组卷网 > 高中化学综合库 > 有机化学基础 > > 芳香烃 > 苯的同系物 > 苯的同系物的硝化反应
题型:解答题-实验探究题 难度:0.65 引用次数:525 题号:17633600
一硝基甲苯是一种重要的工业原料,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),反应原理如下:
2(对硝基甲苯)+(邻硝基甲苯)
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在三颈烧瓶中加入13g甲苯(易挥发),按下图所示装置装好药品和其他仪器;
③向三颈烧瓶中加入混酸;
④控制温度约为50℃,反应大约10min至三颈烧瓶底部有大量淡黄色油状液体出现;
⑤分离出一硝基甲苯,经提纯最终得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯共15g。

相关物质的性质如下:
有机物密度/沸点/℃溶解性
甲苯0.866110.6不溶于水
对硝基甲苯1.286237.7不溶于水,易溶于液态烃
邻硝基甲苯1.162222不溶于水,易溶于液态烃

(1)实验前需要在三颈烧瓶中加入少许_______,目的是:_______;实验过程中常采用的控温方法是_______
(2)仪器B的名称为_______,若实验后在三颈烧瓶中收集到的产物较少,可能的原因是_______
(3)分离产物的方案如下:

①操作I的名称为_______,操作VI的名称为_______
②操作III中加入5%NaOH溶液的目的是_____,操作V中加入无水的目的是_____
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已知:
i.R-Br+R′CHO
ii.ROH+R′BrROR′+HBr。
(1)J的分子式为____;I中的官能团名称是____
(2)试剂a为____,由A到B的反应类型为____,F的结构简式为____
(3)写出E在NaOH水溶液中加热反应的化学方程式为____
(4)G转化为H的化学方程式为____
(5)D的同分异构体中,符合下列条件的有_____种(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为1:2:2:2:2的结构简式为____(任写一种)。
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物质相对分子质量沸点/℃密度g/mL溶解性
硝基苯123210.91.23不溶于水,易溶于乙醇、乙醚
苯胺93184.41.02微溶于水,易溶于乙醇、乙醚;还原性强、易被氧化
I.制取硝基苯
实验步骤:实验室采用如图所示装置制取硝基苯,恒压滴液漏斗中装有一定量的苯,三颈烧瓶装有一定比例的浓硫酸和浓硝酸混合物。

请回答下列问题:
(1)实验装置中长玻璃管可以用_______代替(填仪器名称),恒压漏斗的作用是_______
(2)下列说法中正确的是_______(填序号)。
A.配制混酸时,将浓硝酸沿杯壁缓缓加入浓硫酸中,并不断搅拌、冷却
B.温度控制在50~60℃原因之一是减少副反应的发生
C.制得的粗硝基苯可以先用乙醇萃取,分液后再洗涤
D.浓硫酸可以降低该反应活化能
(3)粗硝基苯用5%NaOH溶液洗涤的目的是_______
II.制取苯胺
①组装好实验装置(如下图,夹持仪器已略去),并检查气密性。

②先向三颈烧瓶中加入沸石及硝基苯,再取下恒压滴液漏斗,换上温度计。
③打开活塞K,通入一段时间。
④利用油浴加热,使反应液温度维持在进行反应。
⑤反应结束后,关闭活塞K,向三颈烧瓶中加入生石灰。
⑥调整好温度计的位置,继续加热,收集馏分,得到较纯苯胺。
回答下列问题:
(4)步骤②中温度计水银球的位置位于_______(填字母,下同),步骤⑥中位于_______
A.烧瓶内反应液中   B.贴近烧瓶内液面处   C.三颈烧瓶出气口(等高线)附近
(5)如果加热一段时间后发现忘记加沸石,应该采取的操作是_______
(6)步骤⑤中,加入生石灰的作用是_______
(7)若实验中硝基苯用量为20ml,最后得到苯胺11.2g,苯胺的产率为_______(计算结果精确到0.1%)。
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回答下列问题:
(1)A的化学名称为_________
(2)反应①所需试剂、条件分别为__________________
(3)B的同分异构体种类很多,符合以下条件的B的同分异构体共有_________种(不考虑立体异构)、其中官能团的名称是_________
①属于苯的衍生物,苯环上共有三个取代基;
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(4)C的结构简式为_________
(5)ClCH2COCl与足量NaOH溶液共热充分反应的化学方程式为_________
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