题目内容

1．硝基苯是制造染料的重要原料．某同学在实验室里用右图装置制取硝基苯，主要步骤如下：
①在大试管里将2mL浓硫酸和1.5mL浓硝酸混合，摇匀，冷却到50～60℃以下．然后逐滴加入1mL苯，边滴边振荡试管．
②按图连接好装置，将大试管放入60℃的水浴中加热10分钟．
完成下列填空：
（1）指出右图中的错误缺少温度计、大试管接触烧杯底部．
（2）向混合酸中加入苯时，“逐滴加入”、“边滴边振荡试管”的目的是使苯与混酸混合均匀、能及时移走反应产生的热量．
（3）反应一段时间后，混合液明显分为两层，上层呈浅黄色色，其中主要物质是硝基苯、苯（填写物质名称）．把反应后的混和液倒入盛有冷水的烧杯里，搅拌，可以看到b、d．（选填编号）
a．水面上是含有杂质的硝基苯        
b．水底有浅黄色、苦杏仁味的液体
c．烧杯中的液态有机物只有硝基苯    
d．有无色、油状液体浮在水面
（4）为了获得纯硝基苯，实验步骤为：①水洗、分离；②将粗硝基苯转移到盛有氢氧化钠溶液的烧杯中洗涤、用分液漏斗（填写仪器名称）进行分离；③水洗、分离；④干燥；⑤蒸馏．
（5）实验装置经改进后，该同学按照上述实验步骤重新进行了多次实验，充分反应后有两种情况出现，请帮助他作出分析：
①产率低于理论值，原因是温度过高引起硝酸的分解、苯的挥发；
②产率高于理论值，原因是温度过高，有其他能溶于硝基苯的产物生成．

分析 （1）在水浴装置中为了精确控制实验温度，需要用温度计测量水浴的温度，为使受热均匀，试管不能接触到烧杯底部；
（2）苯的硝化反应是一个放热反应，所以在向混合酸中加入苯时要逐滴加入，边滴边振荡试管，以防止试管中液体冲出试管；
（3）混合酸与苯反应一段时间后，生成硝基苯以及部分未反应的苯，会浮在混合酸的上层，把反应后的混和液倒入盛有冷水的烧杯里，反应中未反应的苯会浮在水上层，混合酸溶于水，生成的硝基苯在水层的下方；
（4）在提纯硝基苯的过程中，硝基苯中有酸，能与碱反应，硝基苯有苯，与硝基苯互溶，根据分离两种不互溶和互溶的液体的方法进行操作；
（5）在本实验中如果实验温度过高会导致硝酸的分解、苯的挥发，会使准备产率降低，也会使部分其它有机物挥发到生成的硝基苯中，使硝基苯不纯，使得实验值高于理论值．

解答 解：（1）在水浴装置中为了精确控制实验温度，需要用温度计测量水浴的温度，为使受热均匀，试管不能接触到烧杯底部，所以在图中错误为缺少温度计、大试管接触烧杯底部，
故答案为：缺少温度计；大试管接触烧杯底部；
（2）苯的硝化反应是一个放热反应，所以在向混合酸中加入苯时要逐滴加入，边滴边振荡试管，使苯与混酸混合均匀同时也防止试管中液体冲出试管，
故答案为：使苯与混酸混合均匀、能及时移走反应产生的热量；
（3）混合酸与苯反应一段时间后，生成硝基苯以及部分未反应的苯，会浮在混合酸的上层，把反应后的混和液倒入盛有冷水的烧杯里，反应中未反应的苯会浮在水上层，混合酸溶于水，生成的硝基苯在水层的下方，所以上层呈浅黄色，其中主要物质是硝基苯、苯，把反应后的混和液倒入盛有冷水的烧杯里，搅拌，可以看到水底有浅黄色、苦杏仁味的液体，同时有无色、油状液体浮在水面，故选b、d，
故答案为：浅黄色；硝基苯、苯； b、d；
（4）在提纯硝基苯的过程中，硝基苯中有酸，能与碱反应，硝基苯有苯，与硝基苯互溶，所以操作步骤为：①水洗、分离；②将粗硝基苯转移到盛有氢氧化钠溶液的烧杯中洗涤、用分液漏斗进行分离；③水洗、分离；④干燥；⑤蒸馏，
故答案为：氢氧化钠溶液；分液漏斗；水洗、分离；蒸馏；
（5）在本实验中如果实验温度过高会导致硝酸的分解、苯的挥发，会使准备产率降低，也会使部分其它有机物挥发到生成的硝基苯中，使硝基苯不纯，使得实验值高于理论值，
故答案为：①温度过高引起硝酸的分解、苯的挥发；②温度过高，有其他能溶于硝基苯的产物生成．

