Question

相关物质性质如下表所示：

物质	熔点/℃	沸点/℃	相对密度(20℃)	毒性	水溶性
苯	5.5	80.1	0.8794	有	不溶于水
硝酸	－41.59	83	1.503		易溶于水
硝基苯	5.7	210.9	1.205	有	不溶于水

可供选择的实验用品：

①仪器：烧杯、大试管、铁架台(带铁圈)、石棉网、酒精灯、橡皮塞、玻璃管、温度计、分液漏斗等。

②药品：浓硝酸、稀硝酸、浓硫酸、稀硫酸、苯、5%NaOH溶液、蒸馏水等。

请参考以下实验设计思路，讨论并回答有关问题。

(2)选择合适的实验仪器及条件

①采用的加热方式：

________________________________________________________________________，

其优点是

________________________________________________________________________。

②反应物均为________，采用________作反应器。

③反应过程中由于有易挥发的物质，为防止损失采用________，其兼起________作用。

④用________来控制________的温度。

⑤请画出实验装置简图。

(2)安排合理的实验步骤

①按装置图组装好实验仪器。

②在大试管里，先加入1.5 mL浓硝酸和2 mL浓硫酸，摇匀，冷却到50～60℃。

③再慢慢滴入1 mL苯，不断轻轻摇动，使之混合均匀，塞好单孔塞。

④放在50～60℃的水浴中加热10 min。

(3)产品提纯

探究讨论：①浓硝酸和浓硫酸的混合顺序能否颠倒？为什么？

________________________________________________________________________。

②浓硫酸的作用是

________________________________________________________________________。

Answer

(1)①水浴加热'便于控制温度，受热均匀'②液体'大试管'③长玻璃管'冷凝回流'④温度计'水浴

⑤

(3)①不能。浓硝酸的密度比浓硫酸的小，若向浓硫酸中加浓硝酸，浓硝酸会浮在浓硫酸的表面上，浓硫酸溶于水放出大量热，造成溶液局部沸腾，外溅造成事故

②催化剂、吸水剂

【解析】设计化学实验的依据是化学原理。根据客观条件设计切实可行且装置简单、操作方便的最佳方案。

从本题的反应原理知反应物均为液体且苯易挥发，浓硝酸受热不稳定，苯及硝基苯均有毒，浓硫酸溶于水要放出大量的热，因此对实验要求较高，特别是对温度的控制是影响整个实验成败的关键，采用水浴加热是最佳的选择，冷凝回流装置也是提高实验效果的有效措施。