密度/g•cm-3 | 沸点/℃ | 溶解性 | |
甲苯 | 0.866 | 110.6 | 不溶于水,易溶于硝基甲苯 |
对硝基甲苯 | 1.286 | 237.7 | 不溶于水,易溶于液态烃 |
邻硝基甲苯 | 1.162 | 222 | 不溶于水,易溶于液态烃 |
分析 制备一硝基甲苯:分别量取10 mL和30 mL的浓硫酸和浓硝酸,将浓硝酸倒入烧杯中,浓硫酸沿着烧杯内壁缓缓注入,并不断搅拌,配制混合溶液(即混酸)共40mL,因反应液体沸点较低,加热时容易发生暴沸,所以在三颈瓶中加入沸石,然后加入13g甲苯(易挥发沸点为110.6℃),再向三颈瓶中加入混酸,水浴(水的沸点100℃)目的能均匀加热,且便于控制反应速率,温度约为50℃,反应大约10min,三颈瓶底有大量淡黄色油状液体出现;两种一硝基化合物都为有机物,所以只能利用它们沸点的不同采用蒸馏的方法分离,经提纯最终得到纯净的一硝基甲苯,本实验实际制得纯净的一硝基甲苯共15g.
(1)反应物甲苯沸点低,加热时容易发生暴沸;
(2)冷凝管用于将蒸汽冷却为液体,冷凝水应是下进上出,延长热量交换时间,使热量能更充分交换,确保气体充分冷凝;
(3)仪器A是分液漏斗,使用前必须检查是否漏液;
(4)因为分离得到的是无机和有机两种液体,而有机物和无机物是不相溶的,因此方法是分液;分离两种一硝基化合物只能利用它们沸点的不同,因此采用蒸馏的方法,根据蒸馏所需仪器分析解答;
(5)根椐方程式可知,一摩尔的甲苯可以得到一摩尔的对硝基甲苯与一摩尔的邻硝基甲苯,本实验中分离出一硝基甲苯,经提纯最终得到纯净的一硝基甲苯共15g,根据方程克制13g甲苯理论产生硝基甲苯的质量,产率的计算方法就是用实际产量除以理论产量.
解答 解:(1)甲苯的沸点为110.6℃易挥发,容易发生暴沸,需用碎瓷片(沸石),
故答案为:沸石(或碎瓷片);防止暴沸;
(2)冷凝管用于将蒸汽冷却为液体,故冷凝管的作用是冷凝回流,蒸馏时,冷却水从冷凝管的下口通入,上口流出,可使冷凝管充满冷水而进行充分冷却,所以冷却水从冷凝管的a端进入,
故答案为:冷凝回流;a;
(3)仪器A是分液漏斗,使用前必须检查是否漏液,
故答案为:分液漏斗; 检查是否漏液;
(4)因为分离得到的是无机和有机两种液体,而有机物和无机物是不相溶的,因此操作1的名称为分液;分离两种一硝基化合物只能利用它们沸点的不同,因此采用蒸馏的方法,蒸馏烧瓶盛放两种一硝基化合物混合物,酒精灯用于加热蒸馏烧瓶,温度计测量蒸汽的温度,冷凝管用于将蒸汽冷却为液体,铁架台用于固定蒸馏烧瓶,牛角管(尾接管)用于承接冷凝后的液体,锥形瓶用于盛放产品,共6种;
故答案为:分液;6;
(5)产率的计算方法就是用实际产量除以理论产量;根椐方程式,一摩尔的甲苯可以得到一摩尔的对硝基甲苯与一摩尔的邻硝基甲苯,换成质量即:92g的甲苯可以得到137g的对硝基苯和邻硝基苯,则13g的甲苯就能得到的一硝基苯的质量为:$\frac{13×137}{92}$=19.35g,本实验中分离出一硝基甲苯,经提纯最终得到纯净的一硝基甲苯共15g,所以一硝基苯的产量为$\frac{15}{19.35}×100%$≈77.5%,
故答案为:77.5%.
点评 本题主要考查一硝基甲苯的制备,涉及实验流程、产率的计算等知识,明确物质的制备原理即流程的意义与目的为解答此类题的关键,充分考查了学生灵活应用所学知识的能力,题目难度中等.
科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | Al(OH)3溶于NaOH溶液中:Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O | |
B. | NaAlO2溶液中通入少量的CO2:2AlO2-+CO2+3H2O═2Al(OH)3↓+CO32- | |
C. | Al2O3粉末溶于NaOH溶液中:Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O | |
D. | AlCl3溶液中加入过量的氨水:Al3++4OH-═AlO2-+H2O |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 将溶液稀释到原体积的10倍 | B. | 加入适量的NH4Cl固体 | ||
C. | 加入等体积0.2mol•L-1NaOH溶液 | D. | 提高溶液的温度 |
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