某实验小组用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，易

Question

某实验小组用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	0.866	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，易溶于液体烃
邻硝基甲苯	1.162	222	不溶于水，易溶于液体烃

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必需的玻璃仪器有酒精灯、温度计、锥形瓶、牛角管（尾接管）和___、___．
（5）本实验中一硝基甲苯的产率为___（结果保留小数点后一位数字）．

Answer 1

制备一硝基甲苯：分别量取10 mL和30 mL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，因反应液体沸点较低，加热时容易发生暴沸，所以在三颈瓶中加入沸石，然后加入13g甲苯（易挥发沸点为110.6℃），再向三颈瓶中加入混酸，水浴（水的沸点100℃）目的能均匀加热，且便于控制反应速率，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；两种一硝基化合物都为有机物，所以只能利用它们沸点的不同采用蒸馏的方法分离，经提纯最终得到纯净的一硝基甲苯，本实验实际制得纯净的一硝基甲苯共15g．
（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，所以操作2必需的玻璃仪器还有蒸馏烧瓶、冷凝管，
故答案为：分液；蒸馏烧瓶、冷凝管；
（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)=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：(15g)/(19.35g)×100%≈77.5%，
故答案为：77.5%．