Question

5．實驗室用如圖裝置制備硝基苯，主要步驟如下：
①配置一定比例弄硝酸與濃硫酸的混合物，加入反應器中．
②向室溫下的混合酸中逐滴加入一定量的苯，充分震蕩，混合均勻．
③在50°C～60°C下發生反應，直至反應結束．冷卻后反應混合物分層，下層為黃色油狀液體．
④將反應后混合物先用蒸餾水洗滌除去混合酸，再用5%NaOH溶液洗滌，最后再用蒸餾水洗滌．
⑤將用無水CaCl₂干燥后的粗硝基苯進行蒸餾，得到純硝基苯．
填寫下列空白：
（1）寫出制備硝基苯的化學方程式．
（2）步驟③中，為使反應在50°C～60°C下進行，常用的方法是水浴加熱．
（3）步驟④中洗滌、分離粗硝基苯應使用的儀器是分液漏斗．
（4）步驟④中粗產品用5%的NaOH溶液洗滌除去反應過程中生成的NO₂，生成兩種鹽，其中一種是NaNO₂，則反應的離子方程式為2NO₂+2OH^-=NO₂^-+NO₃^-+H₂O．
（5）純硝基苯是無色、密度比水大（選填“大”或“小”），易溶（選填“易溶”或“可溶”或“難溶”）于水的油狀液體．

Answer 1

分析 （1）苯與硝酸發生取代反應生成硝基苯和水，據此寫出反應的化學方程式；
（2）由于控制溫度50-60℃，應采取50～60℃水浴加熱；
（3）分離互不相溶的液態，采取分液操作，需要用分液漏斗；
（4）二氧化氮與NaOH反應生成亞硝酸鈉、硝酸鈉和水；
（5）硝基苯的密度比水大，難溶于水．

解答 解：（1）制備硝基苯的化學方程式為：，
故答案為：；
（2）由于控制溫度50-60℃，應采取50～60℃水浴加熱，
故答案為：水浴加熱；
（3）硝基苯是油狀液體，與水不互溶，分離互不相溶的液態，采取分液操作，需要用分液漏斗，
故答案為：分液漏斗；
（4）二氧化氮與NaOH反應生成亞硝酸鈉、硝酸鈉和水，其反應的離子方程式為：2NO₂+2OH^-=NO₂^-+NO₃^-+H₂O，
故答案為：2NO₂+2OH^-=NO₂^-+NO₃^-+H₂O；
（5）硝基苯是一種無色油狀液體，難溶于水，硝基苯的密度比水大，
故答案為：大；難溶．

點評 本題考查了制備方案的設計，題目難度中等，明確制備原理為解答關鍵，注意掌握物質制備方案的設計與評價原則，試題充分考查了學生的分析能力及化學實驗能力．