如何化學加工苯

A. 高中化學實驗室制硝基苯實驗原理步驟及注意

目的：認識苯的硝化反應。
用品：小燒瓶、量筒、滴管、水槽、燒杯、試管、玻管、單孔軟木塞。
濃硝酸(69％)、濃硫酸(98％)、苯。
原理：苯分子里的氫原子能被硝酸分子中的硝基所取代，這種反應叫做硝化反應。
操作：在一個小燒瓶里盛濃硫酸8毫升和濃硝酸5毫升，浸在冷水裡慢慢振盪，使混和均勻。然後把5毫升苯分5次加入，每加一次就要把燒瓶浸在冷水裡，同時小心地振盪。一方面使這些液體能充分混和，另一方面不使液體的溫度升得過高。苯加完後為了使硝化反應進行得更完全，在燒瓶上配以帶有80厘米長的直玻管(迴流管)的單孔軟木塞，浸在50～60℃的熱水裡加熱，同時不停地搖動燒瓶。10分鍾後，硝基苯已經生成。把混和液倒在一個盛水的燒杯里，硝酸和硫酸都溶解於水，產物硝基苯則是一種淡黃色的油狀液體，沉積在燒杯的底部，沒有參加反應的苯則浮在液面上。
注意事項：
1.所用硝酸必須是濃的，否則硝化反應不會發生。濃硝酸是過量的，因為反應有水生成。
2.加熱溫度不能超過60℃，否則就有一部分二硝基苯生成。
3.加入濃硫酸有兩個作用，一個是吸水作用，另一個是緩和硝化反應。
4.硝基苯是無色的，由於含有少量二硝基苯等雜質而顯黃色。若要除去硝基苯中的雜質，可以用移液管把硝基苯轉移到盛有5％氫氧化鈉溶液的燒杯里洗滌，用分液漏斗進行分離，然後再用蒸餾水洗，最後，在洗過的硝基苯里加一小塊無水氯化鈣，放在水浴上加熱到透明為止。
其它實驗方法：這個實驗也可以在乾燥的試管(作硝化器)里進行，用盛冷水的燒杯作冷卻槽。具體操作是：在一個大試管里加1.5毫升濃硝酸和2毫升濃硫酸，搖勻，冷卻到50～60℃以下，然後慢慢地滴入1毫升苯，不斷搖動，使混和均勻，再放在60℃的水浴中加熱10分鍾即可。當兩種酸混和在一起後，不冷卻也可以，但加苯時要小心地一滴一滴地滴下，邊滴邊振盪試管，這樣不需加熱，加完苯後，把試管用力振盪幾分鍾就會有硝基苯生成。

B. 在化學中關於苯的重要知識，高手速來！！

苯與苯基叫苯基，用Ph表示。因此苯也可表示為PhH。
CAS號 71-43-2
RTECS號 CY1400000
SMILES C1=CC=CC=C1
化學式 C6H6
摩爾質量 78.11 g mol-1
密度 0.8786 g/mL
熔點 278.65 K (5.5 ℃)
沸點 353.25 K (80.1 ℃)
在水中的溶解度 0.18 g/ 100 ml 水
標准摩爾熵So298 173.26 J/mol·K
標准摩爾熱容 Cpo 135.69 J/mol·K (298.15 K)
閃點 -10.11℃（閉杯）
自燃溫度 562.22℃。 編輯本段|回到頂部發現歷史 苯最早是在18世紀初研究將煤氣作為照明用氣時合成出來的。
1803年～1819年G. T. Accum制出了許多產品，其中一些樣品用現代的分析方法檢測出有少量的苯。
1825年,邁克爾·法拉第(Michael Faraday)從魚油等類似物質的熱裂解產品中分離出了較高純度的苯，稱之為「氫的重碳化物」（Bicarburet of hydrogen）。並且測定了苯的一些物理性質和它的化學組成，闡述了苯分子的碳氫比。
1833年，Milscherlich確定了苯分子中6個碳和6個氫原子的實驗式（C6H6）。
1845年德國化學家霍夫曼從煤焦油的輕餾分中發現了苯，他的學生C. Mansfield隨後進行了加工提純。後來他又發明了結晶法精製苯。他還進行工業應用的研究，開創了苯的加工利用途徑。
凱庫勒雙鍵擺動模型1865年，弗里德里希·凱庫勒提出了苯環單、雙鍵交替排列、無限共軛的結構，即現在所謂「凱庫勒式」。他對這一結構作出解釋說環中雙鍵位置不是固定的，可以迅速移動，所以造成6個碳等價。他通過對苯的一氯代物、二氯代物種類的研究，發現苯是環形結構，每個碳連接一個氫。也有說法指出，把苯的分子結構畫成六角形環狀結構最早是法國化學家奧古斯特·勞倫1854年在《化學方法》一書中提出的。但是出於某種原因，凱庫勒在論文沒有提及勞倫的成果。
此外，詹姆斯·杜瓦發現了一種苯的類似物；命名為「杜瓦苯」，現已被證實，可由苯經光照得到。
1865年，苯成為一種工業產品。最初是從煤焦油中回收。隨著它的用途的擴大，產量不斷上升，到1930年已經成為世界十大噸位產品之一。 編輯本段|回到頂部物質結構 苯分子中的離域大Π鍵苯具有的苯環結構導致它有特殊的芳香性。苯環是最簡單的芳環，由六個碳原子構成一個六元環，每個碳原子接一個基團，苯的6個基團都是氫原子。
碳數為4n+2（n是正整數，苯即n=1），且具有單、雙鍵交替排列結構的環烯烴稱為輪烯（annulene)，苯是一種輪烯。（參見「4n+2規則」）
苯分子是平面分子，12個原子處於同一平面上，6個碳和6個氫是均等的，C-H鍵長為1.08Α，C-C鍵長為1.40Α，此數值介於單雙鍵長之間。分子中所有鍵角均為120°，碳原子都採取sp2雜化。每個碳原子還剩餘一個p軌道垂直於分子平面，每個 苯分子中的σ鍵軌道上有一個電子。6個軌道重疊形成離域大Π鍵，萊納斯·鮑林提出的共振雜化理論認為，苯擁有共振雜化體是苯環非常穩定的原因，也直接導致了苯環的芳香性。
從分子軌道理論來看，可以認為苯的6個p軌道相互作用形成6個π分子軌道，其中ψ1、ψ2、ψ3是能量較低的成鍵軌道，ψ4、ψ5、ψ6是能量較高的反鍵軌道。ψ2、ψ3和ψ4、ψ5是兩對簡並軌道。基態時苯的電子雲分布是三個成鍵軌道疊加的結果，故電子雲均勻分布於苯環上下及環原子上，形成閉合的電子雲。它是苯分子在磁場中產生環電流的根源。 編輯本段|回到頂部物理性質 苯的沸點為80.1℃，熔點為5.5℃，在常溫下是一種無色、有芳香氣味的透明液體，易揮發。苯比水密度低，密度為0.88g/ml，但其分子質量比水重。苯難溶於水，1升水中最多溶解1.7g苯；但苯是一種良好的有機溶劑，溶解有機分子和一些非極性的無機分子的能力很強。
苯能與水生成恆沸物，沸點為69.25℃，含苯91.2％。因此，在有水生成的反應中常加苯蒸餾，以將水帶出。
在10-1500mmHg之間的飽和蒸氣壓可以根據安托萬方程計算
lgP = A － P/(C + t)

