题目内容
【题目】[实验化学]对氨基苯磺酸是制取染料和一些药物的重要中间体,可由苯胺磺化得到。
已知:100 mL水在20℃时可溶解对氨基苯磺酸1.08 g,在100℃时可溶解6.67 g。
实验室可用苯胺、浓硫酸为原料,利用右图所示实验装置合成对氨基苯磺酸。实验步骤如下:步骤1:在一个250 mL三颈烧瓶中加入10 mL苯胺及几粒沸石,将三颈烧瓶放在冰水中冷却,小心地加入18 mL浓硫酸。在三颈烧瓶的两个瓶口上分别装冷凝管、温度计,另一个没有使用的瓶口用塞子塞紧。将三颈烧瓶置于油浴中缓慢加热至170~180℃,维持此温度2~2.5小时。
步骤2:将反应产物冷却至约50℃后,倒入盛有100 mL冷水的烧杯中,用玻璃棒不断搅拌,促使对氨基苯磺酸晶体析出。用该烧杯中的少量冷水将烧瓶内残留的产物冲洗到烧杯中,抽滤,用少量冷水洗涤,得到对氨基苯磺酸粗产品。
步骤3:将粗产品用沸水溶解,冷却结晶,抽滤,收集产品,晾干可得纯净的对氨基苯磺酸。
(1)实验装置中冷凝管由 处(填“a”或“b”)通入冷凝水。
(2)步骤1油浴加热的优点有 。
(3)步骤2中用玻璃棒不断搅拌可促使对氨基苯磺酸晶体析出的理由是 ,用少量冷水洗涤的目的是 。
(4)步骤2和3均进行抽滤操作,在抽滤完毕停止抽滤时,应注意先拆下连接泵和吸滤瓶的橡皮管,然后关闭水龙头,其目的是 。
(5)步骤3中若溶液颜色过深,可用 进行脱色处理。
【答案】(1)a;(2)受热均匀,便于控制温度;(3)对氨基苯磺酸在低温时溶解度小,用玻璃棒搅拌可加快降温,促使晶体析出;洗去表面的杂质,减少固体的损失;(4)防倒吸;(5)活性炭。
【解析】
试题分析:(1)冷凝器可以使原料冷却回流到烧瓶,提高原料的利用,因此冷凝水从a管进入;(2)水浴加热或油浴加热的优点是受热均匀,便于控制温度;(2)根据题目中信息,对氨基苯磺酸在水中的溶解度不大,用玻璃棒搅拌,能够快速降低温度,使对氨基苯磺酸析出;因为对氨基苯磺酸的溶解度不大,用冷水洗涤洗去表面的杂质,减少固体的损失;(4)可以防止倒吸;(5)利用活性炭的吸附性,达到脱色。