Question

【題目】實驗室制取硝基苯的主要步驟如下：

①將配制好的濃硫酸與濃硝酸的混合酸，冷卻后加入試管中。

②向混合酸中逐滴加入一定量的苯，充分振蕩，混合均勻。

③水浴加熱發生反應。

④反應結束后，待混合液冷卻后轉移至分液漏斗中，除去混合酸，粗產品依次用蒸餾水和10%的Na2CO3溶液洗滌，再用蒸餾水洗滌，得粗硝基苯。

⑤將粗硝基苯用無水CaCl2干燥后蒸餾得到純硝基苯。

回答下列問題：

(1)配制一定比例濃硫酸和濃硝酸的混合酸的操作是___。

(2)步驟③中，水浴加熱的優點是___。

(3)圖中長玻璃導管的作用是___。

(4)寫出制取硝基苯的化學方程式：___。

(5)步驟④中粗產品用10%的Na2CO3溶液洗滌的目的是___。

Answer 1

【答案】將濃硫酸沿燒杯內壁緩慢注入濃硝酸中，并用玻璃棒不斷攪拌 使反應混合物受熱均勻，易于控制溫度 冷凝回流 +HNO3(濃) +H2O 除去粗產品中殘留的硝酸和硫酸

【解析】

配制混合酸時，應將濃硫酸沿燒杯壁注入濃硝酸中，并不斷攪拌；加入苯，然后水浴加熱，為防止苯、硝酸的揮發，需將試管口塞上帶有長玻璃導管的橡皮塞，以起到冷凝回流的作用；反應結束后，硝基苯中混有苯、硝酸、硫酸，需先水洗、純堿液洗，以除去酸，再水洗去除硝基苯中混入的少量純堿液，再用干燥劑去水，再蒸餾便可得到純凈的硝基苯。

(1)配制一定比例濃硫酸和濃硝酸的混合酸時，需將濃硫酸加入濃硝酸中，類似于濃硫酸的稀釋，具體操作是將濃硫酸沿燒杯內壁緩慢注入濃硝酸中，并用玻璃棒不斷攪拌。答案為：將濃硫酸沿燒杯內壁緩慢注入濃硝酸中，并用玻璃棒不斷攪拌；

(2)一般來說，凡加熱溫度不超過100℃，都采用水浴加熱，步驟③中，水浴加熱的優點是使反應混合物受熱均勻，易于控制溫度。答案為：使反應混合物受熱均勻，易于控制溫度；

(3)反應物中苯、濃硝酸都易揮發，為提高原料的利用率，減少對大氣造成的污染，常在試管口加裝長導管，圖中長玻璃導管的作用是冷凝回流。答案為：冷凝回流；

(4)苯與混合酸在水浴加熱條件下發生反應，生成硝基苯和水，反應的化學方程式為+HNO3(濃) +H2O。答案為：+HNO3(濃) +H2O；

(5)步驟④中，為去除粗產品中的酸，常用10%的Na2CO3溶液洗滌，其目的是除去粗產品中殘留的硝酸和硫酸。答案為：除去粗產品中殘留的硝酸和硫酸。