③
、④,除④外其余三种与苯环相连后得到的物质都可被KMnO4酸性
溶液氧化。
(2)丙的苯环上的一溴代物只有一种,说明丙的分子结构高度对称。
答案:(1) 3
(2)、、
、
6.导学号36370041某同学设计如下图所示装置制备一硝基甲苯。
实验步骤如下:
①配制浓硫酸和浓硝酸(按体积比1∶3)的混合物(混酸); ②在三颈烧瓶里装15 mL甲苯; ③装好其他药品,并组装好仪器; ④向三颈烧瓶中加入混酸,并不断搅拌;
⑤控制温度,大约反应10分钟至三颈烧瓶底有大量液体(淡黄色油状)出现;
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⑥分离出一硝基甲苯。(已知:甲苯的密度为0.866 g·cm,沸点为110.6 ℃;硝基苯的密度为1.20 g·cm,沸点为210.9 ℃) 根据上述实验,回答下列问题:
(1)实验方案中缺少一个必要的仪器,它是 。本实验的关键是控制温度在30 ℃左右,如果温度过高,产生的后果是 。
(2)简述配制混酸的方法: ,浓硫酸的作用是 。
(3)L仪器名称是 ,其作用是 ,进水口是 。
(4)写出甲苯与混酸反应生成对硝基甲苯的化学方程
式: ,注明反应类型: 。 (5)分离产品方案如下:
-3
-3
操作1的名称是 ,操作2必需的玻璃仪器有:
。
(6)经测定,产品1的核磁共振氢谱中有3个峰,则其结构简式为 ;产品2的核磁共振氢谱中有5个峰,它的名称为 。
解析:(1)本实验需要控制温度,装置中没有温度计。如果温度过高,甲苯的苯环上邻、对位氢都可以被硝基取代,一硝基取代物产率变低。(2)浓硫酸溶于浓硝酸放出大量热量,且浓硫酸的密度大于浓硝酸的密度,如果将浓硝酸注入浓硫酸中可能引起液滴飞溅,应采用类似浓硫酸稀释的操作方法配制混酸。(3)甲苯、硝酸都易挥发,冷凝装置使反应物冷凝回流,提高原料利用率。(4)甲苯苯环上的氢原子被硝基(—NO2)取代,类似苯与浓硝酸反应。(5)混合液中有机物与无机物分层,用分液操作分离有机物与无机物,由于对硝基甲苯和邻硝基甲苯的沸点不同,可以采用蒸馏法分离这两种产
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物。(6)对硝基甲苯、邻硝基甲苯分子中氢原子种类分别为3种、5种,在核磁共振氢谱中分别有3个峰、5个峰。
答案:(1)温度计 生成二硝基甲苯、三硝基甲苯
(2)取一定量浓硝酸于烧杯中,向烧杯里缓缓注入浓硫酸,并用玻璃棒不断搅拌 催化剂、吸水剂
(3)冷凝管 冷凝回流,提高原料利用率 b
(4)+HO—NO2
+H2O 取代反应(或硝化反应)
(5)分液 酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管(接液管)、锥形瓶
(6) 邻硝基甲苯
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