Question

【题目】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：

	密度/g·cm－3	沸点/℃	溶解性
甲苯	0.866	110.6	不溶于水，易溶于硝基甲苯
对硝基甲苯	1.286	237.7	不溶于水，易溶于液态烃
邻硝基甲苯	1.162	222	不溶于水，易溶于液态烃

实验步骤：①按体积比1∶3配制浓硫酸与浓硝酸混合物40mL；

②在三颈瓶中加入15mL（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10min，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13.60g。

请回答下列问题：

（1）仪器A的名称是___，使用该仪器前必须进行的操作是___。

（2）若实验后在三颈瓶中收集到的产物较少，可能的原因是___。

（3）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____（填字母）。

a.冷凝管 b.酒精灯 c.温度计 d.分液漏斗 e.蒸发皿

（4）该实验中一硝基甲苯的产率为___（保留4位有效数字）。

Answer 1

【答案】分液漏斗 检查是否漏液 温度过高，导致HNO3大量挥发 分液 abc 0.7025

【解析】

(1)根据仪器A的特征和形状判断；

(2)根据HNO3易挥发分析解答；

(3)根据流程图，经过操作1，得到了有机混合物和无机混合物分析解答；两种一硝基化合物的沸点不同，可以采用蒸馏的方法分离，据此选择需要的仪器；

(4)根椐方程式，1mol甲苯可以得到1mol对硝基甲苯和邻硝基甲苯的混合物，据此计算理论产量，再根据产率=实际产量÷理论产量计算。

(1)仪器A是分液漏斗，口部和下端颈部存在塞子和活塞，在使用分液漏斗前必须检查是否漏液；故答案为：分液漏斗；检查是否漏液；

(2)若实验后在三颈瓶中收集到的产物较少，可能的原因是温度过高，导致HNO3大量挥发，故答案为：温度过高，导致HNO3大量挥发；

(3)根据流程图，经过操作1，得到了有机混合物和无机混合物，这两种液体不互溶，因此操作1是分液；根据表格数据可知，这两种一硝基甲苯和甲苯的沸点不同，可以采用蒸馏的方法分离一硝基甲苯和甲苯，蒸馏实验中使用到所提供仪器中的酒精灯、温度计、冷凝管，故答案为：分液；abc；

(4)根椐方程式，1mol甲苯可以得到1mol的一硝基甲苯，理论上13g的甲苯能得到一硝基苯的质量为=19.36g，所以一硝基苯的产率=×100%=0.7025，故答案为：0.7025。