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和裝置制備一硝基甲苯。

實驗中可能用到的數據：

	密度/g·cm－3	沸點/℃	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，易溶于液態烴
鄰硝基甲苯	1.162	222	不溶于水，易溶于液態烴

實驗步驟：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℃，反應大約10min，三頸瓶底有大量淡黃色油狀液體出現；

⑤分離出一硝基甲苯的總質量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行的操作是___。

（2）若實驗后在三頸瓶中收集到的產物較少，可能的原因是___。

（3）分離反應后產物的方案如下：

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 d.分液漏斗 e.蒸發皿

（4）該實驗中一硝基甲苯的產率為___（保留4位有效數字）。

Answer 1

【答案】分液漏斗 檢查是否漏液 溫度過高，導致HNO3大量揮發 分液 abc 0.7025

【解析】

(1)根據儀器A的特征和形狀判斷；

(2)根據HNO3易揮發分析解答；

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

(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，據此計算理論產量，再根據產率=實際產量÷理論產量計算。

(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)若實驗后在三頸瓶中收集到的產物較少，可能的原因是溫度過高，導致HNO3大量揮發，故答案為：溫度過高，導致HNO3大量揮發；

(3)根據流程圖，經過操作1，得到了有機混合物和無機混合物，這兩種液體不互溶，因此操作1是分液；根據表格數據可知，這兩種一硝基甲苯和甲苯的沸點不同，可以采用蒸餾的方法分離一硝基甲苯和甲苯，蒸餾實驗中使用到所提供儀器中的酒精燈、溫度計、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量為=19.36g，所以一硝基苯的產率=×100%=0.7025，故答案為：0.7025。