《2025年5年高考3年模拟高中化学选择性必修第三册苏教版》

8.[经典题] 图1 是实验室合成溴苯并检验其部分生成物的装置(夹持装置已略去)，下列说法不正确的是 (C)


A.除去溴苯中混有的溴，可以加入$\mathrm{NaOH}$溶液，然后分液
B.实验中装置B 中的液体逐渐变为浅红色，是因为溴具有挥发性
C.装置C、D、E 均具有防倒吸的作用，其中装置E 不可以用图2 所示装置代替
D.装置C 中紫色石蕊试液慢慢变红，装置D 中产生浅黄色沉淀

答案： 8.C　由实验装置图可知，装置A中液溴、苯在FeBr₃的催化下发生取代反应制备溴苯，装置B中盛有的苯用于吸收挥发出的溴蒸气，装置C、D用于检验溴化氢的生成(C中紫色石蕊试液慢慢变红、D中产生浅黄色沉淀)，装置E用于吸收溴化氢(尾气处理)。装置C、D、E均具有防倒吸的作用，题图2所示装置也有防倒吸的作用，可以替代装置E，C项错误。

9.(2024 河北邢台期中)硝基苯是重要的有机中间体。实验室制备硝基苯的步骤如下。
i. 配制一定比例的浓硫酸和浓硝酸的混合酸30 mL(过量)，小心加入三颈烧瓶中。
ii. 向室温下的混合酸中逐滴加入12.48 g 苯，充分振荡，混合均匀。
iii. 在电热套(一种能精确控温加热的仪器)上控制温度为50 ℃进行反应，实验装置如图(加热和夹持装置已省略)。

相关物质的性质如表：

请回答下列问题：
(1)仪器a 的名称为恒压滴液漏斗；球形冷凝管中进水口为b (填“b”或“c”)；$\mathrm{NO_3^-}$的空间结构为平面三角形。
(2)三颈烧瓶适宜的规格为C (填标号)；三颈烧瓶内反应的化学方程式为 +HNO₃$\frac{浓硫酸}{50℃}$ —NO₂+H₂O。
A.25 mL　　
B.50 mL　　
C.100 mL　　
D.150 mL
(3)分离提纯硝基苯。
①反应结束后，先加冷水洗涤，然后用5%$\mathrm{NaOH}$溶液进行“碱洗”，“碱洗”时，发生反应的离子方程式为H⁺+OH⁻══H₂O；“碱洗”后获得有机物需要的仪器有A (填标号)。

②“碱洗”后“水洗”，“水洗”后进行蒸馏，最终获得9.84 g 硝基苯，则该实验中硝基苯的产率为50%。

答案：
9.答案　
(1)恒压滴液漏斗　b　平面三角形
(2)C　 +HNO₃$\frac{浓硫酸}{50℃}$ —NO₂+H₂O
(3)①H⁺+OH⁻══H₂O A ②50
解析　
(1)由题图可知，仪器a的名称为恒压滴液漏斗；球形冷凝管中进水口为b；NO₃⁻中中心原子的价层电子对数为3+$\frac{6 - 2×3}{2}$ = 3，则其空间结构为平面三角形。
(2)反应过程中加入混合酸30mL和12.48g苯(即$\frac{12.48}{78}$mol≈0.16mol)，由于三颈烧瓶中液体体积不能超过其容积的$\frac{2}{3}$，不少于其容积的$\frac{1}{3}$，则三颈烧瓶适宜的规格为100mL；三颈烧瓶内苯与浓硝酸在浓硫酸作催化剂、50℃条件下反应生成硝基苯和水，其反应的化学方程式为 +HNO₃$\frac{浓硫酸}{50℃}$—NO₂+H₂O。
(3)①反应结束后，先加冷水洗涤，然后用5%NaOH溶液进行“碱洗”，“碱洗”的目的是除去未反应的硝酸和硫酸，其反应的离子方程式为H⁺+OH⁻══H₂O；“碱洗”后分液可获得有机物，需要的仪器是分液漏斗。
②理论上生成硝基苯的质量为$\frac{12.48}{78}$mol×123g/mol = 19.68g，则该实验中硝基苯的产率为$\frac{9.84g}{19.68g}$×100% = 50%