点评 本题考查了实验室制备硝基苯的方法，注意根据实验基本操作和实验原理答题，题目难度中等．

练习册系列答案
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2．下列区别苯和己烯的实验方法不正确的是（　　）
A．分别点燃，有黑烟生成的是苯
B．分别加入溴水振荡，静置后分层，上、下两层红棕色均消失的是己烯
C．分别加入溴水振荡，静置后分层，下层红棕色消失的是己烯
D．分别加入酸性高锰酸钾溶液，振荡，静置后水层紫色消失的是己烯
12．（A）在晶体中，微观粒子是有规律排布的．而实际上的晶体与理想结构或多或少会产生偏离，这种偏离称为晶体的缺陷．由于晶体缺陷，氧化铁FexO中的x常常不确定．

（1）请写出铁原子基态电子排布式[Ar]3d64s2．
（2）Fe2+与Fe3+相比，较稳定的是Fe3+，请从二者结构上加以解释Fe3+的电子排布式为[Ar]3d5，Fe2+的电子排布式为[Ar]3d6，Fe3+的3d能级处于半充满状态，是一种较稳定的结构．
（3）硫氰根离子和异硫氰根离子都可用SCN-表示，碳原子都处于中央，则碳原子的轨道杂化类型为sp．其中异硫氰根离子与CO2是等电子体，异硫氰根离子的电子式为．Fe3+与SCN-可以形成配位数1～6的配离子，若Fe3+与SCN-以个数比1：5配合，则FeCl3与KSCN在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示为FeCl3+5KSCN=K2[Fe（SCN）5]+3KCl．
（4）如图：铁有δ、γ、α三种同素异形体，三种晶体在不同温度下能发生转化．δ-Fe$\stackrel{1394℃}{?}$γ-Fe$\stackrel{912℃}{?}$α-Fe
下列说法不正确的是B
A．γ-Fe晶体中，铁原子的配位数为12
B．δ-Fe晶体和α-Fe晶体都是非密置在三维空间堆积而成的，堆积后非密置层都保持原来的结构不变
C．三种晶体的空间利用率大小为：γ-Fe晶体＞δ-Fe晶体＞α-Fe晶体
D．三种晶胞的棱长之比为：2$\sqrt{3}$：3$\sqrt{2}$：3
（5）FexO有NaCl结构的晶胞．今有某种FexO晶体中就存在如右图所示的缺陷，其密度为5.71g•cm-3，晶胞棱长为a=4.28×10-8cm（已知：4.283=78.4），则x=0.92．
9．下列关于铜的说法中，不正确的是（　　）
A．铜是一种紫红色金属
B．铜是热和电的良导体
C．铜是人类使用最早、应用最广泛的金属之一
D．铜在自然界中主要以单质的形式存在
16．下列叙述中正确的是（　　）
A．周期表中第VA族元素的最高价氧化物对应水化物的化学式均为H3RO4
B．O22-与S2-具有相同的质子数和电子数
C．所有主族元素的简单离子所带电荷数与其族序数相等
D．氕化锂、氘化锂、氚化锂可以作为“长征2号”火箭发射的重要燃料，LiH、LiD、LiT的化学性质不同
6．室温下下列各组离子或分子在指定的溶液中一定能大量共存的是（　　）
A．c（H+）=c（OH-）的溶液中：SO42-、Na+、Cl-、Fe3+
B．在c（HCO3-）=0.1mol•L-1的溶液中：[Al（OH）4]-、Na+、NO3-、C6H5O-
C．饱和氯水中：K+、Mg2+、CH3COO-、SO42-
D．能使酚酞变红的溶液：Ba2+、NO3-、I-、Na+
13．有关①100mL0.01 mol•L-1Na2CO3、②10mL0.1 mol•L-1Na2CO3两种溶液的叙述正确的是（　　）
A．溶液中水电离出的H+个数：②＞①
B．①溶液中阴离子的总浓度小于0.01 mol•L-1
C．②溶液中：n（OH-）=n（HCO3-）+2n（H2CO3）+n（H+）
D．②溶液中：c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（H2CO3）
10．下列说法中正确的是（　　）
A．含有非极性共价键的化合物分子一定是非极性分子
B．原子晶体中只存在非极性共价键
C．冰主要是水分子通过氢键作用而形成的分子晶体
D．若元素R的含氧酸的酸性大于元素Q的含氧酸的酸性，则非金属性R大于Q
11．下列实验或操作能实现的是（　　）
A．用25 mL酸式滴定管量取20.00 mL KMnO4溶液
B．图1可表示0.1000mol•L-1NaOH溶液滴定20.00mL 0.1000mol•L-1CH3COOH溶液所得到的滴定曲线
C．做导电实验时，强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强
D．其它条件相同下，图2可探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果

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