參數：A = 6.91210，B = 1214.645，C = 221.205
其中，P 單位為 mmHg，t 單位為 ℃。 編輯本段|回到頂部化學性質 苯參加的化學反應大致有3種：一種是其他基團和苯環上的氫原子之間發生的取代反應；一種是發生在C-C雙鍵上的加成反應；一種是苯環的斷裂。
取代反應（substitution reaction）
詳見「取代反應」、參見「親電芳香取代反應」
苯環上的氫原子在一定條件下可以被鹵素、硝基、磺酸基、烴基等取代，生成相應的衍生物。由於取代基的不同以及氫原子位置的不同、數量不同，可以生成不同數量和結構的同分異構體。
苯環的電子雲密度較大，所以發生在苯環上的取代反應大都是親電取代反應。親電取代反應是芳環有代表性的反應。苯的取代物在進行親電取代時，第二個取代基的位置與原先取代基的種類有關。
鹵代反應
苯的鹵代反應的通式可以寫成：
PhH+X2——→PhX+HX

反應過程中，鹵素分子在苯和催化劑的共同作用下異裂，X+進攻苯環，X-與催化劑結合。
以溴為例，反應需要加入鐵粉，鐵在溴作用下先生成三溴化鐵。
催化歷程：
FeBr3+Br-——→FeBr4-

PhH+Br+FeBr4-——→PhBr+FeBr3+HBr

在工業上，鹵代苯中以氯和溴的取代物最為重要。
硝化反應
苯和硝酸在濃的硫酸作催化劑的條件下可生成硝基苯
PhH+HO-NO2——→PhNO2+H2O
硝化反應是一個強烈的放熱反應，很容易生成一取代物，但是進一步反應速度較慢。
磺化反應
用濃的硫酸或者發煙硫酸在較高溫度下可以將苯磺化成苯磺酸。
PhH+HO-SO3H——→PhSO3H+H2O

苯環上引入一個磺酸基後反應能力下降，不易進一步磺化，需要更高的溫度才能引入第二、第三個磺酸基。這說明硝基、磺酸基都是鈍化基團，即妨礙再次親電取代進行的基團。
傅-克反應
在AlCl3催化下，苯也可以和醇、烯烴和鹵代烴反應，苯環上的氫原子被烷基取代生成烷基苯。這種反應稱為烷基化反應，又稱為傅-克烷基化反應。例如與乙烯烷基化生成乙苯
PhH+CH2=CH2—AlCl3→Ph-CH2CH3

在反應過程中，R基可能會發生重排：如1-氯丙烷與苯反應生成異丙苯，這是由於自由基總是趨向穩定的構型。
在強路易斯酸催化下，苯與醯氯或者羧酸酐反應，苯環上的氫原子被醯基取代生成醯基苯。反應條件類似烷基化反應。
加成反應(addition reaction)

參見「加成反應」
苯環雖然很穩定，但是在一定條件下也能夠發生雙鍵的加成反應。通常經過催化加氫，鎳作催化劑，苯可以生成環己烷。
C6H6+3H2——→C6H12

此外由苯生成六氯環己烷（六六六）的反應可以在紫外線照射的條件下，由苯和氯氣加成而得。
氧化反應(redox)
燃燒
苯和其他的烴一樣，都能燃燒。當氧氣充足時，產物為二氧化碳和水。但在空氣中燃燒時，火焰明亮並有濃黑煙。這是由於苯中碳的質量分數較大。
2C6H6+15O2——→12CO2+6H2O

臭氧化反應
苯在特定情況下也可被臭氧氧化，產物是乙二醛。這個反應可以看作是苯的離域電子定域後生成的環狀多烯烴發生的臭氧化反應。
在一般條件下，苯不能被強氧化劑所氧化。但是在氧化鉬等催化劑存在下，與空氣中的氧反應，苯可以選擇性的氧化成順丁烯二酸酐。這是屈指可數的幾種能破壞苯的六元碳環系的反應之一。（馬來酸酐是五元雜環。）
這是一個強烈的放熱反應。
其他反應

