Question

乙酰苯胺為無色晶體，具有退熱鎮(zhèn)痛作用，是較早使用的解熱鎮(zhèn)痛藥，有“退熱冰”之稱．在實驗室制備乙酰苯胺常用苯胺與乙酸反應，反應方程式為：

實驗的具體操作步驟流程圖：

相關的文獻數(shù)據(jù)如下：

試劑名稱	相對分子質量	密度g/mL	熔點℃	沸點℃	溶解度
苯胺	93	1.02	-6.2	184.4	稍溶于水，與乙醇、乙醚、苯混溶
乙酸	60	1.05	16.7	118	溶于水、乙醇、乙醚等
乙酰苯胺	135	1.21	114～116	280～290

據(jù)此回答下列問題：
（1）實驗時將苯胺、乙酸和鋅粉放在單口圓底燒瓶中進行混合加熱，所選單口圓底燒瓶的最佳規(guī)格是

 

A.50mL    B.100mL    C.150mL    D.200mL
（2）量筒所接的蒸餾物是

 

（填化學式）．實驗這樣設計的目的是

 

．
（3）通過重結晶提純產(chǎn)物，則乙酰苯胺在水中溶解性的變化特征是

 

．
（4）對無色片狀晶體進行干燥，判斷晶體干燥完全的實驗方法是

 

．
（5）鋅粉幾乎不與純凈的乙酸反應，但隨著上述制備乙酰苯胺的反應而會消耗乙酸，原因是

 

．
（6）實驗所得無色片狀晶體干燥后稱量目標產(chǎn)物質量為4.0g，請計算所得到乙酰苯胺的產(chǎn)率是

 

．

Answer 1

考點：制備實驗方案的設計

專題：實驗設計題

分析：（1）圓底燒瓶所盛放的溶液體積一般不能超過燒瓶容積的

2

3

，不能低于

1

3

；
（2）根據(jù)混合物中各物質的沸點分析；根據(jù)平衡移動分析；
（3）乙酰苯胺在水中溶解性隨著溫度的變化而變化；
（4）通過稱量固體質量變化來判斷判斷晶體干燥是否完全；
（5）由于反應中有水生成，純凈乙酸不能電離，有水才會電離出氫離子，反應才可以進行；
（6）5mL苯胺的質量是5mL×1.02g/mol=5.1g，物質的量是

5.1g

93g/mol

=0.055mol，7.4ml乙酸的質量是7.4ml×1.05g/mol=7.77g，物質的量是

7.77g

60g/mol

=0.13mol，所以乙酸過量，根據(jù)苯胺的物質的量計算出乙酰苯胺的物質的量和質量，再求出產(chǎn)率．

解答： 解：（1）反應物液體的總體積不會超過20mL，由于圓底燒瓶所盛放的溶液體積一般不能超過

2

3

，也不能低于

1

3

，因此最佳規(guī)格是50mL，
故答案為：A；
（2）乙酸、苯胺、乙酰苯胺三者的沸點均高于100℃，水的沸點為100℃，所以水的沸點最低，水最先揮發(fā)出來，所以量筒所接的蒸餾物是H₂O；有機物沒有被蒸發(fā)出來，生成物水被蒸發(fā)出來，生成物減少平衡正移，則可以提高反應物的轉化率，提高產(chǎn)率；
故答案為：H₂O；提高產(chǎn)率；
（3）可以通過重結晶提純產(chǎn)物，乙酰苯胺的溶解度受溫度影響較大，在水中溶解性的變化特征是隨著溫度升高，溶解度迅速增加；
故答案為：隨著溫度升高，溶解度迅速增加；
（4）對無色片狀晶體進行干燥，則可以通過稱量固體質量變化來判斷判斷晶體干燥是否完全，即實驗方法是對干燥后的產(chǎn)物進行稱量，然后繼續(xù)干燥一段時間后稱量，前后所得質量相等，說明晶體干燥完全；
故答案為：對干燥后的產(chǎn)物進行稱量，然后繼續(xù)干燥一段時間后稱量，前后所得質量相等；
（5）鋅粉幾乎不與純凈的乙酸反應，但隨著上述制備乙酰苯胺的反應而會消耗乙酸，這是由于反應中有水生成，純凈乙酸不能電離，有水乙酸會電離出氫離子，反應才可以進行；
故答案為：純凈乙酸不能電離，有水才會電離出氫離子，反應才可以進行；
（6）5ml苯胺的質量是5ml×1.02g/mol=5.1g，物質的量是

5.1g

93g/mol

=0.055mol，7.4ml乙酸的質量是7.4ml×1.05g/mol=7.77g，物質的量是

7.77g

60g/mol

=0.13mol，所以乙酸過量，則乙酰苯胺的物質的量等于苯胺的物質的量為0.055mol，則理論上生成產(chǎn)物的質量是0.55mol×135g/mol=7.425g，所以所得到乙酰苯胺的產(chǎn)率是

4.0g

7.425g

×100%=54%；
故答案為：54%．

點評：本題考查了物質的制備實驗方案設計，題目難度中等，側重于實驗能力和數(shù)據(jù)處理能力的考查，把握實驗原理和物質的性質是解題的關鍵．