Question

12．乙酰苯胺是一種白色有光澤片狀結晶或白色結晶粉末，是磺胺類藥物的原料，可用作止痛劑、退熱劑、防腐劑和染料中間體．乙酰苯胺的制備原理為：+CH₃COOH?+H₂O
實驗參數(shù)：

名稱	式量	性狀	密度/g/cm3	沸點/℃	溶解度
苯 胺	93	無色油狀液體，具有還原性	1.00	184.4	微溶于水	易溶于乙醇、乙醚等
乙 酸	60	無色液體	1.05	118.1	易溶于水	易溶于乙醇、乙醚
乙酰苯胺	135	白色晶體	1.22	304	微溶于冷水，溶于熱水	易溶于乙醇、乙醚

實驗裝置：（見圖）
注：刺形分餾柱的作用相當于二次蒸餾，用于沸點差別不太大的混合物的分離
實驗步驟：
步聚1：用移液管在圓底燒瓶中加入無水苯胺13.95mL，冰醋酸27.60mL，鋅粉0.15g，安裝儀器，加入沸石，給反應器均勻加熱，使反應液在微沸狀態(tài)下回流，調節(jié)加熱溫度，使柱頂溫度控制在105℃左右，反應約60～80min，反應生成的水及少量醋酸被蒸出，當反應基本完成時，停止加熱．
步聚2：在攪拌下，趁熱將燒瓶中的物料以細流狀倒入盛有100mL冰水的燒杯中，劇烈攪拌，并冷卻燒杯至室溫，粗乙酰苯胺結晶析出，抽濾、洗滌、干燥，得到乙酰苯胺粗品．
步聚3：將此粗乙酰苯胺進行重結晶，待結晶完全后抽濾，盡量壓干濾餅．產品放在干凈的表面皿中晾干，稱重，計算產率．
請回答下列問題：
（1）步驟1中所選圓底燒瓶的最佳規(guī)格為A．
A．50mL B．100mL C．150mL
實驗中加入鋅粉的目的是防止苯胺在反應過程中被氧化．
（2）為何要控制分餾柱上端的溫度在105^?C左右不斷分出反應過程中生成的水，促進反應正向進行，提高生成物的產率．
（3）為了受熱均勻，便于控制溫度，步聚1加熱可采用油浴加熱，步聚2中結晶時，若冷卻后仍無晶體析出，可采用的方法是用玻璃棒摩擦容器內壁（或投入晶種或用冰水冷卻）．
（4）洗滌乙酰苯胺粗品最合適的試劑是C．
A． 先用冷水洗，再用熱水洗     B． 用少量熱水洗   C． 用少量冷水洗        D． 用酒精洗
（5）步驟2得到的粗品中因含有某些雜質而顏色較深，步驟3重結晶的操作是：將粗品用熱水溶解，加入活性炭0.1g，煮沸進行脫色，趁熱過濾，再將濾液冷卻結晶．
（6）該實驗最終得到純品13.5克，則乙酰苯胺的產率是66.7%．（結果保留一位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）在圓底燒瓶中加入無水苯胺13.95mL，冰醋酸27.60mL，50mL圓底燒瓶為佳；考慮苯胺易被氧化；
（2）水的沸點是100℃，加熱至105℃左右，就可以不斷分出反應過程中生成的水，促進反應正向進行；
（3）由于步聚1加熱的溫度在105℃左右，而沸騰的水溫度為100℃，不能達到該溫度，所以步驟1可用油浴加熱的方法；
步聚2中結晶時，若冷卻后仍無晶體析出，可采用的方法是用玻璃棒摩擦容器內壁（或投入晶種或用冰水冷卻）的方法實現(xiàn)結晶；
（4）由于乙酰苯胺微溶于冷水，溶于熱水，所以洗滌粗品最合適的試劑是用少量冷水洗，以減少因洗滌造成的損耗；
（5）避免過濾過程中損失，趁熱過濾；
（6）計算苯胺、乙酸的物質的量，判斷反應物過量問題，根據(jù)不足量的物質計算乙酰苯胺的理論產量，進而計算乙酰苯胺的產率．

解答 解：（1）在圓底燒瓶中加入無水苯胺13.95mL，冰醋酸27.60mL，體積共為41.55mL，圓底燒瓶需50m的；由于苯胺不穩(wěn)定，容易被空氣中的氧氣氧化為硝基苯，加入還原劑Zn粉，可以防止苯胺在反應過程中被氧化；
故答案為：A；防止苯胺在反應過程中被氧化；
（2）水的沸點是100℃，加熱至105℃左右，就可以不斷分出反應過程中生成的水，促進反應正向進行，提高生成物的產率；
故答案為：不斷分出反應過程中生成的水，促進反應正向進行，提高生成物的產率；
（3）由于步聚1加熱的溫度在105℃左右，而沸騰的水溫度為100℃，不能達到該溫度，所以步驟1可用油浴加熱的方法；
步聚2中結晶時，若冷卻后仍無晶體析出，可采用的方法是用玻璃棒摩擦容器內壁（或投入晶種或用冰水冷卻）的方法實現(xiàn)結晶；
故答案為：油��；用玻璃棒摩擦容器內壁（或投入晶種或用冰水冷卻）；
（4）由于乙酰苯胺微溶于冷水，溶于熱水，易溶于乙醇、乙醚，所以洗滌粗品最合適的試劑是用少量冷水洗，以減少因洗滌造成的損耗；
故答案為：C；
（5）步驟2得到的粗品中因含有某些雜質而顏色較深，步驟3重結晶的操作是：將粗品用熱水溶解，加入活性炭0.1g，煮沸進行脫色，趁熱過濾減少晶體的損耗，再將濾液冷卻結晶；
故答案為：趁熱過濾；
（6）n（苯胺）=（13.95mL×1g/mL）÷93g/mol=0.15mol，n（乙酸）=（ 27.60mL×1.05g/ml）÷60g/mol=0.483mol，二者按1：1反應，由于乙酸的物質的量大于苯胺的物質的量，所以產生乙酰苯胺的物質的量要以不足量的苯胺為原料為標準，乙酰苯胺的理論產量為0.15mol，而實際產量n（乙酰苯胺）=13.5g÷135g/mol=0.1mol，所以乙酰苯胺的產率為（0.1mol÷0.15mol）×100%=66.7%；
故答案為：66.7%．

點評 本題考查有機物的合成實驗、基本操作、實驗條件的控制與分析評價等，是對學生綜合能力的考查，需要學生具備扎實的基礎，難度中等．