Question

【題目】某實驗小組用如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(yīng)原理：

實驗步驟：①濃硝酸與濃硫酸按體積比1：3配制混合溶液(即混酸)共40mL；

②在三頸燒瓶中加入13g甲苯(易揮發(fā))，按圖所示裝好藥品和其他儀器；

③向三頸燒瓶中加入混酸；

④控制溫度約為50～55℃，反應(yīng)大約10min，三頸燒瓶底部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(guān)物質(zhì)的性質(zhì)如下：

有機物	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）A的儀器名稱是___。

（2）水浴加熱的優(yōu)點是__。

（3）配制混酸的方法是__。

（4）若實驗后在三頸燒瓶中收集的產(chǎn)物較少，可能的原因是__。

（5）分離反應(yīng)后產(chǎn)物的方案如下：

混合液

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(jié)果保留至小數(shù)點后一位數(shù)字)。

Answer 1

【答案】分液漏斗 受熱均勻，易于控制溫度 量取10mL濃硝酸倒入燒杯中，再量取30mL濃硫酸沿?zé)�杯�?nèi)壁緩緩注入燒杯并不斷攪拌 產(chǎn)物較少的原因：一是反應(yīng)物的揮發(fā)所致；二是溫度過高，副反應(yīng)多 分液 de 77.5%

【解析】

(1)根據(jù)圖示，儀器A是分液漏斗，故答案為：分液漏斗；

(2)水浴加熱可以使受熱均勻、而且易于控制溫度，故答案為：受熱均勻、易于控制溫度；

(3)濃硫酸的密度大于硝酸，濃硝酸中有水，濃硫酸溶于水會放熱，所以配制混合酸的方法是：量取10mL濃硝酸倒入燒杯中，再量取30mL濃硫酸沿?zé)�杯�?nèi)壁緩緩注入燒杯并不斷攪拌，故答案為：量取10mL濃硝酸倒入燒杯中，再量取30mL濃硫酸沿?zé)�杯�?nèi)壁緩緩注入燒杯并不斷攪拌；

(4)若實驗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)，也可能是溫度過高，副反應(yīng)較多，故答案為：溫度過高，導(dǎo)致HNO3大量揮發(fā)或溫度過高，副反應(yīng)多；

(5)因為經(jīng)過操作1分離得到的是無機和有機兩種液體，而有機物和無機物是不相溶的，因此操作1是分液；分離兩種沸點的不同有機混合物，可以采用蒸餾的方法，所以操作2為蒸餾，蒸餾用到的儀器主要有：酒精燈、溫度計、冷凝管，用不到的是分液漏斗、蒸發(fā)皿，故選de，故答案為：分液；de；

(6)根椐方程式，1mol甲苯可以得到1mol對硝基甲苯或1mol鄰硝基甲苯，則92g的甲苯可以得到137g的對硝基苯或137g的鄰硝基苯，因此13g的甲苯能得到鄰、對硝基苯的質(zhì)量為g=19.35g，所以鄰、對硝基苯的產(chǎn)率=×100%=77.5%，故答案為：77.5%。