苯在高溫下，用鐵、銅、鎳做催化劑，可以發生縮合反應生成聯苯。和甲醛及次氯酸在氯化鋅存在下可生成氯甲基苯。和乙基鈉等烷基金屬化物反應可生成苯基金屬化物。在四氫呋喃、氯苯或溴苯中和鎂反應可生成苯基格氏試劑。 編輯本段|回到頂部制備方法 </B>苯可以由含碳量高的物質不完全燃燒獲得。自然界中，火山爆發和森林火險都能生成苯。苯也存在於香煙的煙中。
直至二戰，苯還是一種鋼鐵工業焦化過程中的副產物。這種方法只能從1噸煤中提取出1千克苯。1950年代後，隨著工業上，尤其是日益發展的塑料工業對苯的需求增多，由石油生產苯的過程應運而生。現在全球大部分的苯來源於石油化工。工業上生產苯最重要的三種過程是催化重整、甲苯加氫脫烷基化和蒸汽裂化。
從煤焦油中提取

在煤煉焦過程中生成的輕焦油含有大量的苯。這是最初生產苯的方法。將生成的煤焦油和煤氣一起通過洗滌和吸收設備，用高沸點的煤焦油作為洗滌和吸收劑回收煤氣中的煤焦油，蒸餾後得到粗苯和其他高沸點餾分。粗苯經過精製可得到工業級苯。這種方法得到的苯純度比較低，而且環境污染嚴重，工藝比較落後。
從石油中提取

在原油中含有少量的苯，從石油產品中提取苯是最廣泛使用的制備方法。
烷烴芳構化

重整這里指使脂肪烴成環、脫氫形成芳香烴的過程。這是從第二次世界大戰期間發展形成的工藝。
在500-525°C、8-50個大氣壓下，各種沸點在60-200°C之間的脂肪烴，經鉑-錸催化劑，通過脫氫、環化轉化為苯和其他芳香烴。從混合物中萃取出芳香烴產物後，再經蒸餾即分出苯。也可以將這些餾分用作高辛烷值汽油。
蒸汽裂解

蒸汽裂解是由乙烷、丙烷或丁烷等低分子烷烴以及石腦油、重柴油等石油組份生產烯烴的一種過程。其副產物之一裂解汽油富含苯，可以分餾出苯及其他各種成分。裂解汽油也可以與其他烴類混合作為汽油的添加劑。
裂解汽油中苯大約有40-60%，同時還含有二烯烴以及苯乙烯等其他不飽和組份,這些雜質在貯存過程中易進一步反應生成高分子膠質。所以要先經過加氫處理過程來除去裂解汽油中的這些雜質和硫化物,然後再進行適當的分離得到苯產品。
芳烴分離
從不同方法得到的含苯餾分，其組分非常復雜，用普通的分離方法很難見效，一般採用溶劑進行液-液萃取或者萃取蒸餾的方法進行芳烴分離，然後再採用一般的分離方法分離苯、甲苯、二甲苯。根據採用的溶劑和技術的不同又有多種分離方法。
①Udex法：由美國道化學公司和UOP公司在1950年聯合開發，最初用二乙二醇醚作溶劑，後來改進為三乙二醇醚和四乙二醇醚作溶劑，過程採用多段升液通道(multouocomer)萃取器。苯的收率為100%。
②Suifolane法：荷蘭殼牌公司開發，專利為UOP公司所有。溶劑採用環丁碸，使用轉盤萃取塔進行萃取，產品需經白土處理。苯的收率為99.9%。
③Arosolvan法：由聯邦德國的魯奇公司在1962年開發。溶劑為N-甲基吡咯烷酮(NMP)，為了提高收率，有時還加入10-20%的乙二醇醚。採用特殊設計的Mechnes萃取器，苯的收率為99.9%。
IFP法：由法國石油化學研究院在1967年開發。採用不含水的二甲亞碸作溶劑，並用丁烷進行反萃取，過程採用轉盤塔。苯的收率為99.9%。
④Formex法：為義大利SNAM公司和LRSR石油加工部在1971年開發。嗎啉或N-甲醯嗎啉作溶劑，採用轉盤塔。芳烴總收率98.8%，其中苯的收率為100%。
甲苯脫烷基化

甲苯脫烷基制備苯，可以採用催化加氫脫烷基化，或是不用催化劑的熱脫烷基。原料可以用甲苯、及其和二甲苯的混合物，或者含有苯及其他烷基芳烴和非芳烴的餾分。
甲苯催化加氫脫烷基化
用鉻，鉬或氧化鉑等作催化劑，500-600°C高溫和40-60個大氣壓的條件下，甲苯與氫氣混合可以生成苯，這一過程稱為加氫脫烷基化作用。如果溫度更高，則可以省去催化劑。反應按照以下方程式進行
Ph-CH3+H2——→PhH+CH4

