Question

5．实验室用如图装置制备硝基苯，主要步骤如下：
①配置一定比例弄硝酸与浓硫酸的混合物，加入反应器中．
②向室温下的混合酸中逐滴加入一定量的苯，充分震荡，混合均匀．
③在50°C～60°C下发生反应，直至反应结束．冷却后反应混合物分层，下层为黄色油状液体．
④将反应后混合物先用蒸馏水洗涤除去混合酸，再用5%NaOH溶液洗涤，最后再用蒸馏水洗涤．
⑤将用无水CaCl₂干燥后的粗硝基苯进行蒸馏，得到纯硝基苯．
填写下列空白：
（1）写出制备硝基苯的化学方程式．
（2）步骤③中，为使反应在50°C～60°C下进行，常用的方法是水浴加热．
（3）步骤④中洗涤、分离粗硝基苯应使用的仪器是分液漏斗．
（4）步骤④中粗产品用5%的NaOH溶液洗涤除去反应过程中生成的NO₂，生成两种盐，其中一种是NaNO₂，则反应的离子方程式为2NO₂+2OH^-=NO₂^-+NO₃^-+H₂O．
（5）纯硝基苯是无色、密度比水大（选填“大”或“小”），易溶（选填“易溶”或“可溶”或“难溶”）于水的油状液体．

Answer 1

分析 （1）苯与硝酸发生取代反应生成硝基苯和水，据此写出反应的化学方程式；
（2）由于控制温度50-60℃，应采取50～60℃水浴加热；
（3）分离互不相溶的液态，采取分液操作，需要用分液漏斗；
（4）二氧化氮与NaOH反应生成亚硝酸钠、硝酸钠和水；
（5）硝基苯的密度比水大，难溶于水．

解答 解：（1）制备硝基苯的化学方程式为：，
故答案为：；
（2）由于控制温度50-60℃，应采取50～60℃水浴加热，
故答案为：水浴加热；
（3）硝基苯是油状液体，与水不互溶，分离互不相溶的液态，采取分液操作，需要用分液漏斗，
故答案为：分液漏斗；
（4）二氧化氮与NaOH反应生成亚硝酸钠、硝酸钠和水，其反应的离子方程式为：2NO₂+2OH^-=NO₂^-+NO₃^-+H₂O，
故答案为：2NO₂+2OH^-=NO₂^-+NO₃^-+H₂O；
（5）硝基苯是一种无色油状液体，难溶于水，硝基苯的密度比水大，
故答案为：大；难溶．

点评 本题考查了制备方案的设计，题目难度中等，明确制备原理为解答关键，注意掌握物质制备方案的设计与评价原则，试题充分考查了学生的分析能力及化学实验能力．