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某实验小组用如图所示装置制备一硝基甲苯(包括对硝基甲苯和邻硝基甲苯):反应原理:实验中可能用到的数据:密度/g•cm-3沸点/℃溶解性甲苯0.866110.6不溶于水,
题目详情
某实验小组用如图所示装置制备一硝基甲苯(包括对硝基甲苯和邻硝基甲苯):
反应原理:
实验中可能用到的数据:
实验步骤:
①浓硫酸与浓硝酸按体积比1:3配制混合溶液(即混酸)共40mL;
②在三颈瓶中加入13g甲苯(易挥发),按图所示装好药品和其他仪器;
③向三颈瓶中加入混酸;
④控制温度约为50℃,反应大约10min,三颈瓶底有大量淡黄色油状液体出现;
⑤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.
请回答下列问题:
(1)实验前需要在三颈瓶中加入少许___,目的是___.
(2)冷凝管的作用是___;冷却水从冷凝管的___(填“a”或“b”)端进入.
(3)仪器A的名称是___,使用该仪器前必须进行的操作是___.
(4)分离反应后产物的方案如下:
其中,操作1的名称为___,操作2必需的玻璃仪器有___种
(5)本实验中一硝基甲苯的产率为___(已知:甲苯的分子量为92,一硝基甲苯的分子量为137,结果保留小数点后一位数字).
反应原理:
实验中可能用到的数据:
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 |
①浓硫酸与浓硝酸按体积比1:3配制混合溶液(即混酸)共40mL;
②在三颈瓶中加入13g甲苯(易挥发),按图所示装好药品和其他仪器;
③向三颈瓶中加入混酸;
④控制温度约为50℃,反应大约10min,三颈瓶底有大量淡黄色油状液体出现;
⑤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.
请回答下列问题:
(1)实验前需要在三颈瓶中加入少许___,目的是___.
(2)冷凝管的作用是___;冷却水从冷凝管的___(填“a”或“b”)端进入.
(3)仪器A的名称是___,使用该仪器前必须进行的操作是___.
(4)分离反应后产物的方案如下:
其中,操作1的名称为___,操作2必需的玻璃仪器有___种
(5)本实验中一硝基甲苯的产率为___(已知:甲苯的分子量为92,一硝基甲苯的分子量为137,结果保留小数点后一位数字).
▼优质解答
答案和解析
(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:
=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
×100%≈77.5%,
故答案为:77.5%.
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:
13×137 |
92 |
15 |
19.35 |
故答案为:77.5%.
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