硝基苯是重要的精細(xì)化工原料,是醫(yī)藥和染料的中間體,還可做有機(jī)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

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,

(1)濃硝酸
(2)可以保持漏斗內(nèi)壓強(qiáng)與發(fā)生器內(nèi)壓強(qiáng)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(dāng)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(qiáng)與發(fā)生器內(nèi)壓強(qiáng)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CO32-。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(xì)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。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

資料顯示:鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生大量氣體和白色不溶物。某同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案探究反應(yīng)原理并驗證產(chǎn)物。
(1)提出假設(shè)
實驗Ⅰ:用砂紙擦去鎂條表面氧化膜,將其放入盛有適量滴有酚酞的飽和碳酸氫鈉溶液的試管中,迅速反應(yīng),產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物,溶液由淺紅變紅。
該同學(xué)對反應(yīng)中產(chǎn)生的白色不溶物做出如下猜測:
猜測1:白色不溶物可能為________;
猜測2:白色不溶物可能為MgCO3
猜測3:白色不溶物可能是堿式碳酸鎂[xMgCO3·yMg(OH)2]。
(2)設(shè)計定性實驗確定產(chǎn)物并驗證猜測:

實驗序號
實驗
實驗現(xiàn)象
結(jié)論
實驗Ⅱ
將實驗Ⅰ中收
集到的氣體點燃
能安靜燃燒、產(chǎn)
生淡藍(lán)色火焰
氣體成分為
____
實驗Ⅲ
取實驗Ⅰ中的白
色不溶物,洗滌,
加入足量____
____
白色不溶物可能含有MgCO3
實驗Ⅳ
取實驗Ⅰ中的澄
清液,向其中加入
少量CaCl2稀溶液
產(chǎn)生白色沉淀
溶液中存在____
 
(3)為進(jìn)一步確定實驗Ⅰ的產(chǎn)物,設(shè)計定量實驗方案,如圖所示:

稱取實驗Ⅰ中所得干燥、純凈的白色不溶物22.6 g,充分加熱至不再產(chǎn)生氣體為止,并使分解產(chǎn)生的氣體全部進(jìn)入裝置A和B中。實驗前后裝置A增重1.8 g,裝置B增重8.8 g,試確定白色不溶物的化學(xué)式為_____________________________________________。
(4)請結(jié)合化學(xué)用語和化學(xué)平衡移動原理解釋Mg和飽和NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生大量氣泡的原因:______________________________________________________________
________________________________________________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

阿司匹林可由水楊酸與乙酸酐作用制得。其制備原理如下:


阿司匹林(乙酰水楊酸)的鈉鹽易溶于水。阿司匹林可按如下步驟制取和純化:

步驟1:在干燥的50 mL圓底燒瓶中加入2 g水楊酸、5 mL乙酸酐和5滴濃硫酸,振蕩使水楊酸全部溶解。
步驟2:按圖所示裝置裝配好儀器,通水,在水浴上加熱回流5~10 min,控制水浴溫度在85~90 ℃。
步驟3:反應(yīng)結(jié)束后,取下反應(yīng)瓶,冷卻,再放入冰水中冷卻、結(jié)晶、抽濾、冷水洗滌2~3次,繼續(xù)抽濾得粗產(chǎn)物。
步驟4:將粗產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至150 mL燒杯中,在攪拌下加入25 mL飽和碳酸氫鈉溶液,充分?jǐn)嚢,然后過濾。
步驟5:將濾液倒入10 mL 4 mol·L-1鹽酸,攪拌,將燒杯置于冰浴中冷卻,使結(jié)晶完全。抽濾,再用冷水洗滌2~3次。
(1)步驟1濃硫酸的作用可能是________。
(2)步驟2中,冷凝管通水,水應(yīng)從________口進(jìn)(填“a”或“b”)。
(3)步驟3抽濾時,有時濾紙會穿孔,避免濾紙穿孔的措施是______________________________________________________________。
(4)步驟4發(fā)生主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________;過濾得到的固體為________。
(5)取幾粒步驟5獲得的晶體加入盛有5 mL水的試管中,加入1~2滴1%三氯化鐵溶液,發(fā)現(xiàn)溶液變紫色,可采用________方法,進(jìn)一步純化晶體。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

亞硝酸鈉被稱為工業(yè)鹽,在漂白、電鍍等方面應(yīng)用廣泛。以木炭、濃硝酸、水和銅為原料生成的一氧化氮與過氧化鈉反應(yīng)制備亞硝酸鈉的裝置如下圖所示(部分夾持裝置略)。
已知:室溫下,①2NO+Na2O2→2NaNO2  ②3NaNO2+3HCl→3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O;

