Question

【題目】硝基苯是制造染料的重要原料，某同學在實驗室里用如圖所示裝置制取硝基苯，主要步驟如下：

①在大試管里將2 mL濃硫酸和1.5 mL濃硝酸混合，搖勻，冷卻到50～60 ℃以下；然后逐滴加入1 mL苯，邊滴邊振蕩試管。

②按圖連接好裝置，將大試管放入60 ℃的水浴中加熱10分鐘。

完成下列填空：

(1)指出上圖中的錯誤：__________、____________。

(2)向混合酸中加入苯時，“逐滴加入”“邊滴邊振蕩試管”的目的是__________________________。

(3)反應一段時間后，混合液明顯分為兩層，上層主要物質是________(填物質名稱)。把反應后的混合液倒入盛有冷水的燒杯里，攪拌，可以看到________(填字母)。

a．水面上是含有雜質的硝基苯

b．水底有苦杏仁味的液體

c．燒杯中的液態有機物只有硝基苯

d．有無色、油狀液體浮在水面

(4)為了獲得純硝基苯，實驗步驟：①水洗、分液；②將粗硝基苯轉移到盛有__________的燒杯中洗滌、用__________(填儀器名稱)進行分離；③__________；④干燥；⑤__________。

Answer 1

【答案】缺少溫度計大試管接觸燒杯底部使苯與混酸混合均勻、及時放出反應產生的熱量苯bd氫氧化鈉溶液分液漏斗水洗、分液蒸餾

【解析】

濃H2SO4和濃HNO3混合時，應先將濃HNO3注入容器中，再慢慢注入濃H2SO4，并及時攪拌和冷卻。如果先注入濃H2SO4，再注入濃HNO3，會造成濃HNO3局部過熱濺迸、揮發。

（1）在水浴裝置中為了精確控制實驗溫度，需要用溫度計測量水浴的溫度，為使受熱均勻，試管不能接觸到燒杯底部，所以在圖中錯誤為缺少溫度計、大試管接觸燒杯底部；
（2）苯的硝化反應是一個放熱反應，所以在向混合酸中加入苯時要逐滴加入，邊滴邊振蕩試管，使苯與混酸混合均勻同時也防止試管中液體沖出試管；（3）混合酸與苯反應一段時間后，生成硝基苯以及部分未反應的苯，會浮在混合酸的上層，把反應后的混和液倒入盛有冷水的燒杯里，反應中未反應的苯會浮在水上層，混合酸溶于水，生成的硝基苯在水層的下方，所以上層呈淺黃色，其中主要物質是硝基苯、苯，把反應后的混和液倒入盛有冷水的燒杯里，攪拌，可以看到水底有淺黃色、苦杏仁味的液體，同時有無色、油狀液體浮在水面，故選b、d；（4）在提純硝基苯的過程中，硝基苯中有酸，能與堿反應，硝基苯有苯，與硝基苯互溶，所以操作步驟為：①水洗、分離；②將粗硝基苯轉移到盛有氫氧化鈉溶液的燒杯中洗滌、用分液漏斗進行分離；③水洗、分離；④干燥；⑤蒸餾。