题目内容

9.实验室制硝基苯的主要步骤如下
(1)配制一定比例的浓硫酸与浓硝酸的混合酸,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,充分振荡,混合均匀
(3 )在50摄氏度到60摄氏度下发生反应,直至反应结束.
(4 )除去混合酸后,粗产品依次用蒸馏水和5%的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)配制一定比例浓硫酸与浓硝酸混合酸时,操作注意事项是应将浓硫酸中注入浓硝酸中,及时搅拌、冷却
(2)在步骤3中,为了使反应在50摄氏度到60摄氏度下进行,常用的方法是热水浴加热
(3)步骤4中洗涤,分离出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 溶液洗涤的目的是除去硫酸和硝酸、NO2等酸性物质
(5)纯硝基苯是无色,密度比水大(填小或大).

分析 (1)浓硫酸与浓硝酸混合放出大量的热,配制混酸应将浓硫酸中注入浓硝酸中,及时搅拌、冷却,防止溅出伤人;
(2)为了使反应在50摄氏度到60摄氏度下进行,可以使用水浴加热的方法;
(3)分离互不相溶的液态,采取分液操作,需要用分液漏斗;
(4)制备硝基苯时要用到硫酸、硝酸,可以用5% NaOH溶液洗涤;
(5)根据硝基苯的物质性质答题.

解答 解:(1)浓硫酸与浓硝酸混合放出大量的热,配制混酸应将浓硫酸中注入浓硝酸中,及时搅拌、冷却,防止溅出伤人,
故答案为:应将浓硫酸中注入浓硝酸中,及时搅拌、冷却;
(2)为了使反应在50摄氏度到60摄氏度下进行,可以使用热水浴加热,故答案为:热水浴加热;
(3)步骤4中洗涤,由于硝基苯不溶于水,所以分离出硝基苯可采取分液操作,需要用分液漏斗,故答案为:分液漏斗;
(4)制备硝基苯时要用到硫酸、硝酸,浓硝酸能分解产生二氧化氮,所以硝基苯中有少量的硫酸和硝酸、NO2等酸性物质,要除去硫酸和硝酸、NO2等酸性物质,可以用5% NaOH溶液洗涤,
故答案为:除去硫酸和硝酸、NO2等酸性物质;
(5)根据硝基苯的物质性质可知,硝基苯是无色,密度比水的液体,故答案为:大.

点评 本题考查有机实验,涉及硝基苯的制取,侧重对基本操作的考查,有一定的综合性,题目难度中等,答题时注意实验基础知识的灵活运用.

练习册系列答案
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17.硫酸亚铁铵是一种浅蓝绿色晶体,俗称摩尔盐.
其化学式为:FeSO4•(NH4)2SO4•6H2O 硫酸亚铁在空气中易被氧化,而形成摩尔盐后就稳定了.硫酸亚铁铵可由硫酸亚铁与硫酸铵等物质的量混合制得.三种盐的溶解度(单位为g/100g水)如下表:
温度/℃102030405070
(NH4)2SO473.075.478.081.084.591.9
FeSO4•7H2O40.048.060.073.3--
摩尔盐18.121.224.527.931.338.5
如图是模拟工业制备硫酸亚铁铵晶体的实验装置
回答下列问题:
Ⅰ.(1)先用30%的氢氧化钠溶液煮沸废铁屑(含少量油污、铁锈、FeS等),再用清水洗净,用氢氧化钠溶液煮沸的目的是除去铁屑中油污
(2)将处理好的铁屑放入锥形瓶中,加入稀硫酸,锥形瓶中发生反应的离子方程式可能为ABCD(填序号)
A.Fe+2H+═Fe2++H2↑               B.Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O
C.2Fe3++H2S═2Fe2++S↓+2H+         D.2Fe3++Fe═3Fe2+
(3)利用容器②的反应,向容器①中通入氢气,应关闭活塞A,打开活塞BC(填字母).容器③中NaOH溶液的作用是吸收硫化氢气体,防止污染空气;向容器①中通人氢气的目的是防止亚铁离子被氧气氧化
Ⅱ.待锥形瓶中的铁屑快反应完时,关闭活塞B、C,打开活塞A,继续产生的氢气会将锥形瓶中的硫酸亚铁(含极少部分未反应的稀硫酸)压到饱和硫酸铵溶液的底部.在常温下放置一段时间,试剂瓶底部将结晶出硫酸亚铁铵.硫酸亚铁与硫酸铵溶液混合就能得到硫酸亚铁铵晶体,其原因是硫酸亚铁铵的溶解度最小;从容器①中分离并得到纯净硫酸亚铁铵晶体的操作方法是过滤、用酒精洗涤、干燥
Ⅲ.制得的硫酸亚铁铵晶体中往往含有极少量的Fe3+,为测定晶体中Fe2+的含量,称取一份质量为20.0g的硫酸亚铁铵晶体样品,制成溶液.用0.5mo1/LKMnO4溶液滴定,当溶液中Fe2+全部被氧化,MnO?4被还原成Mn2+时,耗KMnO4溶液体积20.00mL.滴定时,将KMnO4溶液装在酸式(填酸式或碱式)滴定管中,判断反应到达滴定终点的现象为溶液刚出现紫红色,保持30s不变;晶体中FeSO4的质量分数为38%.
14.硫代硫酸钠是一种重要的化工产品.某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3•5H2O).
Ⅰ.[查阅资料]
(1)Na2S2O3•5H2O是无色透明晶体,易溶于水,其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成.
(2)向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3,所得产品常含有少量Na2SO3和Na2SO4
(3)Na2SO3易被氧化;BaSO3难溶于水,可溶于稀HCl.
Ⅱ.[制备产品]
实验装置如图所示(省略夹持装置):

实验步骤:
(1)检查装置气密性,按图示加入试剂.
仪器a的名称是分液漏斗;E中的试剂是B(选填下列字母编号)
A.稀H2SO4
B.NaOH溶液
C.饱和NaHSO3溶液
(2)先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液,再向A中烧瓶滴加浓H2SO4
(3)待Na2S和Na2CO3完全消耗后,结束反应.过滤C中混合物,滤液经蒸发(填写操作名称)、结晶、过滤、洗涤、干燥,得到产品.
Ⅲ.[探究与反思]
(1)为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4,该小组设计了以下实验方案,请将方案补充完整.
(所需试剂从稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸馏水中选择)
取适量产品配成稀溶液,滴加足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,向沉淀中加入足量稀盐酸,若沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生,则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4.
(2)为减少装置C中生成Na2SO4的量,在不改变原有装置的基础上对实验步骤(2)进行了改进,改进后的操作是先向A中烧瓶滴加浓硫酸,产生的气体将装置中的空气排尽后,再向C中烧瓶加入硫化钠和碳酸钠的混合溶液.
(3)Na2S2O3•5H2O的溶解度随温度升高显著增大,所得产品通过重结晶方法提纯.

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