Question

（16分）间硝基苯胺(Mr=128)是一种重要的染料中间体。它是一种黄色针状结晶，微溶于水，随温度升高溶解度增大，溶于乙醇、乙醚、甲醇。间硝基苯胺可选用间二硝基苯与碱金属多硫化物进行选择性还原，其反应式如下：

已知：R-NH₂ + H⁺  → R-NH₃⁺

实验步骤：

①在100mL锥形瓶中加入8g结晶硫化钠与30mL水，搅拌溶解。再加入2g硫黄粉，缓缓加热并不断搅拌到硫黄粉全部溶解，冷却后备用。

②在150mL三颈烧瓶中加入4.74g间二硝基苯（Mr=158）与40mL水，安装机械搅拌装置、滴液漏斗和回流冷凝管如图所示，将步骤①配制的多硫化钠溶液加入滴液漏斗。

③加热三颈烧瓶至瓶内微微沸腾，开动搅拌使间二硝基苯与水形成悬浮液。慢慢滴加多硫化钠溶液，滴加完毕后继续搅拌回流30min。移去热源，用冷水浴使反应物迅速冷却到室温后，减压过滤，滤饼洗涤三次。

④在150mL某容器中配制稀盐酸（30mL水加7mL浓盐酸），将上述粗产物转移进该容器，加热并用玻璃棒搅拌，使间硝基苯胺溶解，冷却到室温后减压过滤。

⑤冷却滤液，在搅拌下滴加过量浓氨水到pH=8，滤液中逐渐析出黄色的间硝基苯胺。

⑥冷却到室温后减压过滤，洗涤滤饼到中性，抽干，产物重结晶提纯，在红外灯下干燥，称重，得2.56g。

回答下列问题：

（1）滴液漏斗较普通分液漏斗的优点         ；第④步中配制稀盐酸的容器名称为      。

（2）间二硝基苯和间硝基苯胺都有毒，因此该实验应在       内进行。

（3）在铁和盐酸作用制得初生态氢原子（还原性远强于碱金属多硫化物）也可以将硝基还原为氨基，却未被采用，其可能原因为                     。

（4）第④步用盐酸溶解粗产品，而不用水的原因                。

（5）第③步中滤饼洗涤三次，可选用的洗涤剂为（ ）；第⑥步产物要进行重结晶，可选用的试剂为（ ）。

A．冷水        B．热水         C．乙醚         D．乙醇

（6）第③步中，搅拌使间二硝基苯与水形成悬浮液后再滴加多硫化钠溶液，其原因为               。

（7）第⑥步中要将滤饼洗涤到中性，检验方法为                 。

（8）该反应的产率为       。

Answer

（1）保持恒压，便于液体顺利流下(2分) 烧杯(1分)

（2）通风橱(1分)

（3）铁和盐酸作用制得的氢原子还原性强，不具有选择性(2分)

（4）间硝基苯胺微溶于水，但可与盐酸作用可以形成盐溶于水中(2分)

（5）A B(各1分，共2分)

（6）增大接触面积，加快反应速率，提高原料利用率。(2分)

（7）用玻璃棒蘸取最后一次洗涤后液体，滴在pH试纸中央，测定pH，若pH=7，说明已洗涤到中性(2分)

（8）66.7%

【解析】试题分析：（1）滴液漏斗是一种恒压漏斗可以使三颈烧瓶内压强与漏斗中的压强相等，有利于液体顺利滴出；第④步中配制稀盐酸的容器为烧杯。

（2）间二硝基苯和间硝基苯胺都有毒，因此该实验应在通风橱内进行。

（3）铁和盐酸作用制得的初生态氢原子还原性远，不能进行选择性还原，因而得不到想要的产品。

（4）间硝基苯胺微溶于水但可以和盐酸反应形成盐，溶解性增强。

（5）由题意可知间硝基苯胺微溶于水，温度升高溶解度增大。第③步中滤饼洗涤时为防止产品损失可用冷水洗涤；第⑥步产物要进行重结晶，可选用热水使之溶解，再冷却结晶。由于间硝基苯胺溶于乙醇、乙醚、甲醇，所以三者均不可选。

（6）第③步中，搅拌使间二硝基苯与水形成悬浮液后再滴加多硫化钠溶液，可以增大接触面积，加快反应速率，提高原料利用率。

（7）第⑥步中要将滤饼洗涤到中性，可用PH试纸测定洗液PH。

（8）原料间硝基苯胺的物质的量为：4.74g/158g.mol-1=0.03mol

理论产量为：0.03mol×128g.mol-1＝3.84g

所以产率为2.56g/3.84g×100%=66.7%。

考点：了解化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法。掌握化学实验的基本操作。

⑸能对常见的物质进行分离和提纯。根据实验试题要求，做到： ①设计、评价或改进实验方案； ②了解控制实验条件的方法； ③分析或处理实验数据，得出合理结论； ④识别典型的实验仪器装置图。