甲苯与浓硝酸和浓硫酸的混合物共热生成TNT的反应方程式是什么?
甲苯易发生取代反应,与浓硝酸、浓硫酸的混合酸共热时发生硝化反应生成三硝基甲苯,反应的化学方程式为:
C6H5-CH3 + 3HNO3---浓H2SO4 加热--->TNT + 3H2O
TNT 就是三硝基甲苯,或2,4,6-三硝基甲苯。
甲苯和浓硝酸,在浓硫酸做催化剂,加油50-60℃之间,发生反应,生成三硝基甲苯,即TNT。高中有机反应,这个属于取代反应。
分子结构
硝酸分子为平面共价分子,中心氮原子sp2杂化,未参与杂化的一个p轨道与两个端氧形成三中心四电子键。硝酸中的羟基氢与非羟化的氧原子形成分子内氢键,这是硝酸酸性不及硫酸、盐酸,熔沸点较前两者低的主要原因。
键长:O-N:119.9pm O'-N:121.1pm O-H:96.4pm N-OH:140.6pm
键角:O'-N-O:130.27° O-N-OH:113.85° O'-N-OH:115.88° N-O-H:102.2°
以上内容参考:百度百科-硝酸
甲苯不能被浓硫酸氧化为苯甲酸,浓硝酸可以将甲苯氧化为苯甲酸。
这是因为,浓硫酸除了具有强氧化性,可以氧化有机物,还具有强脱水性,即使甲苯被氧化为苯甲酸,其强脱水性也会使其中的氧和氢被脱除,从而碳化。浓硝酸则只有氧化性,没有脱水性能,通过控制好反应条件,可以只氧化甲基,而不氧化苯环。
有机化学书上
那你在哪看的这个反应,是别人的文献中吗》
具体哪本书有我给你查一下。
我看这样你不一定要用硫酸,用的话也可以试验嘛,催化剂对量要求不严格,只要出产品就行。
这种反应机理的解释有很多种,根据电子云什么的太麻烦,你看的不耐烦还会看晕。
(2)该反应是以CCl4 作为有机溶剂,CCl4的密度比水大,故有机层在下层;分液漏斗里的液体放不下来,除了分液漏斗堵塞,还有可能是分液漏斗上口活塞未打开,故答案为:下; 分液漏斗上口塞子未打开;
(3)①从题给数据分析,当催化剂与甲苯的比例为0.32时,总产率最高且对硝基甲苯的含量最高,故答案为:0.32;
②从题给数据可以看出,无论以何种比例反应,产物中的主要成分主要是对硝基甲苯和邻硝基甲苯,故答案为:甲苯硝化主要得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯;
③用NaHSO4 做催化剂的优点是在硝化物中对硝基甲苯的比例提高、同时催化剂能循环使用.故答案为:在硝化产物中对硝基甲苯比例提高 催化剂用量少且能循环使用.
| (1)分别量取10 mL和30 mL的浓硫酸和浓硝酸,将浓硝酸倒入烧杯中,浓硫酸沿着烧杯内壁缓缓注入,并不断搅拌(2分) 使反应充分进行,并防止温度过高有其他副产物生成(2分) (2)分液漏斗(1分) 检查是否漏液(1分) (3)温度过高,导致HNO 3 大量挥发(或其他合理答案)(2分) (4)分液(1分) abc(2分) (5)70%(3分) |
| 试题分析: (1)分别量取10 mL和30 mL的浓硫酸和浓硝酸,将浓硝酸倒入烧杯中,浓硫酸沿着烧杯内壁缓缓注入,并不断搅拌,如果将浓硝酸加到浓硫酸中可能发生液体飞溅的情况。搅拌的目的就是为了使反应充分进行,并防止温度过高有其他副产物生成。 (2)分液漏斗; 检查是否漏液 (3)温度过高,导致HNO 3 大量挥发(或其他合理答案) (4)因为分离得到的是无机和有机两种液体,而有机物和无机物是不相溶的,因此方法是分液;分离子两种一硝基化合物只能利用它们沸点的不同,因此采用蒸馏的方法,使用到所提供仪器中的分别是:酒精灯、温度计、冷凝管。 (5)产率的计算方法就是用实际产量除以理论产量;根椐方程式,一摩尔的甲苯可以得到一摩尔的对硝基甲苯与一摩尔的邻硝基甲苯。换成质量的话应该是:92g的甲苯可以得到137g的对硝基苯和137g的邻硝基苯。那么13g的甲苯就能得到的一硝基苯的质量就是: ,所以一硝基苯的产量就应该这样来进行计算: |