③酸性條件下,NO或NO2都能與MnO4反應(yīng)生成NO3和Mn2+
完成下列填空:
(1)寫出濃硝酸與木炭反應(yīng)的化學(xué)方程式                                     。
(2)B中觀察到的主要現(xiàn)象是                       ,D裝置的作用是         。
(3)檢驗C中產(chǎn)物有亞硝酸鈉的方法是                     。
(4)經(jīng)檢驗C產(chǎn)物中除亞硝酸鈉外還含有副產(chǎn)物碳酸鈉和          ,為避免產(chǎn)生這些副產(chǎn)物應(yīng)在B、C裝置間增加裝置E,畫出E并注明E中盛放的藥品名稱          
(5)寫出檢驗C產(chǎn)物中是否含碳酸鈉的方法                                 。
(6)將1.56g過氧化鈉完全轉(zhuǎn)化成為亞硝酸鈉,理論上至少需要木炭        g。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

亞氯酸鈉(NaClO2)是一種高效氧化劑、漂白劑。已知:NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時析出的晶體是NaClO2·3H2O,高于38℃時析出晶體是NaClO2,高于60℃時NaClO2分解成NaClO3和NaCl。利用下圖所示裝置制備亞氯酸鈉。

完成下列填空:
(1)裝置②中產(chǎn)生ClO2的化學(xué)方程式為           。裝置③的作用是             
(2)從裝置④反應(yīng)后的溶液獲得NaClO2晶體的操作步驟為:
①減壓,55℃蒸發(fā)結(jié)晶;②          ;③       ;④低于60℃干燥,得到成品。
(3)準(zhǔn)確稱取所得亞氯酸鈉樣品10g于燒杯中,加入適量蒸餾水和過量的碘化鉀晶體,再滴入適量的稀硫酸,充分反應(yīng)(ClO2+ 4I+4H+ →2H2O+2I2+Cl)。將所得混合液配成250mL待測溶液。配制待測液需用到的定量玻璃儀器是            
(4)取25.00mL待測液,用2.0 mol/L Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定(I2 +2S2O32→2I+S4O62),以淀粉溶液做指示劑,達(dá)到滴定終點時的現(xiàn)象為          。重復(fù)滴定2次,測得Na2S2O3溶液平均值為20.00 mL。該樣品中NaClO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為             。
(5)通過分析說明裝置①在本實驗中的作用                               。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

某小組設(shè)計如圖裝置(部分夾持裝置已略去),以探究潮濕的Cl2與Na2CO3反應(yīng)得到固體物質(zhì)的成分。

(1)A中制取Cl2的離子方程式_______________________________________.
(2)通入一定量潮濕的Cl2反應(yīng)后,經(jīng)檢測,D中只有Cl2O一種氣體,C中只含一種氯鹽外,同時含有NaHCO3等,某同學(xué)對C中所得固體殘渣的成分進(jìn)行探究。
①提出合理假設(shè)。
假設(shè)1:存在兩種成分:NaHCO3和_____________________________;
假設(shè)2:存在三種成分:NaHCO3和_____________________________。
②設(shè)計方案,進(jìn)行實驗。寫出實驗步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。
限選實驗試劑和儀器:蒸餾水、稀HNO3、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、試管、小燒杯。

(3)已知C中有0.1 mol Cl2參加反應(yīng)。若假設(shè)一成立,可推知C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

研究性學(xué)習(xí)小組對某硫酸亞鐵晶體(FeSO4?xH2O)熱分解研究,該小組同學(xué)稱取ag硫酸亞鐵晶體樣品按圖1高溫加熱,使其完全分解,對所得產(chǎn)物進(jìn)行探究,并通過稱量裝置B質(zhì)量測出x的值。

(1)裝置B中硫酸銅粉末變藍(lán),質(zhì)量增加12.6g,說明產(chǎn)物中有水,裝置C中高錳酸鉀溶液褪色,說明產(chǎn)物中還有               。
(2)實驗中要持續(xù)通入氮氣,否則測出的x會             (填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
(3)硫酸亞鐵晶體完全分解后裝置A中還殘留紅棕色固體Fe2O3
(4)從理論上分析得出硫酸亞鐵分解還生成另一物質(zhì)SO3,寫出FeSO4分解的化學(xué)方程式        。
(5)裝置D球形干燥管的作用                 。
(6)某研究所利用SDTQ600熱分析儀對硫酸亞鐵晶體(FeSO4?xH2O)進(jìn)行熱分解,獲得相關(guān)數(shù)據(jù),繪制成固體質(zhì)量——分解溫度的關(guān)系圖如圖2,根據(jù)圖2中有關(guān)數(shù)據(jù),可計算出FeSO4?xH2O中的x=      。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

