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某实验小组用下图所示的装置制备一硝基甲苯(含邻硝基甲苯和对硝基甲苯):反应原理:实验步骤:①配制浓硫酸与浓硝酸(按体积比1:3)的混合溶液(即混酸)40mL;②在三颈瓶中加入1
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某实验小组用下图所示的装置制备一硝基甲苯(含邻硝基甲苯和对硝基甲苯):
反应原理:
实验步骤:①配制浓硫酸与浓硝酸(按体积比1:3)的混合溶液(即混酸)40mL;
②在三颈瓶中加入15mL(13g)甲苯,
③按图所示装好药品,并装好其他仪器;
④向三颈瓶中加入混酸,并不断搅拌(磁力搅拌器以略去);
⑤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;
⑥分离出一硝基甲苯.
实验中可能用到的数据:
请回答下列问题:

(1)配制40mL混酸的操作是___;
(2)本实验中浓硫酸的作用是___;
(3)装置中仪器A使用前须清洗干净并___;
(4)分离产品的方案如下:

操作2必需的玻璃仪器共有___种.
(5)若最终得到产品1和产品2的总质量为17.42g,则一硝基甲苯的总产率是___(保留两位小数)
反应原理:

实验步骤:①配制浓硫酸与浓硝酸(按体积比1:3)的混合溶液(即混酸)40mL;
②在三颈瓶中加入15mL(13g)甲苯,
③按图所示装好药品,并装好其他仪器;
④向三颈瓶中加入混酸,并不断搅拌(磁力搅拌器以略去);
⑤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;
⑥分离出一硝基甲苯.
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 |
| 产品1 | 1.286 | 237.7 | 不溶于水,易溶于液体烃 |
| 产品2 | 1.162 | 222 | 不溶于水,易溶于液体烃 |

(1)配制40mL混酸的操作是___;
(2)本实验中浓硫酸的作用是___;
(3)装置中仪器A使用前须清洗干净并___;
(4)分离产品的方案如下:

操作2必需的玻璃仪器共有___种.
(5)若最终得到产品1和产品2的总质量为17.42g,则一硝基甲苯的总产率是___(保留两位小数)
▼优质解答
答案和解析
(1)配制混合溶液时,操作流程与浓硫酸的稀释一样,分别量取10 mL和30mL的浓硫酸和浓硝酸,将浓硝酸倒入烧杯中,浓硫酸沿着烧杯内壁缓缓注入,并不断搅拌,配制混合溶液(即混酸)共40mL,
故答案为:将30mL浓硝酸注入烧杯中,再沿烧杯内壁注入10mL浓硫酸,边加边搅拌;
(2)制备一硝基甲苯需浓硫酸作催化剂,该反应为可逆反应,浓硫酸吸水利于平衡向生成一硝基甲苯方向移动.故浓硫酸的作用为催化剂,吸水剂,
故答案为:催化剂、吸水剂;
(3)仪器A是分液漏斗,使用前必须检查是否漏液,
故答案为 检漏;
(4)因为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,使用到所提供仪器中的分别是:蒸馏烧瓶、酒精灯、温度计、冷凝管、锥形瓶、尾接管;
故答案为: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.换成质量的话应该是:92g的甲苯可以得到137g的对硝基苯和137g的邻硝基苯.那么13g的甲苯就能得到的一硝基苯的质量就是:
=19.36g,一硝基苯的产量为
×100%=89.99%,
故答案为:89.99%.
故答案为:将30mL浓硝酸注入烧杯中,再沿烧杯内壁注入10mL浓硫酸,边加边搅拌;
(2)制备一硝基甲苯需浓硫酸作催化剂,该反应为可逆反应,浓硫酸吸水利于平衡向生成一硝基甲苯方向移动.故浓硫酸的作用为催化剂,吸水剂,
故答案为:催化剂、吸水剂;
(3)仪器A是分液漏斗,使用前必须检查是否漏液,
故答案为 检漏;
(4)因为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,使用到所提供仪器中的分别是:蒸馏烧瓶、酒精灯、温度计、冷凝管、锥形瓶、尾接管;
故答案为: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.换成质量的话应该是:92g的甲苯可以得到137g的对硝基苯和137g的邻硝基苯.那么13g的甲苯就能得到的一硝基苯的质量就是:
| 13×137 |
| 92 |
| 17.42 |
| 19.36 |
故答案为:89.99%.
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