Question

【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40mL；

②在三頸瓶中加入15mL（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分離出一硝基甲苯的總質(zhì)量13.60g。

請回答下列問題：

（1）儀器A的名稱是___，使用該儀器前必須進(jìn)行的操作是___。

（2）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___。

（3）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____（填字母）。

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

（4）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）。

Answer 1

【答案】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 0.7025

【解析】

(1)根據(jù)儀器A的特征和形狀判斷；

(2)根據(jù)HNO3易揮發(fā)分析解答；

(3)根據(jù)流程圖，經(jīng)過操作1，得到了有機(jī)混合物和無機(jī)混合物分析解答；兩種一硝基化合物的沸點(diǎn)不同，可以采用蒸餾的方法分離，據(jù)此選擇需要的儀器；

(4)根椐方程式，1mol甲苯可以得到1mol對硝基甲苯和鄰硝基甲苯的混合物，據(jù)此計(jì)算理論產(chǎn)量，再根據(jù)產(chǎn)率=實(shí)際產(chǎn)量÷理論產(chǎn)量計(jì)算。

(1)儀器A是分液漏斗，口部和下端頸部存在塞子和活塞，在使用分液漏斗前必須檢查是否漏液；故答案為：分液漏斗；檢查是否漏液；

(2)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)；

(3)根據(jù)流程圖，經(jīng)過操作1，得到了有機(jī)混合物和無機(jī)混合物，這兩種液體不互溶，因此操作1是分液；根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，這兩種一硝基甲苯和甲苯的沸點(diǎn)不同，可以采用蒸餾的方法分離一硝基甲苯和甲苯，蒸餾實(shí)驗(yàn)中使用到所提供儀器中的酒精燈、溫度計(jì)、冷凝管，故答案為：分液；abc；

(4)根椐方程式，1mol甲苯可以得到1mol的一硝基甲苯，理論上13g的甲苯能得到一硝基苯的質(zhì)量為=19.36g，所以一硝基苯的產(chǎn)率=×100%=0.7025，故答案為：0.7025。