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2-硝基-1,3-苯二酚是重要的醫(yī)藥中間體。實驗室常以間苯二酚為原料,經(jīng)磺化、硝化、去磺酸基三步合成:
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部分物質(zhì)相關(guān)性質(zhì)如下表:
名稱 Mr 性狀 熔點/℃ 水溶性(常溫)
間苯二酚 110 白色針狀晶體 110.7 易溶
2-硝基-1,3-苯二酚 155 桔紅色針狀晶體 87.8 難溶
制備過程如下:
第一步:磺化。稱取77.0g間苯二酚,碾成粉末放入燒瓶中,慢慢加入適量濃硫酸并不斷攪拌,控制溫度在一定范圍內(nèi)攪拌15min(如圖1)。
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第二步:硝化。待磺化反應(yīng)結(jié)束后將燒瓶置于冷水中,充分冷卻后加入“混酸”,控制溫度繼續(xù)攪拌15min。
第三步:蒸餾。將硝化反應(yīng)混合物的稀釋液轉(zhuǎn)移到圓底燒瓶B中,然后用如圖2所示裝置進行水蒸氣蒸餾(水蒸氣蒸餾可使待提純的有機物在低于100℃的情況下隨水蒸氣一起被蒸餾出來,從而達到分離提純的目的),收集餾出物,得到2-硝基-1,3-苯二酚粗品。
請回答下列問題:
(1)圖1中儀器a的名稱是
三頸燒瓶
三頸燒瓶
;磺化步驟中控制溫度最合適的范圍為
B
B
(填字母代號,下同)。
A.30~60℃
B.60~65℃
C.65~70℃
D.70~100℃
(2)已知:酚羥基鄰對位的氫原子比較活潑,均易被取代。請分析第一步磺化引入磺酸基基團(-SO3H)的作用是
防止硝基取代兩個酚羥基對位上的氫原子,降低2-硝基-1,3-苯二酚的產(chǎn)率
防止硝基取代兩個酚羥基對位上的氫原子,降低2-硝基-1,3-苯二酚的產(chǎn)率

(3)硝化步驟中制取“混酸”的具體操作是
在燒杯中加入適量的濃硝酸,沿杯壁緩慢加入一定量的濃硫酸,邊加邊攪拌,并冷卻
在燒杯中加入適量的濃硝酸,沿杯壁緩慢加入一定量的濃硫酸,邊加邊攪拌,并冷卻
。
(4)水蒸氣蒸餾是分離和提純有機物的方法之一,被提純物質(zhì)必須具備的條件正確的是
BD
BD

A.具有較低的熔點
B.不溶或難溶于水,便于最后分離
C.難揮發(fā)性
D.在沸騰下與水不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
(5)下列說法正確的是
AC
AC
。
A.直型冷凝管內(nèi)壁中可能會有紅色晶體析出
B.反應(yīng)一段時間后,停止蒸餾,先熄滅酒精燈,再打開旋塞,最后停止通冷凝水
C.燒瓶A中長玻璃管起穩(wěn)壓作用,既能防止裝置中壓強過大引起事故,又能防止壓強過小引起倒吸
(6)蒸餾所得2-硝基-1,3-苯二酚中仍含少量雜質(zhì),可用少量乙醇水混合劑洗滌。請設(shè)計簡單實驗證明2-硝基-1,3-苯二酚已經(jīng)洗滌干凈
取少量洗滌液,滴加BaCl2溶液,若無沉淀產(chǎn)生,證明已經(jīng)洗滌干凈
取少量洗滌液,滴加BaCl2溶液,若無沉淀產(chǎn)生,證明已經(jīng)洗滌干凈

(7)本實驗最終獲得15.5g桔紅色晶體,則2-硝基-1,3-苯二酚的產(chǎn)率約為
14.3%
14.3%
(保留3位有效數(shù)字)。

【答案】三頸燒瓶;B;防止硝基取代兩個酚羥基對位上的氫原子,降低2-硝基-1,3-苯二酚的產(chǎn)率;在燒杯中加入適量的濃硝酸,沿杯壁緩慢加入一定量的濃硫酸,邊加邊攪拌,并冷卻;BD;AC;取少量洗滌液,滴加BaCl2溶液,若無沉淀產(chǎn)生,證明已經(jīng)洗滌干凈;14.3%
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:56引用:4難度:0.5
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    如圖為制備苯乙酸的裝置示意圖(加熱和夾持裝置等略):
    已知:苯乙酸摩爾質(zhì)量136g/mol,熔點為76.5℃,微溶于冷水,溶于熱水、乙醇。
    回答下列問題:
    (1)步驟一:在250mL儀器a中加入70mL 70%硫酸。儀器a的名稱是
     
    。
    (2)步驟二:將a中的溶液加熱至100℃,然后從b中緩緩滴加40g苯乙腈(摩爾質(zhì)量117g/mol)到硫酸溶液中,然后升溫至130℃繼續(xù)反應(yīng)。儀器c的作用是
     
    ,冷卻水從c的
     
    (填“上”或“下”)口通入。
    (3)步驟三:三頸燒瓶加熱一段時間后,加入適量的冷水,再分離出苯乙酸粗產(chǎn)品。加入冷水的目的是
     
    。
    (4)步驟四:通過
     
    (填實驗方法)進一步提純所得晶體后,最終得到35g純品,則苯乙酸的產(chǎn)率是
     
    (保留3位有效數(shù)字)。
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    發(fā)布:2024/11/12 8:0:1組卷:1引用:1難度:0.5
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    發(fā)布:2024/11/12 8:0:1組卷:3引用:1難度:0.6
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