Question

【題目】硝基苯是重要的精細化工原料，是醫藥和染料的中間體，還可做有機溶劑．制備硝基苯的過程如下： ①配制混酸：組裝如圖反應裝置．取100 mL燒杯，用20 mL濃硫酸與濃硝酸18 mL配制混和酸，加入漏斗中．把18 mL苯加入三頸燒瓶中．
②向室溫下的苯中逐滴加入混酸，邊滴邊攪拌，混和均勻．
③在50﹣60℃下發生反應，直至反應結束．
④除去混和酸后，粗產品依次用蒸餾水和10%Na2CO3溶液洗滌，最后再用蒸餾水洗滌得到粗產品．已知
（i） +HNO3（濃） +H2O

（ii）可能用到的有關數據列表如下

物質	熔點/℃	沸點/℃	密度（20℃）/gcm﹣3	溶解性
苯	5.5	80	0.88	微溶于水
硝基苯	5.7	210.9	1.205	難溶于水
1，3﹣二硝基苯	89	301	1.57	微溶于水
濃硝酸		83	1.4	易溶于水
濃硫酸		338	1.84	易溶于水

請回答下列問題：
（1）配置混酸應先在燒杯中先加入 ．
（2）恒壓滴液漏斗的優點是 ．
（3）實驗裝置中長玻璃管可用代替（填儀器名稱）．
（4）反應結束后產品在液體的層（填“上”或者“下”），分離混酸和產品的操作方法為
（5）用10%Na2CO3溶液洗滌之后再用蒸餾水洗滌時，怎樣驗證液體已洗凈？ ．
（6）為了得到更純凈的硝基苯，還須先向液體中加入除去水，然后蒸餾，最終得到17.5g硝基苯，則硝基苯的產率為（保留兩位有效數字）．若加熱后，發現未加沸石，應采取的操作是 ．

Answer 1

【答案】
（1）濃硝酸
（2）可以保持漏斗內壓強與發生器內壓強相等，使漏斗內液體能順利流下
（3）冷凝管（球形冷凝管或直行冷凝管均可）
（4）下；分液
（5）取最后一次洗滌液，向溶液中加入氯化鈣，無沉淀生成，說明已洗凈
（6）氯化鈣；70%；停止加熱，待冷卻后加入
【解析】解：（1）濃硫酸密度大于濃硝酸，應將濃硝酸倒入燒杯中，濃硫酸沿著燒杯內壁緩緩注入，并不斷攪拌，如果將濃硝酸加到濃硫酸中可能發生液體飛濺，所以答案是：濃硝酸；（2）和普通分液漏斗相比，恒壓滴液漏斗上部和三頸燒瓶氣壓相通，可以保證恒壓滴液漏斗中的液體順利滴下，
所以答案是：可以保持漏斗內壓強與發生器內壓強相等，使漏斗內液體能順利流下；（3）長玻璃管作用是導氣、冷凝回流，該實驗中可以冷凝回流揮發的濃硝酸以及苯使之充分反應，減少反應物的損失，提高轉化率，可用冷凝管或球形冷凝管或直行冷凝管替代，
所以答案是：冷凝管（球形冷凝管或直行冷凝管均可）；（4）硝基苯是油狀液體，與水不互溶，密度比水大，在下層，分離互不相溶的液態，采取分液操作，
所以答案是：下；分液；（5）反應得到粗產品中有殘留的硝酸及硫酸，用10%Na2CO3溶液洗滌除去粗產品中殘留的酸，之后再用蒸餾水洗滌，如果晶體未洗凈含有碳酸根離子，取最后一次洗滌液，向溶液中加入氯化鈣，無沉淀生成，說明已洗凈，
所以答案是：取最后一次洗滌液，向溶液中加入氯化鈣，無沉淀生成，說明已洗凈；（6）用蒸餾水洗滌，硝基苯中含有水，用無水CaCl2干燥，然后將較純的硝基苯進行蒸餾，得到純硝基苯；由于18 mL苯的密度為0.88gcm﹣3 ， 故其質量為18×0.88=15.84g，根據反應 +HNO3（濃） +H2O，可知硝基苯的質量= ≈25g，故硝基苯的產率為 =70%；給液體加熱加入沸石可以防止瀑沸，若加熱后發現未加沸石，應冷卻后補加，
所以答案是：氯化鈣；70%；停止加熱，待冷卻后加入．