【題目】常見的一硝基甲苯有對硝基甲苯和鄰硝基甲苯兩種,均可用于合成各種染料。某探究小組利用下列反應(yīng)和裝置制備一硝基甲苯。

實(shí)驗(yàn)中可能用到的數(shù)據(jù):

密度/g·cm-3

沸點(diǎn)/℃

溶解性

甲苯

0.866

110.6

不溶于水,易溶于硝基甲苯

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

實(shí)驗(yàn)步驟:①按體積比1:3配制濃硫酸與濃硝酸混合物40 mL;

②在三頸瓶中加入15 mL(13g)甲苯,按圖所示裝好藥品和其他儀器;

③向三頸瓶中加入混酸,并不斷攪拌(磁力攪拌器已略去);

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

⑤分離出一硝基甲苯的總質(zhì)量13.60 g。

請回答下列問題:

1)配制混酸的方法是_______________________。反應(yīng)中需不斷攪拌,目的是__________________________________________

2)儀器A的名稱是______,使用該儀器前必須進(jìn)行的操作是____

3)若實(shí)驗(yàn)后在三頸瓶中收集到的產(chǎn)物較少,可能的原因是_____。

4)分離反應(yīng)后產(chǎn)物的方案如下:

其中,操作1的名稱為______,操作2中需要使用下列儀器中的____(填序號(hào))。

a.冷凝管 b.酒精燈 c.溫度計(jì) d.分液漏斗 e.蒸發(fā)皿

5該實(shí)驗(yàn)中一硝基甲苯的產(chǎn)率為______(保留4位有效數(shù)字)。

【答案】 分別量取10 mL30 mL的濃硫酸和濃硝酸,將濃硝酸倒入燒杯中,濃硫酸沿著燒杯內(nèi)壁緩緩注入,并不斷攪拌; 使反應(yīng)充分進(jìn)行,并防止溫度過高有其他副產(chǎn)物生成 分液漏斗 檢查是否漏液 溫度過高,導(dǎo)致HNO3大量揮發(fā) 分液 abc 70.25%

【解析】⑴. 配制混酸時(shí),分別量取10mL30mL的濃硫酸和濃硝酸,將濃硝酸倒入燒杯中,濃硫酸沿著燒杯內(nèi)壁緩緩注入,并不斷攪拌,如果將濃硝酸加到濃硫酸中可能發(fā)生液體飛濺的情況。攪拌的目的是為了使反應(yīng)充分進(jìn)行,并防止溫度過高有其他副產(chǎn)物生成;

故答案為:分別量取10mL30mL的濃硫酸和濃硝酸,將濃硝酸倒入燒杯中,濃硫酸沿著燒杯內(nèi)壁緩緩注入,并不斷攪拌;使反應(yīng)充分進(jìn)行,并防止溫度過高有其他副產(chǎn)物生成;

⑵. 儀器A是分液漏斗,使用前必須檢查是否漏液;故答案為:分液漏斗;檢查是否漏液;

⑶. 若實(shí)驗(yàn)后在三頸瓶中收集到的產(chǎn)物較少,可能的原因是溫度過高,導(dǎo)致HNO3大量揮發(fā),故答案為:溫度過高,導(dǎo)致HNO3大量揮發(fā);

⑷. 因?yàn)榉蛛x得到的是無機(jī)和有機(jī)兩種液體,而有機(jī)物和無機(jī)物是不相溶的,因此方法是分液;分離兩種硝基化合物只能利用它們沸點(diǎn)的不同,因此采用蒸餾的方法,使用到所提供儀器中的分別是:酒精燈、溫度計(jì)、冷凝管;故答案為:分液;abc;

. 產(chǎn)率的計(jì)算方法是用實(shí)際產(chǎn)量除以理論產(chǎn)量,根椐方程式1mol的甲苯可以得到1mol的對硝基甲苯與1mol的鄰硝基甲苯,換算成質(zhì)量應(yīng)該是:92g的甲苯可以得到137g的對硝基苯和137g的鄰硝基苯,則13g的甲苯可得到的一硝基苯的質(zhì)量是: =19.35g,所以一硝基苯的產(chǎn)量為 ×100%=70.25%;故答案為:70.25%.

練習(xí)冊系列答案
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1Cu+的價(jià)電子軌道表示式為________;Cu2OCu2S比較,熔點(diǎn)較高的是_____,原因是________。.

2SO2SO3的健角相比,鍵角更大的是_____,將純液態(tài)SO3冷卻到289.8K時(shí)凝固得到一種螺旋狀單鏈結(jié)構(gòu)的固體,其結(jié)構(gòu)如下圖1,此固態(tài)SO3S原子的雜化軌道類型是_________;該結(jié)構(gòu)中S-O鍵長有兩類。一類鍵長約140pm,另一類鍵長月為160pm,較短的鍵為_______。(填圖中字母)

3離子化合物CaC2的一種晶體結(jié)構(gòu)如圖2所示。該物質(zhì)的電子式_____。從鈣離子看,屬于________堆積,其配位數(shù)是_________;一個(gè)晶胞含有的π鍵平均有________個(gè)。

4奧氏體是碳溶解γ-Fe中形成的一種間隙固溶體,無磁性,其晶胞如圖3所示,則該物質(zhì)的化學(xué)式為________,若晶體密度為dg/cm3,則晶胞中最近的兩個(gè)碳原子的距離為________pm (阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示,寫出計(jì)算式即可)

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(2)③的反應(yīng)試劑和反應(yīng)條件分別是________,該反應(yīng)的類型是________

(3)⑤的反應(yīng)方程式為_____吡啶是一種有機(jī)堿,其作用是______。

(4)G的分子式為___________

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(2)某待測液中可能含有Al3、Fe3、Na、NH4、Cl等離子,現(xiàn)通過如下實(shí)驗(yàn)對其中的陽離子進(jìn)行檢驗(yàn):

①取少量待測液,仔細(xì)觀察,呈無色;

②向上述待測液中逐滴滴加NaOH溶液至過量,先有白色沉淀生成,后沉淀又完全溶解。實(shí)驗(yàn)過程中還有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生,該氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)。

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Zn片為負(fù)極,質(zhì)量減少,Cu為正極,質(zhì)量不變;

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SO42Zn極移動(dòng),Cu2+Cu極移動(dòng);

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