Question

硝基苯是重要的化工原料，用途广泛。制备反应如下：

组装如右上图反应装置。 制备、提纯硝基苯流程如下：

可能用到的有关数据列表如下：

物 质	熔点/℃	沸点/℃	密度（20 ℃）/g · cm^－^3	溶解性
苯	5.5	80	0.88	微溶于水
硝基苯	5.7	210.9	1.205	难溶于水
浓硝酸	—	83	1.4	易溶于水
浓硫酸	—	338	1.84	易溶于水

请回答下列问题：

（1）配制混酸应在烧杯中先加入   ；实验装置中长玻璃管最好用________代替（填仪器名称）；恒压滴液漏斗的优点是                   。

（2）反应温度控制在50～60 ℃的原因是               ；反应结束后产物在    层（填“上”或者“下”），步骤②分离混酸和产品的操作名称是      。

（3）用Na₂CO₃溶液洗涤之后再用蒸馏水洗涤时，怎样验证液体已洗净？              。

（4）固体D的名称为      。

（5）用铁粉、稀盐酸与硝基苯（用Ph-NO₂表示 ）反应可生成染料中间体苯胺（Ph-NH₂），其反应的化学方程式为                                       。

Answer

（1）浓硝酸；球形冷凝管（或蛇形冷凝管，)；使混合酸能顺利流下

（2）防止副反应发生 上 分液

（3）取最后一次洗涤液，向溶液中加入氯化钙，无沉淀生成，说明已洗净

（4）无水氯化钙或无水硫酸镁 （5）C6H5NO2+3Fe+6HCl→C6H5NH2+3FeCl2+2H2O

【解析】

试题分析：（1）由于浓硫酸的密度比浓硝酸的大，当浓硫酸遇水时放出大量的热，所以配置混酸应将浓硫酸加入到浓硝酸中，也就是先在烧杯中先加入浓硝酸。在实验的过程中苯、硝酸会因为加热而气化，导致物质的浪费与环境污染，所以在装置中长玻璃管可以起到冷凝、降温使物质回流的作用。因此实验装置中长玻璃管最好用球形冷凝管或蛇形冷凝管代替；又因为在反应的过程中不断加热，会产生大量的气体，这对于液体的加入很不利。若采用恒压滴液漏斗滴加，可以保持漏斗内压强与发生器内压强相等，使漏斗内液体能顺利流下。

（2）反应温度控制在50～60 ℃的原因是防止副反应发生；反应结束后产生的硝基苯、1,3-二硝基苯都是不溶解于水的液体，密度比酸的混合溶液小。所以反应结束后产品在液体的上层，分离互不相溶的两层液体的方法是分液。

（3）对于得到的粗产品依次用蒸馏水和10%Na2CO3溶液洗涤，最后再用蒸馏水洗涤。如果洗涤干净，则洗涤液中不含有CO32-。所以检验液体已洗净的方法是取最后一次洗涤液，向溶液中加入氯化钙，若无沉淀生成，说明已洗净。

（4）固体D是为了除去残留的水，为了得到更纯净的硝基苯，使之不含有水，可以先向液体中加入有吸水干燥作用的无水氯化钙或无水硫酸镁。

（5）反应中硝基被铁还原为铵根，则反应的方程式为C6H5NO2+3Fe+6HCl→C6H5NH2+3FeCl2+2H2O。

考点：考查硝基苯的制取，涉及的物质的混合、混合物的分离、物质的洗涤、检验等实验操作等知识