题目内容
4.硝基苯是重要的精细化工原料,是医药和染料的中间体制备,还可做有机溶剂.制备硝基苯的过程如下:①配制混酸:组装如图反应装置.取100mL烧杯,用20mL浓硫酸与浓硝酸18mL配制混和酸,加入漏斗中.把18mL苯加入三颈烧瓶中.
②向室温下的苯中逐滴加入混酸,边滴边搅拌,混和均匀.
③在50-60℃下发生反应,直至反应结束.
④除去混和酸后,粗产品依次用蒸馏水和10%Na2CO3溶液洗涤,最后再用蒸馏水洗涤得到粗产品.
已知(1)
(2)可能用到的有关数据列表如下
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 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 | 难溶于水 |
1,3-二硝基苯 | 89 | 301 | 1.57 | 微溶于水 |
浓硝酸 | / | 83 | 1.4 | 易溶于水 |
浓硫酸 | / | 338 | 1.84 | 易溶于水 |
(1)配置混酸应先在烧杯中先加入浓硝酸.
(2)恒压滴液漏斗的优点是可以保持漏斗内压强与发生器内压强相等,使漏斗内液体能顺利流下.
(3)实验装置中长玻璃管可用冷凝管(球形冷凝管或直行冷凝管均可)代替(填仪器名称).
(4)反应结束后产品在液体的下层(填“上”或者“下”),分离混酸和产品的操作方法为分液.
(5)用10%Na2CO3溶液洗涤之后再用蒸馏水洗涤时,怎样验证液体已洗净?取最后一次洗涤液,向溶液中加入氯化钙,无沉淀生成,说明已洗净.
(6)为了得到更纯净的硝基苯,还须先向液体中加入氯化钙除去水,然后蒸馏.
分析 (1)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;
(2)恒压滴液漏斗代替分液漏斗可以平衡内外压强,使氨水顺利滴下;
(3)苯、浓硝酸沸点低,易挥发,长玻璃管能冷凝回流挥发的苯、浓硝酸,据此选择替代仪器;
(4)具有苦杏仁味的硝基苯的密度比水大,分离互不相溶的液态,采取分液操作;
(5)反应得到粗产品中有残留的硝酸及硫酸,需要除去,用10%Na2CO3溶液洗涤之后再用蒸馏水洗涤,未洗净晶体表面含有碳酸根离子,检验最后一次洗涤液即可;
(6)要得到纯净的硝基苯,粗产品依次用蒸馏水、10%Na2CO3溶液洗涤,再用蒸馏水洗涤,最后用无水CaCl2干燥、蒸馏,从而得到纯硝基苯.
解答 解:(1)浓硫酸密度大于浓硝酸,应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,
故答案为:浓硝酸;
(2)和普通分液漏斗相比,恒压滴液漏斗上部和三颈烧瓶气压相通,可以保证恒压滴液漏斗中的液体顺利滴下,
故答案为:可以保持漏斗内压强与发生器内压强相等,使漏斗内液体能顺利流下;
(3)长玻璃管作用是导气、冷凝回流,该实验中可以冷凝回流挥发的浓硝酸以及苯使之充分反应,减少反应物的损失,提高转化率,可用冷凝管或球形冷凝管或直行冷凝管替代,
故答案为:冷凝管(球形冷凝管或直行冷凝管均可);
(4)硝基苯是油状液体,与水不互溶,密度比水大,在下层,分离互不相溶的液态,采取分液操作,
故答案为:下;分液;
(5)反应得到粗产品中有残留的硝酸及硫酸,用10%Na2CO3溶液洗涤除去粗产品中残留的酸,之后再用蒸馏水洗涤,如果晶体未洗净含有碳酸根离子,取最后一次洗涤液,向溶液中加入氯化钙,无沉淀生成,说明已洗净,
故答案为:取最后一次洗涤液,向溶液中加入氯化钙,无沉淀生成,说明已洗净;
(6)用蒸馏水洗涤,硝基苯中含有水,用无水CaCl2干燥,然后将较纯的硝基苯进行蒸馏,得到纯硝基苯,故答案为:氯化钙.
点评 本题主要考查硝基苯的制取、物质的分离方法等知识点,题目难度中等,为高考的高频题,试题综合性较强,知识点较全面,正确理解制备原理为解答关键,试题充分考查了学生的分析、理解能力及化学实验能力.
A. | H2O的摩尔质量是18g | |
B. | 一个12C的实际质量约等于$\frac{12}{6.02×1{0}^{23}}$g | |
C. | 任何物质的摩尔质量都等于它的式量 | |
D. | SO2的摩尔质量是64g/mol |
A. | 1mol O的质量为16g•mol-1 | |
B. | 1mol He约含有6.02×1023个原子 | |
C. | 2H既表示2个氢原子,又表示2mol氢原子 | |
D. | 1mol HCl约含有6.02×1023个原子 |
已知:①NaClO2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出NaClO2•3H2O;
②常温下,Ksp(FeS)=6.3×10-18;Ksp(CuS)=6.3×10-28;Ksp(PbS)=2.4×10-28
(1)反应I中发生反应的离子方程式为SO32-+2ClO3-+2H+=2C1O2+SO42-+H2O.
(2)从滤液中得到NaClO2•3H2O晶体的所需操作依次是bdc(填写序号).
a.蒸馏 b.蒸发浓缩 c.过滤 d.冷却结晶 e.灼烧
(3)印染工业常用亚氯酸钠(NaClO2)漂白织物,漂白织物时真正起作用的是HClO2.下表是25℃时HClO2及几种常见弱酸的电离平衡常数:
弱酸 | HClO2 | HF | H2CO3 | H2S |
Ka/mol•L-1 | 1×10-2 | 6.3×10-4 | K1=4.30×10-7 K2=5.60×10-11 | K1=9.1×10-8 K2=l.1×10-12 |
②Na2S是常用的沉淀剂.某工业污水中含有等浓度的Cu2+、Fe2+、Pb2+离子,滴加Na2S溶液后首先析出的沉淀是CuS;常温下,当最后一种离子沉淀完全时(该离子浓度为10-5mol•L-1)此时体系中的S2-的浓度为6.3×10-13mol/L.
(4)Ⅲ装置中生成气体a的电极反应式2H2O-4e-=O2↑+4H+,若生成气体a的体积为1.12L(标准状况),则转移电子的物质的量为0.2mol.
A. | 150 mL 2 mol•L-1盐酸 | B. | 150 mL 2 mol•L-1硫酸 | ||
C. | 500 mL 3 mol•L-1盐酸 | D. | 500 mL 18.4 mol•L-1浓硫酸 |
A. | H+、Fe2+、Cl-、NO3- | B. | Na+、NH4+、HCO3-、SO42- | ||
C. | NH4+、Ca2+、I-、SO42- | D. | Fe3+、K+、SCN-、Cl- |