根據所用催化劑和工藝條件的不同又有多種工藝方法
①Hydeal法，由Ashiand & refing 和UOP公司在1961年開發。原料可以是重整油、加氫裂解汽油、甲苯、碳6-碳8混合芳烴、脫烷基煤焦油等。催化劑為氧化鋁-氧化鉻，反應溫度600-650℃，壓力3.43-3.92MPa。苯的理論收率為98%，純度可達99.98%以上，質量優於Udex法生產的苯。
②Detol法，Houdry公司開發。用氧化鋁和氧化鎂做催化劑，反應溫度540-650℃，反應壓力0.69-5.4MPa，原料主要是碳7-碳9芳烴。苯的理論收率為97%，純度可達99.97%。
③Pyrotol法，Air procts and chemicals公司和Houdry公司開發。適用於從乙烯副產裂解汽油中制苯。催化劑為氧化鋁-氧化鉻，反應溫度600-650℃，壓力0.49-5.4MPa。
④Bextol法，殼牌公司開發。
⑤BASF法，BASF公司開發。
⑥Unidak法，UOP公司開發。
甲苯熱脫烷基化
甲苯在高溫氫氣流下可以不用催化劑進行脫烷基製取苯。反應為放熱反應，針對遇到的不同問題，開發出了多種工藝過程。
①MHC加氫脫烷基過程,由日本三菱石油化學公司和千代田建設公司在1967年開發。原料可以用甲苯等純烷基苯，含非芳烴30%以內的芳烴餾分。操作溫度500-800℃，操作壓力0.98MPa，氫/烴比為1-10。過程選擇性97-99%（mol），產品純度99.99%。
②HDA加氫脫烷基過程，由美國Hydrocarbon Research和Atlantic Richfield公司在1962年開發。原料採用甲苯，二甲苯，加氫裂解汽油，重整油。從反應器不同部位同如氫氣控制反應溫度，反應溫度600-760℃，壓力3.43-6.85MPa，氫/烴比為1-5，停留時間5-30秒。選擇性95%，收率96-100%。
③Sun過程，由Sun Oil公司開發
④THD過程，Gulf Research and Development公司開發
⑤孟山都（Monsanto）過程，孟山都公司開發。
甲苯歧化和烷基轉移

隨著二甲苯用量的上升，在1960年代末相繼開發出了可以同時增產二甲苯的甲苯歧化和烷基轉移技術。（主要反應見下圖）
烷基轉移這個反應為可逆反應，根據使用催化劑、工藝條件、原料的不同而有不同的工藝過程。
①LTD液相甲苯岐化過程，美國美孚化學公司在1971年開發，使用非金屬沸石或分子篩催化劑，反應溫度260-315℃，反應器採用液相絕熱固定床，原料為甲苯，轉化率99%以上
②Tatoray過程，日本東麗公司和UOP公司1969年開發，以甲苯和混合碳9芳烴為原料，催化劑為絲光沸石，反應溫度350-530℃，壓力2.94MPa，氫/烴比5-12，採用絕熱固定床反應器，單程轉化率40%以上，收率95%以上，選擇性90%，產品為苯和二甲苯混合物。
Xylene plas過程：由美國Atlantic Richfield公司和Engelhard公司開發.使用稀土Y型分子篩做催化劑,反應器為氣相移動床,反應溫度471-491℃，常壓。
③TOLD過程，日本三菱瓦斯化學公司1968年開發，氫氟酸-氟化硼催化劑，反應溫度60-120℃，低壓液相。有一定腐蝕性。
其他方法
此外，苯還可以通過乙炔三聚得到，但產率很低。 編輯本段|回到頂部檢測方法 氣相色譜法和高效液相色譜法可以檢測各種產品中苯的含量。苯的純度的測定一般使用冰點法。
對空氣中微量苯的檢測，可以用甲基硅油等有揮發性的有機溶劑或者低分子量的聚合物吸收，然後通過色譜進行分析；或者採用比色法分析；也可以將含有苯的空氣深度冷凍，將苯冷凍下來，然後把硫酸鐵和過氧化氫溶液加入得到黃褐色或黑色沉澱，再用硝酸溶解，然後通過比色法分析。或者直接用硝酸吸收空氣中的苯，硝化成間二硝基苯，然後用二氯化鈦溶液滴定，或者用間二甲苯配製的甲乙酮鹼溶液比色定量。 編輯本段|回到頂部工業用途 早在1920年代，苯就已是工業上一種常用的溶劑，主要用於金屬脫脂。由於苯有毒，人體能直接接觸溶劑的生產過程現已不用苯作溶劑。
苯有減輕爆震的作用而能作為汽油添加劑。在1950年代四乙基鉛開始使用以前，所有的抗爆劑都是苯。然而現在隨著含鉛汽油的淡出，苯又被重新起用。由於苯對人體有不利影響，對地下水質也有污染，歐美國家限定汽油中苯的含量不得超過1%。
苯在工業上最重要的用途是做化工原料。苯可以合成一系列苯的衍生物：
①苯與乙烯生成乙苯，後者可以用來生產制塑料的苯乙烯；
②苯與丙烯生成異丙苯，後者可以經異丙苯法來生產丙酮與制樹脂和粘合劑的苯酚；
制尼龍的環己烷；
③合成順丁烯二酸酐；
④用於製作苯胺的硝基苯；
⑤多用於農葯的各種氯苯；
⑥合成用於生產洗滌劑和添加劑的各種烷基苯。
⑦合成氫醌，蒽醌等化工產品。 編輯本段|回到頂部健康危害 由於苯的揮發性大，暴露於空氣中很容易擴散。人和動物吸入或皮膚接觸大量苯進入體內，會引起急性和慢性苯中毒。有研究報告表明，引起苯中毒的部分原因是由於在體內苯生成了苯酚。
毒理學資料
LD50: 3306mg/kg(大鼠經口)；48mg/kg(小鼠經皮)
LC50: 10000ppm 7小時（大鼠吸入）
由於每個人的健康狀況和接觸條件不同，對苯的敏感程度也不相同。嗅出苯的氣味時，它的濃度大概是1.5ppm，這時就應該注意到中毒的危險。在檢查時，通過尿和血液的檢查可以很容易查出苯的中毒程度。
接觸限值