Ⅰ某化學(xué)活動小組設(shè)計如下圖所示(部分夾持裝置已略去)實驗裝置,以探究潮濕的Cl2與干燥Na2CO3 固體反應(yīng)得到的固體物質(zhì)的成分。
已知:通入一定量的氯氣后,測得D中只有一種常溫下為黃紅色的氣體,其為含氯氧化物?梢源_定的是C中固體含有NaHCO3 ,且含氯的鹽只有一種,F(xiàn)對C的成分進(jìn)行猜想和探究。

(1)提出合理猜想:若已知C中有0.1molCl2恰好和10.6克Na2CO3固體完全反應(yīng)。則C中有Cl2參與反應(yīng)的化學(xué)方程式可能                                                               
(2)①提出合理假設(shè)。
假設(shè)1:存在兩種成分:NaHCO3                  
假設(shè)2:存在三種成分:NaHCO3               、                  
②設(shè)計合理方案對C固體中的未知成分進(jìn)行探究。請寫出實驗步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論(可不填滿)。
限選實驗試劑和儀器:蒸餾水、稀HNO3、Ba(OH)2溶液、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、試管、小燒杯。

實驗步驟
預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1:取少量C中固體樣品于試管中,加入足量蒸餾水,充分振蕩至固體完全溶解,然后將所得溶液分裝A、B兩支試管中。
 
步驟2:
 
步驟3:
 
 
 
Ⅱ探究鐵礦石中鐵的含量將2. 25g鐵礦石樣品經(jīng)一系列化學(xué)處理,制得鐵元素全部為Fe2的待測液250 mL,利用反應(yīng) 6Fe2+Cr2O72+14H=6Fe3+2Cr3+7H2O 對鐵礦石中鐵元素的含量進(jìn)行測定。
①現(xiàn)有燒杯、玻璃棒、量筒、膠頭滴管,要配制0.0150 mol/L K2Cr2O7溶液100mL,還需要的玻璃儀器是          。
②取25mL待測液進(jìn)行滴定,平均消耗 K2Cr2O7溶液體積為25.00 mL,則鐵礦石中鐵元素的百分含量是(Fe的相對原子質(zhì)量為56)      。
③在本實驗的滴定過程中,下列操作會使測定結(jié)果偏小的是      (填寫序號)。
a.未用標(biāo)準(zhǔn)K2Cr2O7溶液潤洗滴定管
b.錐形瓶中加入待測溶液后,再加少量水
c.錐形瓶在滴定過程中劇烈搖動,有少量液體濺出

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

實驗室制備氨基甲酸銨(NH2COONH4)的反應(yīng)如下:2NH3(g)+CO2(g)  NH2COONH4(s),該反應(yīng)在干燥條件下僅生成氨基甲酸銨,若有水存在則生成碳酸銨或碳酸氫銨。
(1)該反應(yīng)在一定條件下能夠自發(fā)進(jìn)行,則反應(yīng)的ΔH    0。(填大于、小于或等于)
(2)寫出生成碳酸氫銨的化學(xué)方程式                     。
(3)按下圖裝置進(jìn)行如下實驗:

步驟1:檢查裝置氣密性。
步驟2:在相應(yīng)儀器中裝入藥品,其中在三頸燒瓶中加入足量的氫氧化鈉固體,恒壓滴液漏斗中裝入濃氨水。
步驟3:滴加濃氨水并攪拌,調(diào)節(jié)反應(yīng)速率,在反應(yīng)器中得到產(chǎn)品
……
①干燥管中盛放的藥品是             。
②對比碳酸鹽和酸反應(yīng)制CO2,該實驗利用干冰升華產(chǎn)生CO2氣體的優(yōu)點有       。
③以恒壓滴液漏斗代替分液漏斗的目的是                         
④反應(yīng)后期隨著CO2氣流減慢,導(dǎo)致反應(yīng)物比例不當(dāng),可采取的相應(yīng)措施是            
(4)有同學(xué)認(rèn)為該實驗裝置存在安全問題,請問可能面臨的安全問題是                。

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同步練習(xí)冊答案