Question

【題目】苯胺()是重要的化工原料。某興趣小組在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行苯胺的相關(guān)實(shí)驗(yàn)。

已知：①和 NH3 相似，與鹽酸反應(yīng)生成易溶于水的鹽

②用硝基苯制取苯胺的反應(yīng)原理：2+3Sn+12HCl→2+3SnCl4+4H2O

③有關(guān)物質(zhì)的部分物理性質(zhì)見表：

物質(zhì)	熔點(diǎn)/℃	沸點(diǎn)/℃	溶解性	密度/gcm-3
苯胺	-6.3	184	微溶于水，易溶于乙醚	1.02
硝基苯	5.7	210.9	難溶于水，易溶于乙醚	1.23
乙醚	-116.2	34.6	微溶于水	0.7134

Ⅰ.比較苯胺與氨氣的性質(zhì)

(1)將分別蘸有濃氨水和濃鹽酸的玻璃棒靠近，產(chǎn)生白煙，反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________；用苯胺代替濃氨水重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，卻觀察不到白煙，原因是______。

Ⅱ.制備苯胺。往圖所示裝置(夾持裝置略，下同)的冷凝管口分批加入 20mL 濃鹽酸(過量)，置于熱水浴中回流 20min，使硝基苯充分還原；冷卻后，往三頸燒瓶中滴入一定量 50% NaOH 溶液，至溶液呈堿性。

(2)冷凝管的進(jìn)水口是____(填“a”或“b”)；

(3)滴加 NaOH 溶液的主要目的是析出苯胺，反應(yīng)的離子方程式為______________。

Ⅲ.提取苯胺。

i.取出上圖所示裝置中的三頸燒瓶，改裝為如圖所示裝置：

ii.加熱裝置 A 產(chǎn)生水蒸氣，燒瓶 C 中收集到苯胺與水的混合物；分離混合物得到粗苯胺和水溶液。

ii.往所得水溶液加入氯化鈉固體，使溶液達(dá)到飽和狀態(tài)，再用乙醚萃取，得到乙醚萃取液。

iii.合并粗苯胺和乙醚萃取液，用 NaOH 固體干燥，蒸餾后得到苯胺 2.79g。

(4)裝置B無需用到溫度計(jì)，理由是______。

(5)操作i中，為了分離混合物，取出燒瓶C前，應(yīng)先打開止水夾d，再停止加熱，理由是__________。

(6)該實(shí)驗(yàn)中苯胺的產(chǎn)率為 _____________。

(7)欲在不加熱條件下除去苯胺中的少量硝基苯雜質(zhì)，簡述實(shí)驗(yàn)方案： _________________。

Answer 1

【答案】NH3+HCl=NH4Cl 苯胺沸點(diǎn)較高，不易揮發(fā) b C6H5NH3++OH-→ C6H5NH2+H2O 蒸出物為混合物，無需控制溫度 防止 B 中液體倒吸 60.0% 加入稀鹽酸，分液除去硝基苯，再加入氫氧化鈉溶液，分液去水層后，加入 NaOH固體干燥、過濾

【解析】

(1)根據(jù)濃氨水和濃鹽酸都具有揮發(fā)性結(jié)合題中信息苯胺沸點(diǎn)184℃分析；

(2)為了獲得較好的冷凝效果，采用逆流原理；

(3)根據(jù)題中信息，聯(lián)系銨鹽與堿反應(yīng)的性質(zhì)，通過類比遷移，不難寫出離子方程式；

(4)根據(jù)蒸餾產(chǎn)物分析；

(5)根據(jù)裝置內(nèi)壓強(qiáng)突然減小會引起倒吸分析；

(6)根據(jù)關(guān)系式即可計(jì)算苯胺的產(chǎn)率；

(7)根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)分析作答。

(1)蘸有濃氨水和濃鹽酸的玻璃棒靠近，產(chǎn)生白煙，是濃氨水揮發(fā)出來的NH3和濃鹽酸揮發(fā)出來的HCl反應(yīng)生成NH4Cl固體小顆粒，化學(xué)方程式為：NH3+HCl=NH4Cl；用苯胺代替濃氨水重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，卻觀察不到白煙，原因是苯胺沸點(diǎn)184℃，比較高，不易揮發(fā)；

(2)圖1裝置包含了產(chǎn)品的分餾，是根據(jù)各組分的沸點(diǎn)的不同、用加熱的方法來實(shí)現(xiàn)各組分的分離的操作，冷凝管是下口進(jìn)水，上口出水，保證冷凝效果，故答案為：b；

(3)滴加NaOH溶液的主要目的是析出苯胺，反應(yīng)的離子方程式為C6H5NH3++OH-→C6H5NH2+H2O；

(4)因?yàn)檎麴s出來的是水和苯胺的混合物，故無需溫度計(jì)；

(5)操作i中，為了分離混合物，取出燒瓶C前，應(yīng)先打開止水夾d，再停止加熱，理由是防止裝置B內(nèi)壓強(qiáng)突然減小引起倒吸；

(6)設(shè)理論上得到苯胺m，根據(jù)原子守恒可知C6H5NO2～C6H5NH2，則m＝=4.65g，所以該實(shí)驗(yàn)中苯胺的產(chǎn)率=×100%=60%；

(7)在混合物中先加入足量鹽酸，經(jīng)分液除去硝基苯，再往水溶液中加NaOH溶液析出苯胺，分液后用NaOH固體干燥苯胺中還含有的少量水分，濾去NaOH固體，即可得較純凈的苯胺，即實(shí)驗(yàn)方案是：加入稀鹽酸，分液除去硝基苯，再加入氫氧化鈉溶液，分液去水層后，加入 NaOH固體干燥、過濾。