中國MAC 40 mg/m3(皮)
美國ACGIH 10ppm, 32mg/m3 TWA: OSHA 1ppm, 3.2 mg/m3
代謝

苯主要通過呼吸道吸入（47-80%）、胃腸及皮膚吸收的方式進入人體。一部分苯可通過尿液排出，未排出的苯則首先在肝中細胞色素P450單加氧酶作用下被氧分子氧化為環氧苯（7-氧雜雙環[4.1.0]庚-2,4-二烯）。環氧苯與它的重排產物氧雜環庚三烯存在平衡，是苯代謝過程中產生的有毒中間體。接下來有三種代謝途徑：與谷胱甘肽結合生成苯巰基尿酸；繼續代謝為苯酚、鄰苯二酚、對苯二酚、偏苯三酚、鄰苯醌、對苯醌等，以葡萄糖苷酸或硫酸鹽結合物形式排出；以及被氧化為已二烯二酸。乙醇和甲苯可以降低苯的毒性。
中毒症狀
短期接觸
苯對中樞神經系統產生麻痹作用，引起急性中毒。重者會出現頭痛、惡心、嘔吐、神志模糊、知覺喪失、昏迷、抽搐等，嚴重者會因為中樞系統麻痹而死亡。少量苯也能使人產生睡意、頭昏、心率加快、頭痛、顫抖、意識混亂、神志不清等現象。攝入含苯過多的食物會導致嘔吐、胃痛、頭昏、失眠、抽搐、心率加快等症狀，甚至死亡。吸入20000ppm的苯蒸氣5-10分鍾會有致命危險。
長期接觸
長期接觸苯會對血液造成極大傷害，引起慢性中毒。引起神經衰弱綜合症。苯可以損害骨髓，使紅血球、白細胞、血小板數量減少，並使染色體畸變，從而導致白血病，甚至出現再生障礙性貧血。苯可以導致大量出血，從而抑制免疫系統的功用，使疾病有機可乘。有研究報告指出，苯在體內的潛伏期可長達12-15年。
婦女吸入過量苯後，會導致月經不調達數月，卵巢會縮小。對胎兒發育和對男性生殖力的影響尚未明了。孕期動物吸入苯後，會導致幼體的重量不足、骨骼延遲發育、骨髓損害。
對皮膚、粘膜有刺激作用。國際癌症研究中心(IARC)已經確認為致癌物。

C. 苯是一種化學化工原料，那麼如何製取苯呢發生什麼樣的反應

苯參加的化學反應大致有3種：一種是其他基團和苯環上的氫原子之間發生的取代反應；一種是發生在苯環上的加成反應（註：苯環無碳碳雙鍵，而是一種介於單鍵與雙鍵的獨特的鍵）；一種是普遍的燃燒（氧化反應）（不能使酸性高錳酸鉀褪色）。

取代反應
苯環上的氫原子在一定條件下可以被鹵素、硝基、磺酸基、烴基等取代，生成相應的衍生物。由於取代基的不同以及氫原子位置的不同、數量不同，可以生成不同數量和結構的同分異構體。
苯環的電子雲密度較大，所以發生在苯環上的取代反應大都是親電取代反應。親電取代反應是芳環有代表性的反應。苯的取代物在進行親電取代時，第二個取代基的位置與原先取代基的種類有關。

鹵代反應
苯的鹵代反應的通式可以寫成：
PhH+X2—催化劑（FeBr3/Fe）→PhX+HX
反應過程中，鹵素分子在苯和催化劑的共同作用下異裂，X+進攻苯環，X-與催化劑結合。
以溴為例，將液溴與苯混合，溴溶於苯中，形成紅褐色液體，不發生反應，當加入鐵屑後，在生成的三溴化鐵的催化作用下，溴與苯發生反應，混合物呈微沸狀，反應放熱有紅棕色的溴蒸汽產生，冷凝後的氣體遇空氣出現白霧（HBr）。催化歷程：
FeBr3+Br-——→FeBr4
PhH+Br+FeBr4-——→PhBr+FeBr3+HBr
反應後的混合物倒入冷水中，有紅褐色油狀液團（溶有溴）沉於水底，用稀鹼液洗滌後得無色液體溴苯。
在工業上，鹵代苯中以氯和溴的取代物最為重要

硝化反應
苯和硝酸在濃硫酸作催化劑的條件下可生成硝基苯
PhH+HO-NO2-----H2SO4（濃）△---→PhNO2+H2O
硝化反應是一個強烈的放熱反應，很容易生成一取代物，但是進一步反應速度較慢。其中，濃硫酸做催化劑，加熱至50~60攝氏度時反應，若加熱至70~80攝氏度時苯將與硫酸發生磺化反應，因此一般用水浴加熱法進行控溫。苯環上連有一個硝基後，該硝基對苯的進一步硝化有抑製作用，硝基為鈍化基團

磺化反應
用發煙硫酸或者濃硫酸在較高（70~80攝氏度）溫度下可以將苯磺化成苯磺酸。
PhH+HO-SO3H------△--→PhSO3H+H2O
苯環上引入一個磺酸基後反應能力下降，不易進一步磺化，需要更高的溫度才能引入第二、第三個磺酸基。這說明硝基、磺酸基都是鈍化基團，即妨礙再次親電取代進行的基團。[7]

