阿司匹林是一种历史悠久的解热镇痛药,学名为乙酰水杨酸,结构简式为。某探究小组在实验室探究阿司匹林的合成,主要原料是水杨酸(邻羟基苯甲酸)与醋酸酐[(CH3CO)2O],制备基本实验流程如下:
已知:1、乙酰水杨酸是白色晶体,易溶于乙醇、乙醚,在128~135℃易分解。
2、主要试剂和产品的其它物理常数
名称 |
相对分子质量 |
熔点或沸点(℃) |
水溶性 |
水杨酸 |
132 |
158(熔点) |
微溶 |
醋酸酐 |
102 |
139.4(沸点) |
与水反应 |
乙酰水杨酸 |
180 |
135(熔点) |
微溶 |
请根据以上信息回答下列问题:
(1)写出水杨酸与醋酸酐制备阿司匹林的化学方程式 。
(2)制备阿司匹林主反应时,仪器必须干燥的原因是 。
(3)合成阿司匹林主反应时,最合适的加热方法是 ,除酒精灯外,该加热装置还需要的玻璃仪器有 。
(4)提纯粗产品时加入饱和NaHCO3溶液至没有CO2产生为止,再抽滤(即减压过滤),结合提纯流程回答加饱和NaHCO3溶液的目的是 。
(5)最终所得产品可能仍含有少量水杨酸,检验含有水杨酸的操作和现象是
。
用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在如图所示的
装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是。
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值(填“偏大、偏小、无影响”)
(4)如果用60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量(填“相等、不相等”),所求中和热(填“相等、不相等”),简述理由。
(5)用相同浓度和体积的氨水(NH3·H2O)代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下(累计值):
时间(min) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
氢气体积(mL) |
50 |
120 |
232 |
290 |
310 |
(1)哪一时间段(指0~1、1~2、2~3、3~4、4~5 min)反应速率最大,
原因是。
(2)哪一段时段的反应速率最小,原因是
(3)求2~3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率。
(4)如果反应太激烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液:你认为可行的是(填编号)。
A.蒸馏水 B.NaCl溶液 C.Na2CO3溶液 D.CuSO4溶液
分化学兴趣小组的同学为测定某Na2CO3和NaCl的固体混合物样品中Na2CO3的质量分数进行了以下实验,请你参与并完成对有关问题的解答。
图1图2
(1)甲同学用图1所示装置测定CO2的质量。实验时稀硫酸是与样品中的(填“Na2CO3”或"NaCl”)发生反应。仪器b的名称是。洗气瓶c中盛装的是浓硫酸,此浓硫酸的作用是。
(2)乙同学用图2所示装置,取一定质量的样品(为m g;已测得)和足量稀硫酸反应进行实验,完成样品中Na2CO3”质量分数的测定。
①实验前,检查该装置气密性的方法是先打开活塞a,由b注入水至其下端玻璃管中形成一段水柱,再将针筒活塞向内推压,若b下端玻璃管中的 上升,则装置气密性良好。
②在实验完成时,能直接测得的数据是CO2的(填“体积’’或“质量’’)。
(3)丙同学用下图所示方法和步骤实验:
①操作I涉及的实验名称有 、洗涤;操作Ⅱ涉及的实验名称有干燥、。
②丙测得的样品中Na2CO3质量分数的计算式为。
(4)标准状况下,将672 mL CO2气通入50 mL1mol/LKOH溶液中,完全反应后,所得溶液中K2CO3和KHCO3的物质的量之比为(设反应前后溶液体积变化忽略不计)。
俗话说, “陈酒老醋特别香”,其原因是酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯,在实验室里我们也可以用如图所示的装置来模拟该过程。请回答下列问题:
(1)在大试管中需加入浓硫酸、冰醋酸各2mL,乙醇3mL,加入试剂的正确的操作是。
(2)浓硫酸的作用是:①;②。
(3)饱和碳酸钠溶液的主要作用是。
(4)装置中通蒸气的导管只能插到饱和碳酸钠溶液的液面处,不能插入溶液中,目的 ,长导管的作用是。
(5)若要把制得的乙酸乙酯分离出来,应采用的实验操作是 。
(6)进行该实验时,最好向试管甲中加入几块碎瓷片,其目的是 。
(7)试管乙中观察到的现象是____________________,由此可见,乙酸乙酯的密度比水________(填“大”或“小”),而且______。
(8)生成乙酸乙酯的反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,反应一段时间后,就达到了该反应的限度,即达到化学平衡状态。下列描述能说明该反应已达到化学平衡状态的是(填序号) 。
①单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol水
②单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol乙酸
③单位时间里,消耗1mol乙醇,同时消耗1mol乙酸
④正反应的速率与逆反应的速率相等
⑤混合物中各物质的浓度不再变化
直接氧化法制备混凝剂聚合硫酸铁[Fe2(OH) n (SO4) 3-n/2]m (n>2 , m≤10)的实验流程如下:已知:盐基度=n(OH-)/3n(Fe)×100% 。式中n(OH-)、n(Fe)分别表示PFS中OH-和Fe3+的物质的量。所得产品若要用于饮用水处理,需达到盐基度指标为 8.0%~16.0%。
(1)实验加入硫酸的作用是 。取样分析Fe2+浓度,其目的是 。
(2)用pH试纸测定溶液pH的操作方法为 。若溶液的pH偏小,将导致聚合硫酸铁中铁的质量分数 。(填“偏高”、“偏低”、“无影响”)
(3)氧化时控制反应温度为50~60℃的原因是 。
(4)聚合反应的原理为m[Fe2(OH)n(SO4) 3-n/2] [Fe2(OH)n(SO4) 3-n/2 ] m,则水解反应的化学方程式为 。
(5)产品盐基度的测定方法:
Ⅰ 称取m g固体试样,置于400 mL聚乙烯烧杯中,加入25 mL盐酸标准溶液,再加20 mL煮沸后冷却的蒸馏水,摇匀,盖上表面皿。
Ⅱ 室温下放置10 min,再加入10 mL氟化钾溶液,摇匀,掩蔽Fe3+,形成白色沉淀。
Ⅲ 加入5滴酚酞指示剂,立即用物质的量浓度为c mol·L-1的氢氧化钠标准液滴定至终点,消耗体积为V ml。
Ⅳ 向聚乙烯烧杯中,加入25 mL盐酸标准溶液,再加20 mL煮沸后冷却的蒸馏水,摇匀,盖上表面皿。然后重复Ⅱ、Ⅲ做空白试验,消耗氢氧化钠标准液的体积为V0 ml。
①达到滴定终点的现象为 。
②已知试样中Fe3+的质量分数为w1,则该试样的盐基度(w)的计算表达式为 。