问题 填空题

(14分)常见的一硝基甲苯有对硝基甲苯和邻硝基甲苯两种,均可用于合成各种染料。某探究小组利用下列反应和装置制备一硝基甲苯。

实验中可能用到的数据:

实验步骤:①按体积比1:3配制浓硫酸与浓硝酸混合物40 mL;

②在三颈瓶中加入15 mL(13g)甲苯,按图所示装好药品和其他仪器;

③向三颈瓶中加入混酸,并不断搅拌(磁力搅拌器已略去);

④控制温度约为50℃,反应大约10 min,三颈瓶底有大量淡黄色油状液体出现;

⑤分离出一硝基甲苯的总质量13.60 g。

请回答下列问题:

(1)配制混酸的方法是________。反应中需不断搅拌,目的是____________________

_____________________________。

(2)仪器A的名称是________ ,使用该仪器前必须进行的操作是_________。

(3)若实验后在三颈瓶中收集到的产物较少,可能的原因是_________。

(4)分离反应后产物的方案如下:

其中,操作1的名称为________,操作2中需要使用下列仪器中的________(填序号)。

A.冷凝管

B.酒精灯

C.温度计

D.分液漏斗 e.蒸发皿(5)该实验中一硝基甲苯的产率为________(保留两位有效数字)。

答案

(1)分别量取10 mL和30 mL的浓硫酸和浓硝酸,将浓硝酸倒入烧杯中,浓硫酸沿着烧杯内壁缓缓注入,并不断搅拌(2分)    使反应充分进行,并防止温度过高有其他副产物生成(2分)

(2)分液漏斗(1分)   检查是否漏液(1分)

(3)温度过高,导致HNO3大量挥发(或其他合理答案)(2分)

(4)分液(1分)  abc(2分)

(5)70%(3分)

题目分析:

(1)分别量取10 mL和30 mL的浓硫酸和浓硝酸,将浓硝酸倒入烧杯中,浓硫酸沿着烧杯内壁缓缓注入,并不断搅拌,如果将浓硝酸加到浓硫酸中可能发生液体飞溅的情况。搅拌的目的就是为了使反应充分进行,并防止温度过高有其他副产物生成。

(2)分液漏斗; 检查是否漏液

(3)温度过高,导致HNO3大量挥发(或其他合理答案)

(4)因为分离得到的是无机和有机两种液体,而有机物和无机物是不相溶的,因此方法是分液;分离子两种一硝基化合物只能利用它们沸点的不同,因此采用蒸馏的方法,使用到所提供仪器中的分别是:酒精灯、温度计、冷凝管。

(5)产率的计算方法就是用实际产量除以理论产量;根椐方程式,一摩尔的甲苯可以得到一摩尔的对硝基甲苯与一摩尔的邻硝基甲苯。换成质量的话应该是:92g的甲苯可以得到137g的对硝基苯和137g的邻硝基苯。那么13g的甲苯就能得到的一硝基苯的质量就是:,所以一硝基苯的产量就应该这样来进行计算:

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