Một nhóm học sinh tiến hành thí nghiệm điều chế nitrobenzene theo phương án 1 như hình vẽ [đã giải]

Một nhóm học sinh tiến hành thí nghiệm điều chế nitrobenzene theo phương án 1 như hình vẽ. Cho con từ vào bình cầu, thêm 30 mL H2SO4 đặc, làm lạnh trong chậu nước đá rồi thêm từ từ 30 mL HNO3 đặc, sau đó cho 10 mL benzene và lắp sinh hàn hồi lưu rồi đun cách thủy trong 60 phút. Biết rằng, máy khuấy từ cung cấp nhiệt lượng đồng thời hệ thống nam châm quay tạo từ trường làm xoay con từ bên trong bình cầu.

a) Viết phương trình hóa học của phản ứng và nêu hiện tượng quan sát được trong bình cầu khi ngừng khuấy, để yên hỗn hợp (khối lượng riêng của nitrobenzene là 1,2 g/cm³).
b) Sau phản ứng nitro hóa, hỗn hợp chất lỏng trong bình cầu gồm: nitrobenzene, benzene dư, các acid và nước. Biết CaCl2 khan có khả năng hút ẩm, nhiệt độ sôi của benzene là 80,1°C và của nitrobenzene là 210,9°C. Hãy trình bày các bước (sử dụng kỹ thuật chiết và chưng cất) tách loại tạp chất để thu được nitrobenzene.
c) Theo quy định an toàn, thí nghiệm này bắt buộc phải tiến hành trong tủ hút. Xác định các khí hoặc hơi độc hại thoát ra từ đầu ống sinh hàn hồi lưu trong quá trình đun nóng và giải thích nguồn gốc sinh ra chúng.
d) Một học sinh đề xuất tiến hành thí nghiệm theo phương án 2 như hình vẽ vì cho rằng:
– Không cần con từ khuấy hỗn hợp cho nên thay máy khuấy từ bằng bếp điện.
– Để ngăn khí độc thoát ra ngoài thì đậy kín đầu trên của ống sinh hàn hồi lưu.
Hãy đánh giá tính khả thi và dự báo những rủi ro có thể xảy ra khi tiến hành theo phương án này. Giải thích.