《2025年天星教育试题调研化学第9辑》

热考指数★★★★★
原创预测 乙酰苯胺俗称“退热冰”，是较早使用的解热镇痛药。某实验小组利用乙酸与苯胺在SnCl₂、TsOH(对甲苯磺酸)的存在下制备乙酰苯胺( )，其反应原理为CH₃COOH +
已知：①苯胺具有强还原性；
②反应物与生成物的相关性质如表所示。

实验步骤：
①如图1，在仪器a中加入4.65g苯胺、6.00g乙酸、0.75g SnCl₂和0.23g TsOH(作催化剂)，缓慢加热至反应物沸腾。蒸出的水和乙酸经填充式精馏柱分馏，乙酸回到仪器a中，水被4A分子筛和变色硅胶吸收，当反应至变色硅胶不再继续变色时，用毛细管快速取1滴仪器a中的反应液经系列操作后在薄层色谱板上点样，当观察不到原料苯胺对应的斑点时停止加热。

②趁热将反应液倒入100mL冷水中剧烈搅拌，在室温下静置后抽滤，用5~10mL冷水洗涤。所得滤饼为乙酰苯胺粗产物。粗产物经提纯后称重，质量为3.51g。
回答下列问题：
(1)仪器a的名称是。
(2)SnCl₂的作用是。
(3)填充式精馏柱能起到提高乙酰苯胺产率的作用的原因是。
(4)实验中采用薄层色谱监测反应的进程，通过观察薄层色谱板上展开后的斑点(在该实验条件下，只有苯胺和乙酰苯胺能够产生斑点)判断样品中的成分。图2分别为开始反应、回流20min、40min和60min时，用毛细管取样、点样，在薄层色谱板上展开后的斑点，则该实验条件下，反应(填标号)时可认为反应结束。
A.20min
B.40min
C.60min

(5)步骤②中使用的抽滤装置如图3所示，仪器b的作用为，该装置的优点是。
(6)可用乙酸酐[(CH₃CO)₂O]代替乙酸与苯胺快速反应制备乙酰苯胺，该反应的化学方程式为。
(7)本实验中乙酰苯胺的产率为%(结果保留3位有效数字)。

答案：
解析
(2)Sn有+2价、+4价两种化合价位，SnCl₂中Sn为+2价，结合已知信息①“苯胺具有强还原性”可知，SnCl₂的作用是作还原剂，防止苯胺被氧化。
(3)由题中实验步骤①可知，通过填充式精馏柱将沸点相差不大的乙酸和水分开，即乙酸回流到三颈烧瓶内继续反应，同时产物水被4A分子筛和变色硅胶吸收，使平衡向生成乙酰苯胺的方向移动，从而提高乙酰苯胺的产率。
(4)由题图2中色谱斑点可知，开始反应时薄层色谱板上出现的斑点是反应物苯胺对应的斑点，回流60min时，苯胺对应的斑点消失，表明反应完全。
(5)仪器b作安全瓶，防止水倒吸入抽滤瓶中。抽滤瓶中压强小于大气压，过滤速度快，抽滤得到的固体含水分较少，更容易干燥。
(6)根据原子守恒可知，反应的另一种产物为CH₃COOH，则反应的化学方程式为(CH₃CO)₂O +

(7)由反应原理可知，苯胺和乙酸按1:1的物质的量之比反应，结合表中数据可知，4.65g苯胺的物质的量为0.05mol、6.00g乙酸的物质的量为0.1mol，乙酸过量，则以加入的苯胺的物质的量为标准进行计算，理论上应得到0.05mol乙酰苯胺，则本实验中乙酰苯胺的产率为
答案
(1)三颈烧瓶
(2)作还原剂，防止苯胺被氧化
(3)避免原料乙酸蒸出，分离出水，促进平衡正向移动
(4)C
(5)作安全瓶、防倒吸 加速过滤，得到的固体易于干燥

(6)(CH₃CO)₂O +
(7)52.0