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题型:解答题-实验探究题 难度:0.65 引用次数:306 题号:22649396
苯胺是一种重要的精细化工原料,在染料、医药等行业中具有广泛的应用。

物质

相对分子质量

沸点/℃

密度/(g·mL1)

溶解性

硝基苯

123

210.9

1.23

不溶于水,易溶于乙醇、乙醚

苯胺

93

184.4

1.02

微溶于水,易溶于乙醇、乙醚;还原性强、易被氧化
(1)实验室以苯为原料制取苯胺,其反应原理如下:
第一步: _________________

第二步: + 3H2 + 2H2O

(2)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,三颈烧瓶中装有一定比例的浓硫酸和浓硝酸混合物。

①下列说法中正确的是____________(填字母)。
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. 浓硫酸可以降低该反应的活化能
C. 温度控制在50~60 ℃原因之一是减少副反应的发生
D. 制得的粗硝基苯可以先用乙醇萃取,分液后再洗涤
②制备硝基苯时使用了恒压滴液漏斗,其作用是________________
③粗硝基苯中有少量浓硫酸、浓硝酸,可选用的除杂试剂是_______________
(3)制取苯胺

步骤1:组装好实验装置并检查气密性;
步骤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;
步骤3:打开活塞K,通入H2一段时间;
步骤4:利用油浴加热;
步骤5:反应结束后,关闭活塞K,向三颈烧瓶中加入生石灰;
步骤6:调整好温度计的位置,继续加热,收集182~186 ℃馏分,得到较纯苯胺。
回答下列问题:
①步骤4中油浴加热的优点是___________
②步骤5中加入生石灰的作用是____________
③步骤6中,仪器A的名称是______________,冷凝水的流向为________(填字母);
④若实验中硝基苯用量为10 mL,最后得到苯胺5.6 g,苯胺的产率为_________(精确到0.1%)。

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【推荐1】下图为苯和溴的取代反应的改进实验装置图。其中A为具支试管改制成的反应容器,在其下端开了一小孔,塞好石棉绒,再加入铁屑粉少量。


填写下列空白:(注:溴苯与NaOH溶液不可以发生水解反应)
(1)向反应容器A中逐滴加入溴和苯的混合液,几秒钟内就发生反应。写出A中所发生反应的化学方程式(有机物写结构简式):__________________________
(2)试管C中苯的作用是_____________________;反应开始后,观察D试管,看到的现象为 __________;E中发生反应的离子方程式为: _____________
(3)反应2 min至3 min后,在B中的NaOH溶液底部可观察到的现象是__________________
(4)在上述整套装置中,具有防倒吸的仪器有________(填字母)。
(5)改进后的实验除①步骤简单,操作方便,成功率高;②各步现象明显;③对产品便于观察这3个优点外,还有一个优点是:_________________
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【推荐2】对氨基苯磺酸是制备药物的重要中间体,可用苯胺()、浓硫酸为原料合成。实验流程、装置示意图如下。

   

相关数据如下表:
名称相对分子质量熔点/℃沸点/℃溶解性
苯胺93184微溶于水,溶于乙醇、乙醚等有机溶剂
对氨基苯磺酸173288——微溶于冷水,溶于热水,不溶于乙醇、乙醚等有机溶剂
回答下列问题:
(1)仪器A的名称___________
(2)写出该反应的化学方程式___________
(3)步骤1中加热方式是___________(填“水浴”、“油浴”或“直接加热”)。步骤1加入浓硫酸时,为防止温度过高致苯胺被氧化,可采取的措施有___________
(4)下列有关说法正确的是________
A.反应产物中可能有邻氨基苯磺酸
B.冷凝管进出水方向是b进a出
C.如果加热后发现忘加沸石,应立刻补加
D.步骤2将混合液倒入盛有冷水烧杯中,用玻璃棒摩擦器壁可促使晶体析出
(5)对氨基苯磺酸粗产品因含杂质而显色,可用重结晶法进行提纯。从下列选项中选择合理操作并排序:______
(___________)→(___________)→(___________)→(___________)→过滤→洗涤→干燥。
a.沸水溶解       b.过滤       c.趁热过滤       d.蒸发结晶       e.冷却结晶       f.加入活性炭
(6)对氨基苯磺酸与对二甲氨基苯甲醛在一定条件下可以发生显色反应。利用这一原理,用分光光度法可以测定对氨基苯磺酸的含量,吸光度与对氨基苯磺酸浓度关系如图所示。

   

取1.00 g对氨基苯磺酸样品,配成1 L溶液,取样加入显色剂,测得吸光度为0.52。则样品中对氨基苯磺酸的质量分数是___________
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【推荐3】德国化学家凯库勒认为:苯分子是由 6 个碳原子以单双键相互交替结合而成的环状结构。 为了验证凯库勒有关苯环的观点,甲同学设计了如图实验方案。

①按如图所示的装置图连接好各仪器;
②检验装置的气密性;
③在 A中加入适量的苯和液溴的混合液体,再加入少量铁粉,塞上橡皮塞,打开止水夹K1、K2、K3
④待 C 中烧瓶收集满气体后,将导管 b 的下端插入烧杯里的水中,挤压预先装有水的胶头滴管的胶头,观察实验现象回答下列问题。
(1)仪器 a 的名称是_______,A中所发生的有机反应的化学方程式为_______
(2)能证明凯库勒观点错误的实验现象是_______
(3)装置 B 的作用是_______
(4)反应完毕后,将装置 A 内反应后的液体依次进行下列实验操作就可得到较纯净的溴苯:①蒸馏;②水洗;③用干燥剂干燥;④用 10%NaOH 溶液洗;⑤水洗 ,正确的操作顺序是_______,得到纯净的溴苯为_______色有特殊气味的液体。
(5)上题中加入 10%NaOH 溶液的目的是_______
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