Question

苯胺()是重要的化工原料。某兴趣小组在实验室里进行苯胺的相关实验。

已知：①和 NH₃ 相似，与盐酸反应生成易溶于水的盐

②用硝基苯制取苯胺的反应原理：2+3Sn+12HCl→2+3SnCl₄+4H₂O

③有关物质的部分物理性质见表：

物质	熔点/℃	沸点/℃	溶解性	密度/g∙cm^-3
苯胺	-6.3	184	微溶于水，易溶于乙醚	1.02
硝基苯	5.7	210.9	难溶于水，易溶于乙醚	1.23
乙醚	-116.2	34.6	微溶于水	0.7134

Ⅰ.比较苯胺与氨气的性质

(1)将分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近，产生白烟，反应的化学方程式为__________；用苯胺代替浓氨水重复上述实验，却观察不到白烟，原因是______。

Ⅱ.制备苯胺。往图所示装置(夹持装置略，下同)的冷凝管口分批加入 20mL 浓盐酸(过量)，置于热水浴中回流 20min，使硝基苯充分还原；冷却后，往三颈烧瓶中滴入一定量 50% NaOH 溶液，至溶液呈碱性。

(2)冷凝管的进水口是____(填“a”或“b”)；

(3)滴加 NaOH 溶液的主要目的是析出苯胺，反应的离子方程式为______________。

Ⅲ.提取苯胺。

i.取出上图所示装置中的三颈烧瓶，改装为如图所示装置：

ii.加热装置 A 产生水蒸气，烧瓶 C 中收集到苯胺与水的混合物；分离混合物得到粗苯胺和水溶液。

ii.往所得水溶液加入氯化钠固体，使溶液达到饱和状态，再用乙醚萃取，得到乙醚萃取液。

iii.合并粗苯胺和乙醚萃取液，用 NaOH 固体干燥，蒸馏后得到苯胺 2.79g。

(4)装置B无需用到温度计，理由是______。

(5)操作i中，为了分离混合物，取出烧瓶C前，应先打开止水夹d，再停止加热，理由是__________。

(6)该实验中苯胺的产率为 _____________。

(7)欲在不加热条件下除去苯胺中的少量硝基苯杂质，简述实验方案： _________________。

Answer

NH3+HCl=NH4Cl 苯胺沸点较高，不易挥发 b C6H5NH3++OH-→ C6H5NH2+H2O 蒸出物为混合物，无需控制温度 防止 B 中液体倒吸 60.0% 加入稀盐酸，分液除去硝基苯，再加入氢氧化钠溶液，分液去水层后，加入 NaOH固体干燥、过滤

【解析】

(1)根据浓氨水和浓盐酸都具有挥发性结合题中信息苯胺沸点184℃分析；

(2)为了获得较好的冷凝效果，采用逆流原理；

(3)根据题中信息，联系铵盐与碱反应的性质，通过类比迁移，不难写出离子方程式；

(4)根据蒸馏产物分析；

(5)根据装置内压强突然减小会引起倒吸分析；

(6)根据关系式即可计算苯胺的产率；

(7)根据物质的性质分析作答。

(1)蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近，产生白烟，是浓氨水挥发出来的NH3和浓盐酸挥发出来的HCl反应生成NH4Cl固体小颗粒，化学方程式为：NH3+HCl=NH4Cl；用苯胺代替浓氨水重复上述实验，却观察不到白烟，原因是苯胺沸点184℃，比较高，不易挥发；

(2)图1装置包含了产品的分馏，是根据各组分的沸点的不同、用加热的方法来实现各组分的分离的操作，冷凝管是下口进水，上口出水，保证冷凝效果，故答案为：b；

(3)滴加NaOH溶液的主要目的是析出苯胺，反应的离子方程式为C6H5NH3++OH-→C6H5NH2+H2O；

(4)因为蒸馏出来的是水和苯胺的混合物，故无需温度计；

(5)操作i中，为了分离混合物，取出烧瓶C前，应先打开止水夹d，再停止加热，理由是防止装置B内压强突然减小引起倒吸；

(6)设理论上得到苯胺m，根据原子守恒可知C6H5NO2～C6H5NH2，则m＝=4.65g，所以该实验中苯胺的产率=×100%=60%；

(7)在混合物中先加入足量盐酸，经分液除去硝基苯，再往水溶液中加NaOH溶液析出苯胺，分液后用NaOH固体干燥苯胺中还含有的少量水分，滤去NaOH固体，即可得较纯净的苯胺，即实验方案是：加入稀盐酸，分液除去硝基苯，再加入氢氧化钠溶液，分液去水层后，加入 NaOH固体干燥、过滤。