傅-克反應
在AlCl3催化下，苯也可以和醇、烯烴和鹵代烴反應，苯環上的氫原子被烷基取代生成烷基苯。這種反應稱為烷基化反應，又稱為傅-克烷基化反應。例如與乙烯烷基化生成乙苯
PhH+CH2=CH2----AlCl3---→Ph-CH2CH3
在反應過程中，R基可能會發生重排：如1-氯丙烷與苯反應生成異丙苯，這是由於自由基總是趨向穩定的構型。
在強硫酸催化下，苯與醯鹵化物或者羧酸酐反應，苯環上的氫原子被醯基取代生成醯基苯。反應條件類似烷基化反應，稱為傅-克醯基化反應。例如乙醯氯的反應：
Ph + CH3COCl ——AlCl3—→PhCOCl3[7]

加成反應
苯環雖然很穩定，但是在一定條件下也能夠發生雙鍵的加成反應。通常經過催化加氫，鎳作催化劑，苯可以生成環己烷。但反應極難。
此外由苯生成六氯環己烷（六六六）的反應可以在紫外線照射的條件下，由苯和氯氣加成而得。該反應屬於苯和自由基的加成反應

氧化反應
苯和其他的烴一樣，都能燃燒。當氧氣充足時，產物為二氧化碳和水。但在空氣中燃燒時，火焰明亮並有濃黑煙。這是由於苯中碳的質量分數較大。
2C6H6+15O2——點燃—→12CO2+6H2O
苯本身不能和酸性KMnO4溶液反應，但在苯環連有直接連著H的C後，可以使酸性KMnO4溶液褪色。

臭氧化反應
苯在特定情況下也可被臭氧氧化，產物是乙二醛。這個反應可以看作是苯的離域電子定域後生成的環狀多烯烴發生的臭氧化反應。
在一般條件下，苯不能被強氧化劑所氧化。但是在氧化鉬等催化劑存在下，與空氣中的氧反應，苯可以選擇性的氧化成順丁烯二酸酐。這是屈指可數的幾種能破壞苯的六元碳環系的反應之一。（馬來酸酐是五元雜環。）
這是一個強烈的放熱反應。

D. 苯是如何提煉的化學方程式

C6H5COOH + CaO = C6H6 + CaCO3

苯可以由含碳量高的物質不完全燃燒獲得.自然界中,火山爆發和森林火險都能生成苯.苯也存在於香煙的煙中.直至二戰,苯還是一種鋼鐵工業焦化過程中的副產物.這種方法只能從1噸煤中提取出1千克苯.1950年代後,隨著工業上,尤其是日益發展的塑料工業對苯的需求增多,由石油生產苯的過程應運而生.現在全球大部分的苯來源於石油化工.工業上生產苯最重要的三種過程是催化重整、甲苯加氫脫烷基化和蒸汽裂化.從煤焦油中提取 在煤煉焦過程中生成的輕焦油含有大量的苯.這是最初生產苯的方法.將生成的煤焦油和煤氣一起通過洗滌和吸收設備,用高沸點的煤焦油作為洗滌和吸收劑回收煤氣中的煤焦油,蒸餾後得到粗苯和其他高沸點餾分.粗苯經過精製可得到工業級苯.這種方法得到的苯純度比較低,而且環境污染嚴重,工藝比較落後.從石油中提取 在原油中含有少量的苯,從石油產品中提取苯是最廣泛使用的制備方法.

E. 化學 如何制乙苯謝謝...

可以用一步就做到,以苯和氯乙烷為原料,以三氯化鋁為催化劑；直接反應得到乙苯.
也可以用苯和乙醯氯為原料,以三氯化鋁為催化劑反應得到苯乙酮,在用Zn+濃鹽酸將苯乙酮還原成乙苯.
第二個方法可以迴避FC烷基化的低產率、分離難；但總之,寫以上兩個反應都算對.

F. 制備苯的化學方程式

C6H5COOH + CaO = C6H6 + CaCO3

G. 苯的實驗室製法原理及化學方程式

您好：有兩種方法.1:煤焦油的分餾(現在基本不用)2:石油的芳構化:將石油的低沸點餾份(60-150攝氏度)餾分,在高溫和一定壓力下,以鉑為催化劑進行反應.使烷烴或環烷烴的分子結構進行重新調整而變為芳烴苯.

希望對您的學習有幫助
【滿意請採納】O(∩_∩)O謝謝
歡迎追問O(∩_∩)O~
祝學習進步~

H. 求乙炔制苯的化學方程式

乙炔制苯的化學方程式：CaC2+2H2O === Ca(OH)2+C2H2↑ 。

三個乙炔分子結合成一個苯分子：由於乙炔與乙烯都是不飽和烴，所以化學性質基本相似。在適宜條件下，三分子乙炔能聚合成一分子苯。

但苯的產量不高，副產物又多。如果利用鈀等過渡金屬的化合物作催化劑，乙炔和其他炔烴可以順利地生成苯及其衍生物。在一定條件下，乙炔也能與烯烴一樣，聚合成高聚物——聚乙炔。

(8)如何化學加工苯擴展閱讀：

將乙炔通入溶有金屬鈉的液氨里有氫氣放出。乙炔與銀氨溶液反應，產生白色乙炔銀沉澱。

乙炔具有弱酸性，因為乙炔分子里碳氫鍵是以SP-S重疊而成的。碳氫里碳原子對電子的吸引力比較大些，使得碳氫之間的電子雲密度近碳的一邊大得多，而使碳氫鍵產生極性，給出H+而表現出一定的酸性。（pKa=25)

