Question

13．硝基苯酚是合成醫(yī)藥、染料、感光材料的中間體；以苯酚為原料制備硝基苯酚的步驟如下：

I．在常溫下，向250mL三口燒瓶中加試劑（加入的試劑有：
A．50mL水；B．17.5gNaNO₃；C．15mL濃硫酸
Ⅱ．稱取4.7g苯酚，與1mL溫水混合，并冷卻至室溫．
Ⅲ．在攪拌下，將苯酚水溶液自滴液漏斗滴入三口燒瓶中，將反應(yīng)溫度維持在20℃左右．
Ⅳ．加完苯酚后，繼續(xù)攪拌1h，冷卻至黑色油狀物固化，傾出酸層．然后向油狀物中加入20mL水并振搖，先傾出洗液，再用水洗三次，以除凈殘存的酸．．
V．鄰硝基苯酚的提純．固化的黑色油狀物主要成分是鄰硝基苯酚和對硝基苯酚．

	密度 （g•mL-1）	熔點 （℃）	沸點 （℃）	溶解性	其他
鄰硝基苯酚	1.495	44.45	214	微溶于冷水，易溶于熱水	能與水蒸氣一同揮發(fā)
對硝基苯酚	11.481	113.4	279	稍溶于水	不與水蒸氣一同揮發(fā)

（1）步驟I中加入試劑的先后順序為ACB（填序號）
（2）苯酚有腐蝕性，步驟Ⅱ中若不慎使苯酚觸及皮膚，應(yīng)立刻用酒精棉擦洗．苯酚中加少許水可降低熔點，使其中室溫下即呈液態(tài)，這樣操作的作用是便于滴加，同時也可以加快反應(yīng)．
（3）步驟Ⅲ中，將反應(yīng)溫度維持在20℃左右的原因是當(dāng)溫度過高，一元硝基酚有可能發(fā)生進(jìn)步硝化，當(dāng)溫度偏低，又將減緩反應(yīng)速度．
（4）步驟Ⅳ中，若黑色油狀物未固化，則可用分液漏斗（填實驗儀器）將黑色油狀物分出．
（5）根據(jù)題給信息，不使用溫度計，設(shè)計步驟V得到純凈的鄰硝基苯酚的實驗方案；對油狀混合物作水蒸氣蒸餾，將餾出液冷卻過濾，收集晶體，即得鄰硝基苯酚產(chǎn)物．

Answer 1

分析 （1）步驟Ⅰ中試劑的加入順序主要考慮濃硫酸的稀釋，應(yīng)先加水，后加濃硫酸，最后加硝酸鈉晶體；
（2）由于苯酚有毒，苯酚觸及皮膚后立刻用酒精棉擦洗（溶解洗去）；
苯酚中加少許水可降低熔點，使其在室溫下呈液態(tài)，在操作上便于滴加，同時也可以加快反應(yīng)；
（3）溫度過高，一元硝基苯酚有可能發(fā)生進(jìn)一步硝化，或因發(fā)生氧化反應(yīng)而降低一元硝基苯酚的產(chǎn)量；溫度偏低，又將減緩反應(yīng)速度，所以將反應(yīng)溫度維持在20℃左右；
（4）若黑色油狀物未固化（液態(tài)），液體物質(zhì)分層，因此可用分液漏斗將黑色油狀物分離出來；
（5）由題中限制條件不能使用溫度計，所以不可用蒸餾的方法分離混合物中的兩種成分．根據(jù)表中信息可知鄰硝基苯酚微溶于冷水，易溶于熱水，并能與水蒸氣一同揮發(fā)，而對硝基苯酚稍溶于水，并不與水蒸氣一同揮發(fā)，故可將固化的黑色油狀物與水混合加熱，使鄰硝基苯酚與水蒸氣一同蒸發(fā)出來，然后將餾出液冷卻過濾，收集晶體，即得鄰硝基苯酚產(chǎn)物．

解答 解：（1）步驟Ⅰ中試劑的加入順序主要考慮濃硫酸的稀釋，應(yīng)先加水，后加濃硫酸，最后加硝酸鈉晶體，
故答案為：ACB；
（2）由于苯酚有毒，苯酚觸及皮膚后立刻用酒精棉擦洗（溶解洗去）；
苯酚中加少許水可降低熔點，使其在室溫下呈液態(tài)，在操作上便于滴加，同時也可以加快反應(yīng)，
故答案為：立刻用酒精棉擦洗；便于滴加，同時也可以加快反應(yīng)；
（3）由于溫度過高，一元硝基苯酚有可能發(fā)生進(jìn)一步硝化，或因發(fā)生氧化反應(yīng)而降低一元硝基苯酚的產(chǎn)量；溫度偏低，又將減緩反應(yīng)速度，所以將反應(yīng)溫度維持在20℃左右，
故答案為：當(dāng)溫度過高，一元硝基酚有可能發(fā)生進(jìn)步硝化，當(dāng)溫度偏低，又將減緩反應(yīng)速度；
（4）若黑色油狀物未固化（液態(tài)），液體物質(zhì)分層，可以利用分液的方法進(jìn)行分離，因此可用分液漏斗將黑色油狀物分離出來，
故答案為：分液漏斗；
（5）由題中限制條件不能使用溫度計，所以不可用蒸餾的方法分離混合物中的兩種成分．根據(jù)表中信息可知鄰硝基苯酚微溶于冷水，易溶于熱水，并能與水蒸氣一同揮發(fā)，而對硝基苯酚稍溶于水，并不與水蒸氣一同揮發(fā)，故可將固化的黑色油狀物與水混合加熱，使鄰硝基苯酚與水蒸氣一同蒸發(fā)出來，然后將餾出液冷卻過濾，收集晶體，即得鄰硝基苯酚產(chǎn)物，
故答案為：將油狀混合物與水混合加熱蒸餾，將餾出液冷卻過濾，收集晶體，即得鄰硝基苯酚產(chǎn)物．

點評 本題以物質(zhì)的制備為載體，考查化學(xué)實驗，涉及物質(zhì)的性質(zhì)、基本操作、物質(zhì)的分離提純、對實驗方案的理解與評價，題目信息較少，是對學(xué)生綜合能力的考查，難度較大．