Question

【題目】2-硝基甲苯和4-硝基甲苯均可用于印染行業(yè)，實驗室利用下列反應(yīng)和裝置制備這兩種物質(zhì)。

（反應(yīng)明顯放熱）

實驗中可能用到的數(shù)據(jù)：

	相對分子質(zhì)量	密度/gcm-3	沸點/℃	溶解性
甲苯	92	0.866	110.6	不溶于水，易溶于硝基甲苯
2-硝基甲苯	137	1.162	222	不溶于水，易溶于液態(tài)烴
4-硝基甲苯	137	1.286	237.7	不溶于水，易溶于液態(tài)烴

實驗步驟：①按體積比3：1配制濃硫酸與濃硝酸混合物40mL；

②在三頸瓶中加入20.0mL甲苯，按圖所示裝好藥品和其他儀器；

③向三頸瓶中加入混酸，并不斷攪拌(磁力攪拌器已略去)；

④控制溫度約為50℃，反應(yīng)大約10min，三頸瓶底有大量淡黃色油狀液體出現(xiàn)；

⑤分離出2-硝基甲苯和4-硝基甲苯并稱重，其總總質(zhì)量為13.7g。

（1）在燒杯中配制該實驗所需混酸的方法是___。

（2）步驟④的關(guān)鍵是控制溫度，其措施有水浴加熱、充分攪拌和___。

（3）分離產(chǎn)物的方案如下：

回答下列問題：

操作ii中會用到下列儀器中的___(填序號)。

a.溫度計 b.蒸發(fā)皿 c.錐形瓶 d.分液漏斗

該實驗中2-硝基甲苯和4-硝基甲苯的總產(chǎn)率為___。

（4）實驗中的無機混合物可以回收再利用，回收前需要測定各成分的濃度，取10.00mL無機混合物，加水稀釋至100.00mL待用，取稀釋液10.00mL，用0.1000molL-1NaOH溶液滴定至溶液呈中性，消化NaOH溶液VmL，另取稀釋液10.00mL，加入過量BaCl2溶液，充分反應(yīng)后過濾并將濾渣洗滌、干燥后稱重，質(zhì)量為Wg。

①取10.00mL稀釋液的過程中，酸式滴定管的初始液面為0.20mL，左手控制活塞向錐形瓶中加稀釋液，此時眼睛應(yīng)該___。

②設(shè)計簡單實驗證明濾渣已經(jīng)洗滌干凈：___。

③原無機混合物中HNO3的濃度為___molL-1(用含V和W的代數(shù)式表示)。

Answer 1

【答案】分別量取10mL和30mL的濃硫酸和濃硝酸，將濃硝酸倒入燒杯中，濃硫酸沿著燒杯內(nèi)壁緩緩注入，并不斷攪拌 控制滴加混酸的速度 ac 53.2% 平視10.20mL的刻度線 取適量最后一次洗滌液于試管中，加入硝酸銀，若不產(chǎn)生白色沉淀，則證明洗滌干凈 0.1V-

【解析】

⑴濃硫酸溶于水會放出大量的熱，容易發(fā)生液體飛濺的情況，同時濃硝酸易揮發(fā)，混合一般是密度大的加入到密度小的里。

⑵控制溫度，其措施有水浴加熱、充分攪拌和控制滴加混酸的速度，操作ii是分離2-硝基甲苯和4-硝基甲苯，可以用蒸餾的方法，先求20.00 mL甲苯的物質(zhì)的量，得出理論上產(chǎn)生硝基甲苯的質(zhì)量，再計算產(chǎn)率。

⑷①量取過程中眼睛要平視酸式滴定管內(nèi)液面；②濾渣表面可能有的雜質(zhì)為氯離子；③先求NaOH的物質(zhì)的量，也是原樣品中混酸中氫離子的總物質(zhì)的量，再求混酸中硫酸的物質(zhì)的量，再求混酸中HNO3的物質(zhì)的量，再求HNO3的濃度。

⑴濃硫酸溶于水會放出大量的熱，容易發(fā)生液體飛濺的情況，同時濃硝酸易揮發(fā)，所以配制混酸的方法是分別量取10 mL和30 mL的濃硫酸和濃硝酸，將濃硝酸倒入燒杯中，濃硫酸沿著燒杯內(nèi)壁緩緩注入，并不斷攪拌；故答案為：分別量取10 mL和30 mL的濃硫酸和濃硝酸，將濃硝酸倒入燒杯中，濃硫酸沿著燒杯內(nèi)壁緩緩注入，并不斷攪拌。

⑵控制溫度，其措施有水浴加熱、充分攪拌和控制滴加混酸的速度，操作ii是分離2-硝基甲苯和4-硝基甲苯，可以用蒸餾的方法，所以會用到溫度計、錐形瓶，故選ac，20.00 mL甲苯的物質(zhì)的量為，理論上產(chǎn)生硝基甲苯的質(zhì)量為，所以產(chǎn)率為；故答案為：控制滴加混酸的速度；ac；53.2%。

⑷①取10.00 mL稀釋液的過程中，酸式滴定管的初始液面為0.20 mL，則量取液體最終的刻度應(yīng)為10.20 mL，所以量取過程中眼睛要注視酸式滴定管內(nèi)液面是否達到10.20 mL的刻度，其操作為平視10.20 mL的刻度線；故答案為：平視10.20 mL的刻度線。

②濾渣表面可能有的雜質(zhì)為氯離子，所以可以通過檢驗是否有氯離子來確定是否洗滌干凈，其操作為取適量最后一次洗滌液于試管中，加入硝酸銀，若不產(chǎn)生白色沉淀，則證明洗滌干凈；故答案為：取適量最后一次洗滌液于試管中，加入硝酸銀，若不產(chǎn)生白色沉淀，則證明洗滌干凈。

③V mL，0.1000molL-1NaOH溶液中NaOH的物質(zhì)的量為V×10-4 mol，所以原樣品中混酸中氫離子的總物質(zhì)的量為，而混酸中硫酸的物質(zhì)的量為，所以混酸中HNO3的物質(zhì)的量為，則HNO3的濃度為；故答案為：。