硝基苯是一种重要的化工原料，实验室在55℃～60℃的条件下将20mL的苯（密度为0.88g/cm3）与22mL浓硫酸和20mL浓硝酸的混合液共热来制备硝基苯（难溶于水的油状液体），制备原理和装置示意图（加热和夹持装置省略）如下：
+HNO3浓硫酸△
+H2O
查阅资料可知反应机理如下：
①HNO3+2H2SO4⇌H3O++++NO2+2HSO4-
②
++NO2→
③？。
回答下列问题：
（1）中间产物+NO2的分子构型是 直线形直线形。
（2）中间体正离子（
）中与硝基相连的碳原子的杂化方式是 sp3杂化sp3杂化。上述第③步反应的方程式为 
。
（3）为了很好的控制该实验反应温度，可采用 水浴水浴加热的方法。仪器a的名称是 球形冷凝管球形冷凝管。恒压滴液漏斗与普通滴液漏斗相比，优点是 恒压滴液漏斗的支管可以使漏斗下方与漏斗中的压强一致，使漏斗内液体顺利流下恒压滴液漏斗的支管可以使漏斗下方与漏斗中的压强一致，使漏斗内液体顺利流下。混合浓硫酸和浓硝酸的操作是往装有浓硝酸的烧杯中加入浓硫酸并不断搅拌。不断搅拌的目的是 防止液体飞溅防止液体飞溅。
（4）反应结束后，冷却反应混合物，分离出有机层，所得物质中除硝基苯外还含有硝酸、硫酸、苯等。依次用蒸馏水、5%的NaOH溶液和蒸馏水洗涤，再用无水CaCl2干燥后得到粗硝基苯。有机层选用5%的NaOH溶液洗涤是因为 除去粗产品中残留的酸除去粗产品中残留的酸。第一次用蒸馏水洗涤的主要目的是 减少碱的用量减少碱的用量。
（5）实验所用苯的质量为 17.6g17.6g。若该实验制备得到纯硝基苯18g,则该实验依据苯的用量，计算的硝基苯产率是 64.86%64.86%。（保留小数点后两位）
浓硫酸
△
+
N
+
N
【考点】制备实验方案的设计．
【答案】直线形；sp3杂化；；水浴；球形冷凝管；恒压滴液漏斗的支管可以使漏斗下方与漏斗中的压强一致，使漏斗内液体顺利流下；防止液体飞溅；除去粗产品中残留的酸；减少碱的用量；17.6g；64.86%
；水浴；球形冷凝管；恒压滴液漏斗的支管可以使漏斗下方与漏斗中的压强一致，使漏斗内液体顺利流下；防止液体飞溅；除去粗产品中残留的酸；减少碱的用量；17.6g；64.86%【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：9引用：1难度：0.5
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1．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，检验Fe3+已经除尽的试剂是；当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．
（5）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：114引用：4难度：0.5 -
2．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，检验
Fe3+已经除尽的试剂是．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则操作B是．
（5）煅烧A的反应方程式是．
（6）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：5引用：1难度：0.5 -
3．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常温下，当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：12引用：1难度：0.5
