题目内容

【题目】硝基苯是制造染料的重要原料,某同学在实验室里用如图所示装置制取硝基苯,主要步骤如下:

①在大试管里将2 mL浓硫酸和1.5 mL浓硝酸混合,摇匀,冷却到50~60 ℃以下;然后逐滴加入1 mL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)指出上图中的错误:__________、____________。

(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__________________________。

(3)反应一段时间后,混合液明显分为两层,上层主要物质是________(填物质名称)。把反应后的混合液倒入盛有冷水的烧杯里,搅拌,可以看到________(填字母)。

a.水面上是含有杂质的硝基苯

b.水底有苦杏仁味的液体

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:①水洗、分液;②将粗硝基苯转移到盛有__________的烧杯中洗涤、用__________(填仪器名称)进行分离;③__________;④干燥;⑤__________。

【答案】缺少温度计大试管接触烧杯底部使苯与混酸混合均匀、及时放出反应产生的热量苯bd氢氧化钠溶液分液漏斗水洗、分液蒸馏

【解析】

浓H2SO4和浓HNO3混合时,应先将浓HNO3注入容器中,再慢慢注入浓H2SO4,并及时搅拌和冷却。如果先注入浓H2SO4,再注入浓HNO3,会造成浓HNO3局部过热溅迸、挥发。

(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;
(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;(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;(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。

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