Question

【題目】常見(jiàn)的一硝基甲苯有對(duì)硝基甲苯和鄰硝基甲苯兩種，均可用于合成各種染料。某探究小組利用下列反應(yīng)和裝置制備一硝基甲苯。

實(shí)驗(yàn)中可能用到的數(shù)據(jù)：

	密度/gcm-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

實(shí)驗(yàn)步驟：①濃硫酸與濃硝酸按體積比1:3配制混合溶液（即混酸）共40 mL；

②在三頸瓶中加入13g甲苯（易揮發(fā)），按圖所示裝好藥品和其他儀器；

③向三頸瓶中加入混酸；

④控制水浴溫度約為50℃，反應(yīng)大約10 min，三頸瓶底有大量淡黃色油狀液體出現(xiàn)；

⑤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15 g。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）實(shí)驗(yàn)前需要在三頸瓶中加入少許 ，目的是 。

（2）冷凝管的作用是 ；冷卻水從冷凝管的_______（填“a”或“b”）端進(jìn)入。

（3）儀器A的名稱是 ，使用該儀器前必須進(jìn)行的操作是_________________。

（4）分離反應(yīng)后產(chǎn)物的方案如下：

其中，操作1的名稱為 ，操作2必需的玻璃儀器有酒精燈、溫度計(jì)、錐形瓶、牛角管（尾接管）和 、 。

（5）該實(shí)驗(yàn)中一硝基甲苯的產(chǎn)率為 （保留三位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】（1）沸石（或碎瓷片）（1分） 防止暴沸（1分）（2）冷凝回流（1分） a（1分）

（3）分液漏斗（1分）；檢查是否漏液（1分）；（4）分液（1分）

蒸餾燒瓶（1分） 冷凝管（1分） （5）77．5%（2分）。

【解析】

試題分析：（1）反應(yīng)需要加熱，為防止暴沸，實(shí)驗(yàn)前需要在三頸瓶中加入少許沸石（或碎瓷片）；

（2）冷凝管的作用是冷凝回流，冷卻水從冷凝管的a端進(jìn)入；

（3）根據(jù)儀器構(gòu)造可知儀器A的名稱是分液漏斗，使用該儀器前必須進(jìn)行的操作是檢查是否漏液；

（4）操作1為將互不相溶的無(wú)機(jī)和有機(jī)兩種液體分離可用分液法；操作2目的是分離硝基甲苯和鄰硝基甲苯兩種互溶的有機(jī)物，可利用它們沸點(diǎn)的不同，因此采用蒸餾的方法，需使用的儀器中有：酒精燈、溫度計(jì)、蒸餾燒瓶、冷凝管。

（5）設(shè)理論上一硝基甲苯的質(zhì)量為m，則由反應(yīng)方程式可得m＝＝19.35g所以實(shí)驗(yàn)中一硝基甲苯的產(chǎn)率為×100%＝77.5%。