密度/g•cm-3 | 沸點(diǎn)/℃ | 溶解性 | |
甲苯 | 0.866 | 110.6 | 不溶于水,易溶于硝基甲苯 |
對(duì)硝基甲苯 | 1.286 | 237.7 | 不溶于水,易溶于液態(tài)烴 |
鄰硝基甲苯 | 1.162 | 222 | 不溶于水,易溶于液態(tài)烴 |
分析 制備一硝基甲苯:分別量取10 mL和30 mL的濃硫酸和濃硝酸,將濃硝酸倒入燒杯中,濃硫酸沿著燒杯內(nèi)壁緩緩注入,并不斷攪拌,配制混合溶液(即混酸)共40mL,因反應(yīng)液體沸點(diǎn)較低,加熱時(shí)容易發(fā)生暴沸,所以在三頸瓶中加入沸石,然后加入13g甲苯(易揮發(fā)沸點(diǎn)為110.6℃),再向三頸瓶中加入混酸,水。ㄋ姆悬c(diǎn)100℃)目的能均勻加熱,且便于控制反應(yīng)速率,溫度約為50℃,反應(yīng)大約10min,三頸瓶底有大量淡黃色油狀液體出現(xiàn);兩種一硝基化合物都為有機(jī)物,所以只能利用它們沸點(diǎn)的不同采用蒸餾的方法分離,經(jīng)提純最終得到純凈的一硝基甲苯,本實(shí)驗(yàn)實(shí)際制得純凈的一硝基甲苯共15g.
(1)反應(yīng)物甲苯沸點(diǎn)低,加熱時(shí)容易發(fā)生暴沸;
(2)冷凝管用于將蒸汽冷卻為液體,冷凝水應(yīng)是下進(jìn)上出,延長(zhǎng)熱量交換時(shí)間,使熱量能更充分交換,確保氣體充分冷凝;
(3)儀器A是分液漏斗,使用前必須檢查是否漏液;
(4)因?yàn)榉蛛x得到的是無(wú)機(jī)和有機(jī)兩種液體,而有機(jī)物和無(wú)機(jī)物是不相溶的,因此方法是分液;分離兩種一硝基化合物只能利用它們沸點(diǎn)的不同,因此采用蒸餾的方法,根據(jù)蒸餾所需儀器分析解答;
(5)根椐方程式可知,一摩爾的甲苯可以得到一摩爾的對(duì)硝基甲苯與一摩爾的鄰硝基甲苯,本實(shí)驗(yàn)中分離出一硝基甲苯,經(jīng)提純最終得到純凈的一硝基甲苯共15g,根據(jù)方程克制13g甲苯理論產(chǎn)生硝基甲苯的質(zhì)量,產(chǎn)率的計(jì)算方法就是用實(shí)際產(chǎn)量除以理論產(chǎn)量.
解答 解:(1)甲苯的沸點(diǎn)為110.6℃易揮發(fā),容易發(fā)生暴沸,需用碎瓷片(沸石),
故答案為:沸石(或碎瓷片);防止暴沸;
(2)冷凝管用于將蒸汽冷卻為液體,故冷凝管的作用是冷凝回流,蒸餾時(shí),冷卻水從冷凝管的下口通入,上口流出,可使冷凝管充滿冷水而進(jìn)行充分冷卻,所以冷卻水從冷凝管的a端進(jìn)入,
故答案為:冷凝回流;a;
(3)儀器A是分液漏斗,使用前必須檢查是否漏液,
故答案為:分液漏斗; 檢查是否漏液;
(4)因?yàn)榉蛛x得到的是無(wú)機(jī)和有機(jī)兩種液體,而有機(jī)物和無(wú)機(jī)物是不相溶的,因此操作1的名稱為分液;分離兩種一硝基化合物只能利用它們沸點(diǎn)的不同,因此采用蒸餾的方法,蒸餾燒瓶盛放兩種一硝基化合物混合物,酒精燈用于加熱蒸餾燒瓶,溫度計(jì)測(cè)量蒸汽的溫度,冷凝管用于將蒸汽冷卻為液體,鐵架臺(tái)用于固定蒸餾燒瓶,牛角管(尾接管)用于承接冷凝后的液體,錐形瓶用于盛放產(chǎn)品,共6種;
故答案為:分液;6;
(5)產(chǎn)率的計(jì)算方法就是用實(shí)際產(chǎn)量除以理論產(chǎn)量;根椐方程式,一摩爾的甲苯可以得到一摩爾的對(duì)硝基甲苯與一摩爾的鄰硝基甲苯,換成質(zhì)量即:92g的甲苯可以得到137g的對(duì)硝基苯和鄰硝基苯,則13g的甲苯就能得到的一硝基苯的質(zhì)量為:$\frac{13×137}{92}$=19.35g,本實(shí)驗(yàn)中分離出一硝基甲苯,經(jīng)提純最終得到純凈的一硝基甲苯共15g,所以一硝基苯的產(chǎn)量為$\frac{15}{19.35}×100%$≈77.5%,
故答案為:77.5%.
點(diǎn)評(píng) 本題主要考查一硝基甲苯的制備,涉及實(shí)驗(yàn)流程、產(chǎn)率的計(jì)算等知識(shí),明確物質(zhì)的制備原理即流程的意義與目的為解答此類題的關(guān)鍵,充分考查了學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力,題目難度中等.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | CH4與NH3 | B. | BeCl2與BF3 | C. | CO2與H2O | D. | C2H2與C2H4 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | Ba(OH)2?8H2O與NH4Cl的反應(yīng) | B. | 碳在氧氣中燃燒的反應(yīng) | ||
C. | 酸堿中和反應(yīng) | D. | 生石灰和水的反應(yīng) |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
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溶液中加入過(guò)量的氨水:Al3++4OH-═AlO2-+H2O |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 將溶液稀釋到原體積的10倍 | B. | 加入適量的NH4Cl固體 | ||
C. | 加入等體積0.2mol•L-1NaOH溶液 | D. | 提高溶液的溫度 |
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