【題目】某同學(xué)設(shè)計如圖所示裝置制備一硝基甲苯

甲苯

已知.30℃左右主要產(chǎn)物為一硝基甲苯,溫度過高時會生成二硝基甲苯和三硝基甲苯。

實驗步驟如下.

①配制濃硫酸和濃硝酸(按體積比1.3)的混合物(混酸)

②在三頸瓶里裝15ml甲苯

③裝好其它藥品,并組裝好儀器

④向三頸燒瓶中加入混酸,并不斷攪拌

⑤控制溫度,大約反應(yīng)10min至三頸燒瓶底有大量液體(淡黃色油狀)出現(xiàn)

⑥分離出一硝基甲苯。(已知.甲苯的密度為0.866g/ml,沸點為110.6℃,硝基苯的密度為1.20g/ml,沸點為210.9℃

根據(jù)上述實驗,回答下列問題

1)實驗方案中缺少一個必要的儀器,它是___________。本實驗的關(guān)鍵是控制溫度在30℃左右在,如果溫度過高,產(chǎn)生的后果是_____________________________________。

2)簡述配制混酸的方法_______________________________________________________,濃硫酸的作用是______________________________。

3A儀器的名稱是_________________進(jìn)水口是________________

4)寫出甲苯與混酸反應(yīng)生成間硝基甲苯的化學(xué)方程式___________________________。

5)分離產(chǎn)品方案如圖所示

操作2的名稱是_________________

6)經(jīng)測定,產(chǎn)品1為一硝基甲苯,其核磁共拜氫譜中有3個峰,則其結(jié)構(gòu)簡式為_________________。

【答案】溫度計 生成二硝基甲苯和三硝基甲苯 量取30ml濃硝酸倒入燒杯中,再量取10ml濃硫酸沿?zé)瓋?nèi)壁緩緩注入燒杯并不斷攪拌 催化劑、脫水劑 球形冷凝管 a +HNO3(濃)+ H2O 蒸餾

【解析】

(1)水浴加熱需用溫度計控制溫度;溫度過高時會生成二硝基甲苯和三硝基甲苯;

(2)濃硫酸稀釋時釋放大量的熱,則配制混酸時應(yīng)向硝酸中加入濃硫酸,邊加邊攪拌;濃硫酸在制取硝基苯時作催化劑和脫水劑;

(3)A儀器的名稱為球形冷凝管,冷凝水應(yīng)下進(jìn)上出,即a口進(jìn);

(4)甲苯與濃硝酸在濃硫酸加熱的條件下生成硝基甲苯和水;

(5)根據(jù)沸點不同分離多種相互溶解的物質(zhì)采用蒸餾的方法;

(6)一硝基甲苯核磁共拜氫譜中有3個峰,則苯環(huán)上的氫原子對稱,可確定硝基與甲基在苯環(huán)的對位。

(1)已知30℃左右主要產(chǎn)物為一硝基甲苯,裝置需要水浴加熱,需用溫度計控制溫度;溫度過高時會生成二硝基甲苯和三硝基甲苯,本實驗的關(guān)鍵是控制溫度在30℃左右;

(2)濃硫酸稀釋時釋放大量的熱,則配制混酸時應(yīng)向硝酸中加入濃硫酸,邊加邊攪拌,方法為量取30ml濃硝酸倒入燒杯中,再量取10ml濃硫酸沿?zé)瓋?nèi)壁緩緩注入燒杯并不斷攪拌;濃硫酸在制取硝基苯時作催化劑和脫水劑;

(3)A儀器的名稱為球形冷凝管,冷凝水應(yīng)下進(jìn)上出,即a口進(jìn);

(4)甲苯與濃硝酸在濃硫酸加熱的條件下生成硝基甲苯和水,方程式為+HNO3(濃)+H2O;

(5)根據(jù)沸點不同分離多種相互溶解的物質(zhì)采用蒸餾的方法;

(6)產(chǎn)品1為一硝基甲苯,其核磁共拜氫譜中有3個峰,甲基上一種氫原子,則苯環(huán)上有二種,可確定硝基與甲基在苯環(huán)的對位,即。

練習(xí)冊系列答案
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【題目】常溫下,下列各離子能在指定溶液中一定大量共存的是(

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B.減小壓強(qiáng),逆反應(yīng)速率減小,化學(xué)平衡常數(shù)減小

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A.曲線b對應(yīng)的條件改變可能是加入了催化劑

B.溫度T下,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,混合氣體的密度減小

C.溫度T下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K =

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(1)該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式K=______________

(2)上述反應(yīng)達(dá)到平衡后,保持其他條件不變,升高溫度,重新達(dá)到平衡時_______。

a. 平衡常數(shù)K增大 b. H2O的濃度減小

c. 容器內(nèi)的壓強(qiáng)增大 d. v(O2)減小

(3)部分實驗數(shù)據(jù)見下表(條件:2 L容器、催化劑、光、N21 mol、水3 mol、反應(yīng)時間3 h):

序號

第一組

第二組

第三組

第四組

t/

30

40

50

80

NH3生成量/(10-6mol)

4.8

5.9

6.0

2.0

第四組容器中3小時內(nèi)以NH3表示的平均反應(yīng)速率是______________。第四組容器內(nèi)NH3生成量最小的可能原因是__________________

(4)若用該反應(yīng)進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn),請選擇適宜的條件________________。(答兩條)

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