將其通入硝酸銀或氯化亞銅氨水溶液，立即生成白色乙炔銀（AgC≡CAg）和棕紅色乙炔亞銅（CuC≡CCu）沉澱，可用於乙炔的定性鑒定。

I. 苯是一種化學化工原料，那麼如何製取苯呢發生什麼樣的反應

苯可以由含碳量高的物質不完全燃燒獲得。自然界中，火山爆發和森林火險都能生成苯。苯也存在於香煙的煙中。 直至二戰，苯還是一種鋼鐵工業焦化過程中的副產物。這種方法只能從1噸煤中提取出1千克苯。1950年代後，隨著工業上，尤其是日益發展的塑料工業對苯的需求增多，由石油生產苯的過程應運而生。現在全球大部分的苯來源於石油化工。工業上生產苯最重要的三種過程是催化重整、甲苯加氫脫烷基化和蒸汽裂化。
從煤焦油中提取
在煤煉焦過程中生成的輕焦油含有大量的苯。這是最初生產苯的方法。將生成的煤焦油和煤氣一起通過洗滌和吸收設備，用高沸點的煤焦油作為洗滌和吸收劑回收煤氣中的煤焦油，蒸餾後得到粗苯和其他高沸點餾分。粗苯經過精製可得到工業級苯。這種方法得到的苯純度比較低，而且環境污染嚴重，工藝比較落後。
從石油中提取
在原油中含有少量的苯，從石油產品中提取苯是最廣泛使用的制備方法。 烷烴芳構化 重整這里指使脂肪烴成環、脫氫形成芳香烴的過程。這是從第二次世界大戰期間發展形成的工藝。 在500-525°C、8-50個大氣壓下，各種沸點在60-200°C之間的脂肪烴，經鉑-錸催化劑，通過脫氫、環化轉化為苯和其他芳香烴。從混合物中萃取出芳香烴產物後，再經蒸餾即分出苯。也可以將這些餾分用作高辛烷值汽油。 蒸汽裂解 蒸汽裂解是由乙烷、丙烷或丁烷等低分子烷烴以及石腦油、重柴油等石油組份生產烯烴的一種過程。其副產物之一裂解汽油富含苯，可以分餾出苯及其他各種成分。裂解汽油也可以與其他烴類混合作為汽油的添加劑。 裂解汽油中苯大約有40-60%，同時還含有二烯烴以及苯乙烯等其他不飽和組份,這些雜質在貯存過程中易進一步反應生成高分子膠質。所以要先經過加氫處理過程來除去裂解汽油中的這些雜質和硫化物,然後再進行適當的分離得到苯產品。
芳烴分離
從不同方法得到的含苯餾分，其組分非常復雜，用普通的分離方法很難見效，一般採用溶劑進行液-液萃取或者萃取蒸餾的方法進行芳烴分離，然後再採用一般的分離方法分離苯、甲苯、二甲苯。根據採用的溶劑和技術的不同又有多種分離方法。 ·Udex法：由美國道化學公司和UOP公司在1950年聯合開發，最初用二乙二醇醚作溶劑，後來改進為三乙二醇醚和四乙二醇醚作溶劑，過程採用多段升液通道(multouocomer)萃取器。苯的收率為100%。 ·Suifolane法：荷蘭殼牌公司開發，專利為UOP公司所有。溶劑採用環丁碸，使用轉盤萃取塔進行萃取，產品需經白土處理。苯的收率為99.9%。 ·Arosolvan法：由聯邦德國的魯奇公司在1962年開發。溶劑為N-甲基吡咯烷酮(NMP)，為了提高收率，有時還加入10-20%的乙二醇醚。採用特殊設計的Mechnes萃取器，苯的收率為99.9%。 ·IFP法：由法國石油化學研究院在1967年開發。採用不含水的二甲亞碸作溶劑，並用丁烷進行反萃取，過程採用轉盤塔。苯的收率為99.9%。 ·Formex法：為義大利SNAM公司和LRSR石油加工部在1971年開發。嗎啉或N-甲醯嗎啉作溶劑，採用轉盤塔。芳烴總收率98.8%，其中苯的收率為100%。 分子中含一個或多個苯環的一類碳氫化合物，屬於芳香烴。
甲苯脫烷基化
甲苯脫烷基制備苯，可以採用催化加氫脫烷基化，或是不用催化劑的熱脫烷基。原料可以用甲苯、及其和二甲苯的混合物，或者含有苯及其他烷基芳烴和非芳烴的餾分。 甲苯催化加氫脫烷基化 用鉻，鉬或氧化鉑等作催化劑，500-600°C高溫和40-60個大氣壓的條件下，甲苯與氫氣混合可以生成苯，這一過程稱為加氫脫烷基化作用。如果溫度更高，則可以省去催化劑。反應按照以下方程式進行 Ph-CH3+H2——→PhH+CH4 根據所用催化劑和工藝條件的不同又有多種工藝方法 ·Hydeal法，由Ashiand & refing 和UOP公司在1961年開發。原料可以是重整油、加氫裂解汽油、甲苯、碳6-碳8混合芳烴、脫烷基煤焦油等。催化劑為氧化鋁-氧化鉻，反應溫度600-650℃，壓力3.43-3.92MPa。苯的理論收率為98%，純度可達99.98%以上，質量優於Udex法生產的苯。 ·Detol法，Houdry公司開發。用氧化鋁和氧化鎂做催化劑，反應溫度540-650℃，反應壓力0.69-5.4MPa，原料主要是碳7-碳9芳烴。苯的理論收率為97%，純度可達99.97%。 ·Pyrotol法，Air procts and chemicals公司和Houdry公司開發。適用於從乙烯副產裂解汽油中制苯。催化劑為氧化鋁-氧化鉻，反應溫度600-650℃，壓力0.49-5.4MPa。 ·Bextol法，殼牌公司開發。 ·BASF法，BASF公司開發。 ·Unidak法，UOP公司開發。 甲苯熱脫烷基化 甲苯在高溫氫氣流下可以不用催化劑進行脫烷基製取苯。反應為放熱反應，針對遇到的不同問題，開發出了多種工藝過程。 ·MHC加氫脫烷基過程,由日本三菱石油化學公司和千代田建設公司在1967年開發。原料可以用甲苯等純烷基苯，含非芳烴30%以內的芳烴餾分。操作溫度500-800℃，操作壓力0.98MPa，氫/烴比為1-10。過程選擇性97-99%（mol），產品純度99.99%。 ·HDA加氫脫烷基過程，由美國Hydrocarbon Research和Atlantic Richfield公司在1962年開發。原料採用甲苯，二甲苯，加氫裂解汽油，重整油。從反應器不同部位同如氫氣控制反應溫度，反應溫度600-760℃，壓力3.43-6.85MPa，氫/烴比為1-5，停留時間5-30秒。選擇性95%，收率96-100%。 ·Sun過程，由Sun Oil公司開發 ·THD過程，Gulf Research and Development公司開發 ·孟山都（Monsanto）過程，孟山都公司開發。
甲苯歧化和烷基轉移
隨著二甲苯用量的上升，在1960年代末相繼開發出了可以同時增產二甲苯的甲苯歧化和烷基轉移技術。（主要反應見下圖） 烷基轉移
這個反應為可逆反應，根據使用催化劑、工藝條件、原料的不同而有不同的工藝過程。 ①LTD液相甲苯岐化過程，美國美孚化學公司在1971年開發，使用非金屬沸石或分子篩催化劑，反應溫度260-315℃，反應器採用液相絕熱固定床，原料為甲苯，轉化率99%以上 ②Tatoray過程，日本東麗公司和UOP公司1969年開發，以甲苯和混合碳9芳烴為原料，催化劑為絲光沸石，反應溫度350-530℃，壓力2.94MPa，氫/烴比5-12，採用絕熱固定床反應器，單程轉化率40%以上，收率95%以上，選擇性90%，產品為苯和二甲苯混合物。 Xylene plas過程：由美國Atlantic Richfield公司和Engelhard公司開發.使用稀土Y型分子篩做催化劑,反應器為氣相移動床,反應溫度471-491℃，常壓。 ③TOLD過程，日本三菱瓦斯化學公司1968年開發，氫氟酸-氟化硼催化劑，反應溫度60-120℃，低壓液相。有一定腐蝕性。
其他方法
此外，苯還可以通過乙炔三聚得到，但產率很低。

