【问题1】苯可以发生取代反应,也可以发生加成反应、氧化还原反应等其他反应。(详解见解析1)
【问题2】苯和浓硝酸在浓硫酸的催化作用下,苯中的一个氢原子被硝基取代,该反应反应叫作硝化反应,是取代反应的一种。(详解见解析2,3)
【问题3】苯不能和稀硝酸反应。(详解见解析4)
【全部解析】
苯的化学性质比较问题,高中课本中介绍的基本是取代反应,但也有加成反应,如使用镍作催化剂,加入氢气作为反应物,苯可以生成环己烷;
苯和浓硝酸的反应是硝化反应,也是取代反应,其中,浓硫酸做催化剂,加热至50~60摄氏度时反应,若加热至70~80摄氏度时苯将与硫酸发生磺化反应,因此一般用水浴加热法进行控温(水浴加热的优点是便于控温和均匀加热)。由于硝基是钝化基团,苯环上连有一个硝基后,该硝基对苯的进一步硝化有抑制作用,所以苯环上一般只有一个氢被取代。此外,该反应必须在密闭的环境下进行,否则苯和硝酸等有毒物质将会发到空气中,污染空气。具体的反应方程式件下文拓展,实验装置如下图所展示;
制备硝基苯的过程中往往需要精制,精制的正确步骤为:水洗→用10%的NaOH溶液洗涤→水洗→用干燥剂进行干燥→蒸馏;
稀硝酸难以和苯发生取代反应,主要原因是苯环上的氢十分不活跃,且稀硝酸的氧化性不强,所以很难发生取代反应。
【相关化学反应方程式】苯和浓硝酸、浓硫酸在50℃~60℃发生取代反应生成硝基苯和水