Question

某實驗小組用下圖所示裝置制備一硝基甲苯（包括對硝基甲苯和鄰硝基甲苯）

反應原理：

實驗步驟：①濃硫酸與濃硝酸按體積比1：3配制混合溶液（即混酸）共40mL；

②在三頸瓶中加入13g甲苯（易揮發(fā)），按圖所示裝好藥品和其他儀器；

③向三頸瓶中加入混酸；

④控制溫度約為50℃-55℃，反應大約10min，三頸瓶底有大量淡黃色油狀液體出現(xiàn)；

⑤分離出一硝基甲苯，經(jīng)提純最終得到對硝基甲苯和鄰硝基甲苯共15g。

相關物質的性質如下：

	密度/g·cm-3	沸點/℃	溶解性
甲苯	0.866	110.6	不溶于水
對硝基甲苯	1.286	237.7	不溶于水，易溶于液態(tài)烴
鄰硝基甲苯	1.162	222	不溶于水，易溶于液態(tài)烴

（1）儀器A的名稱是________。

（2）配制混酸的方法是 。

（3）若實驗后在三頸瓶中收集的產(chǎn)物較少，可能的原因是： 。

（4）本實驗采用水浴加熱，水浴加熱的優(yōu)點是 。

（5）分離反應后產(chǎn)物的方案如下：

操作1的名稱是 ，操作2中不需要用到下列儀器中的 。（填序號）

a.冷凝管

b.酒精燈

c.溫度計

d.分液漏斗

e.蒸發(fā)皿

（6）本實驗中鄰、對硝基甲苯的產(chǎn)率為________（結果保留小數(shù)點后一位數(shù)字）。

Answer 1

（每空2分，共14分）

（1）分液漏斗

（2）量取30 mL濃硝酸倒入燒杯中，再量取10 mL濃硫酸沿燒杯內壁（或玻璃棒）緩緩注入燒杯并不斷攪拌（計分點：溶解順序1分；“攪拌”1分）

（3）混酸未冷卻加入三頸瓶（或水浴溫度過高）導致反應溫度過高而產(chǎn)生大量副產(chǎn)物或冷凝效果不佳導致濃硝酸、甲苯等反應物揮發(fā)而降低一硝基甲苯產(chǎn)率（凡合理答案均計分）

（4）受熱均勻（1分）易于控制溫度(1分)

（5）分液 d e（對一個計1分，有錯計0分）

（6）77.5%

【解析】

試題分析：（1）儀器A的名稱是分液漏斗；

（2）濃硫酸與濃硝酸混合時，因為濃硫酸溶于水放出大量的熱，使?jié)庀跛岣�易揮發(fā)，所以先想燒杯中加入30mL的濃硫酸，再量取10mL的濃硫酸沿燒杯內壁（或玻璃棒）緩緩注入燒杯并不斷攪拌；

（3）造成產(chǎn)率第的原因有多種，因為該反應的溫度是反應的關鍵，若溫度過高，造成副產(chǎn)物較多；或易揮發(fā)的硝酸、甲苯未及時回流，造成反應物的轉化率較低；

（4）水浴加熱的優(yōu)點在于便于控制溫度，使受熱均勻；

（5）將有機物與無機物分離的操作為分液；將有機物中的餾分分離的操作為蒸餾，蒸餾需要的儀器有蒸餾燒瓶、冷凝管、溫度計、錐形瓶、牛角管等，不需要蒸發(fā)皿和分液漏斗，所以答案選de；

（6）13g甲苯的物質的量是13/92mol,理論上可制得產(chǎn)物的質量是13/92mol×137g/mol=19.36g，則產(chǎn)率是15g/19.36g×100%=77.5%。

考點：考查甲苯與濃硝酸的反應，實驗的設計，產(chǎn)率的計算

考點分析： 考點1：物質的制備 考點2：芳香烴、石油、苯、煤 試題屬性

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