J. 苯是怎麼製取出來的

苯最早是在19世紀初研究將煤氣作為照明用氣時合成出來的。

一般認為苯是在1825年由麥可·法拉第發現的。他從魚油等類似物質的熱裂解產品中分離出了較高純度的苯，稱之為「氫的重碳化物」。並且測定了苯的一些物理性質和它的化學組成，闡述了苯分子的碳氫比。

弗里德里希·凱庫勒於1865年提出了苯環單、雙鍵交替排列、無限共軛的結構，即現在所謂「凱庫勒式」。

據稱他是因為夢到一條蛇咬住了自己的尾巴才受到啟發想出「凱庫勒式」的。他又對這一結構作出解釋說環中雙鍵位置不是固定的，可以迅速移動，所以造成6個碳等價。他通過對苯的一氯代物、二氯代物種類的研究，發現苯是環形結構，每個碳連接一個氫。

1845年德國化學家霍夫曼從煤焦油的輕餾分中發現了苯，他的學生C.Mansfield隨後進行了加工提純。後來他又發明了結晶法精製苯。他還進行工業應用的研究，開創了苯的加工利用途徑。

1865年，弗里德里希·凱庫勒在論文《關於芳香族化合物的研究》中，再次確認了四年前苯的結構，為此，苯的這種結構被命名為「凱庫勒式」。他對這一結構作出解釋說環中雙鍵位置不是固定的，可以迅速移動，所以造成6個碳等價。他通過對苯的一氯代物、二氯代物種類的研究，發現苯是環形結構，每個碳連接一個氫。

大約從1865年起開始了苯的工業生產。最初是從煤焦油中回收。隨著它的用途的擴大，產量不斷上升，到1930年已經成為世界十大噸位產品之一。

早在1920年代，苯就已是工業上一種常用的溶劑，主要用於金屬脫脂。由於苯有毒，人體能直接接觸溶劑的生產過程，現已不用苯作溶劑。

苯有減輕爆震的作用而能作為汽油添加劑。在1950年代四乙基鉛開始使用以前，所有的抗爆劑都是苯。然而現在隨著含鉛汽油的淡出，苯又被重新起用。由於苯對人體有不利影響，對地下水質也有污染，歐美國家限定汽油中苯的含量不得超過1%。

苯在工業上最重要的用途是做化工原料。苯可以合成一系列苯的衍生物：苯的最主要的用途是製取乙苯，其次是製取環己烷和苯酚。

苯經取代反應、加成反應、氧化反應等生成的一系列化合物可以作為製取塑料、橡膠、纖維、染料、去污劑、殺蟲劑等的原料。大約10%的苯用於製造苯系中間體的基本原料。

此外，苯有良好的溶解性能，可作為化工生產中的溶劑。

苯與乙烯生成乙苯，後者可以用來生產制塑料的苯乙烯；苯與丙烯生成異丙苯，後者可以經異丙苯法來生產丙酮與制樹脂和黏合劑的苯酚；制尼龍的環己烷；合成順丁烯二酸酐；用於製作苯胺的硝基苯；多用於農葯的各種氯苯；合成用於生產洗滌劑和添加劑的各種烷基苯；合成氫醌，蒽醌等化工產品。

苯工廠