Question

硝基苯是重要的精細化工原料,是醫(yī)藥和染料的中間體，還可做有機溶劑。制備硝基苯的過程如下：①配制混酸：組裝如下圖反應(yīng)裝置。

取100 mL燒杯，用20 mL濃硫酸與濃硝酸18 mL配制混和酸，加入漏斗中。把18 mL苯加入三頸燒瓶中。

②向室溫下的苯中逐滴加入混酸，邊滴邊攪拌，混和均勻。

③在50-60℃下發(fā)生反應(yīng)，直至反應(yīng)結(jié)束。

④除去混和酸后，粗產(chǎn)品依次用蒸餾水和10%Na₂CO₃溶液洗滌，最后再用蒸餾水洗滌得到粗產(chǎn)品。

已知（1）

（2）可能用到的有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下

物質(zhì)	熔點/℃	沸點/℃	密度(20 ℃) / g·cm-3	溶解性
苯	5.5	80	0.88	微溶于水
硝基苯	5.7	210.9	1.205	難溶于水
1,3-二硝基苯	89	301	1.57	微溶于水
濃硝酸		83	1.4	易溶于水
濃硫酸		338	1.84	易溶于水

 

請回答下列問題：

（1）配置混酸應(yīng)先在燒杯中先加入                  。

（2）恒壓滴液漏斗的優(yōu)點是                                    。

（3）實驗裝置中長玻璃管可用          代替（填儀器名稱）。

（4）反應(yīng)結(jié)束后產(chǎn)品在液體的        層（填“上”或者“下”），分離混酸和產(chǎn)品的操作方法為            。

（5）用10%Na₂CO₃溶液洗滌之后再用蒸餾水洗滌時，怎樣驗證液體已洗凈?                          。

（6）為了得到更純凈的硝基苯，還須先向液體中加入        除去水，然后蒸餾，

 

Answer 1

【答案】

（1）濃硝酸

（2）可以保持漏斗內(nèi)壓強與發(fā)生器內(nèi)壓強相等，使漏斗內(nèi)液體能順利流下

（3）冷凝管（球形冷凝管或直行冷凝管均可）

（4）上    分液

（5）取最后一次洗滌液，向溶液中加入氯化鈣，無沉淀生成，說明已洗凈。

（6） 氯化鈣

【解析】

試題分析：（1）由于濃硫酸的密度比濃硝酸的大，當濃硫酸遇水時放出大量的熱，所以配置混酸應(yīng)將濃硫酸加入到濃硝酸中，也就是先在燒杯中先加入濃硝酸。（2）由于在反應(yīng)的過程中不斷加熱，會產(chǎn)生大量的氣體，這對于液體的加入很不利。若采用恒壓滴液漏斗滴加，可以保持漏斗內(nèi)壓強與發(fā)生器內(nèi)壓強相等，使漏斗內(nèi)液體能順利流下。（3）在實驗的過程中苯、硝酸會因為加熱而氣化，導(dǎo)致物質(zhì)的浪費與環(huán)境污染，所以在裝置中長玻璃管可以起到冷凝、降溫使物質(zhì)回流的作用。因此可用冷凝管等冷凝裝置代替。（4）反應(yīng)結(jié)束后產(chǎn)生的硝基苯、1,3-二硝基苯都不溶解于水的液體，密度比酸的混合溶液小。所以反應(yīng)結(jié)束后產(chǎn)品在液體的上層，分離互不相溶的兩層液體的方法是分液。（5）對于得到的粗產(chǎn)品依次用蒸餾水和10%Na₂CO₃溶液洗滌，最后再用蒸餾水洗滌。如果洗滌干凈，則洗滌液中不含有CO₃^2-。所以檢驗液體已洗凈的方法是取最后一次洗滌液，向溶液中加入氯化鈣，若無沉淀生成，說明已洗凈。（6）為了得到更純凈的硝基苯，使之不含有水，可以先向液體中加入有吸水干燥作用的無水CaCl₂，除去水，然后蒸餾。就得到了產(chǎn)品。

考點：考查重要的精細化工原料硝基苯的制取過程中涉及的物質(zhì)的混合、混合物的分離、物質(zhì)的洗滌、檢驗等實驗操作等知識。