水中的溶解度 分液 中和醋酸 干燥
（4）3－丁酮酸乙酯沸点高，在沸点温度下还易分解 （5）B
【解析】（1）由题给反应，无水乙醇与Na 反应生成CH 3CH 2ONa ，与乙酸乙酯反应又生成乙醇，可知无水乙醇做催化剂。

（2）干燥管的作用是防止空气中的水蒸气进入，保证反应体系干燥。

反应装置中的冷凝管是因为乙酸乙酯易挥发，冷凝乙酸乙酯，使反应充分。

减压蒸馏装置中的冷凝管是冷凝产品。

冷却水均为下进上出。

（3）由题给反应2可知加入乙酸，中和钠盐生成产品。

由于产品易溶于水，稀醋酸加多了，会有部分产品溶解。

Na 2CO 3溶液洗涤类似于乙酸乙酯制备中的作用，中和乙酸。

制得产品中加入无水碳酸钾的目的是吸水干燥。

（5）乙酸乙酯0.32 mol ，钠 0.07 mol ，钠不足，理论生成3－丁酮酸乙酯0.07 mol ，即
0.07 mol×130 g/mol ＝9.1 g ，产率为：2.0 g 9.1 g
×100%＝22%。