Question

【题目】生物柴油是指由动植物油脂（脂肪酸甘油三酯）与醇（甲醇或乙醇）经酯交换反应得到的脂肪酸单烷基酯，可以替代普通柴油使用的清洁的可再生能源。某同学利用菜籽油与甲醇制备生物柴油，其原理及实验步骤：

①称取4.6g CH3OH和0.2g NaOH依次放入锥形瓶中，充分震荡得NaOH溶液甲醇溶液；

②将20g 菜籽油、20g正己烷（作溶剂）、步骤1配得的NaOH甲醇溶液一次加入到三口烧瓶中；

③安装装置（如图）恒温水浴加热，使温度保持在60~65℃左右，搅拌速度400r/min，回流1.5h~2h;

④冷却、分液、水洗、回收溶剂并得到生物柴油。

回答下列问题：

（1）仪器a的名称是_________________ 。

（2）试验中取用的甲醇与油脂的物质的量之比约为6:1，甲醇过量的主要目的是________________；NaOH的用量不宜过多，其原因是____________________________。

（3）步骤4的液体分为两层，上层为生物柴油、正己烷和甲醇。下层主要为甘油、分离出下层液体的方法是_______________________________________ ；上层液体需用温水洗涤，能说明已洗涤干净的依据是____________________________________。

（4）碘值是指每100g油品所能吸收碘（I2）的质量。测定产品碘值得步骤如下：

I.准确称取m g 油品，注入碘量瓶中，向碘量瓶中加入20 mL氯仿溶解后，加入25.00mL韦氏碘液，（IBr溶液及催化剂，发生反应：），立即加塞，摇匀后，将碘量瓶放于黑暗处。

II.30min 后立即加入20 mL 15%的碘化钾溶液和100 mL水，发生反应的化学方程式为 __________________________________________ ，不断震荡，用c mol·L-1 的Na2S2O3溶液滴定至溶液呈浅黄色时，加入1mL 淀粉指示剂，继续滴定（I2 + 2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6），至终点是消耗V1 mL Na2S2O3溶液。滴定终点的现象是 ______________________________________________ 。

III.另做空白对照试验，除不加油品外，其余操作同上，至终点时消耗V2 mL Na2S2O3溶液。则测得的油品的碘值为__________________ g/100g (列出计算表达式）

Answer 1

【答案】蛇形冷凝管 提高油脂的转化率 防止油脂在碱性条件下水解分解生物柴油使得产品产率降低 静置分液漏斗，待分层后，将下层液体从下口放出 用pH试纸检验，水相呈中性 KI+IBr=I2+KBr 加入最后一滴Na2S2O3溶液，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内无变化

【解析】

（1）回流装置用蛇形冷凝管或球形冷凝管；

（2）增大反应物CH3OH的用量可提高油脂的转化率，油脂是酯类物质，在酸性或碱性条件下都能水解；

（3）用分液漏斗分液时，获取下层液体的方法是静置分液漏斗，待分层后，将下层液体从下口放出，后关闭活塞，从分液漏斗上口倒出上层液体；上层液体为生物柴油、正己烷及甲醇，可能含有少量的NaOH溶液，用水洗涤时，可用pH试纸检验，水呈中性时，表明已洗涤干净；

（4）II. 加入碘化钾溶液和100 mL水，碘化钾与IBr反应生成碘单质和溴化钾，碘单质遇淀粉变蓝，加入Na2S2O3溶液与碘单质反应生成碘离子，滴定终点的现象溶液由蓝色变为无色，且半分钟内无变化；

III. 根据关系式：I2 2Na2S2O3可得，求出不加油品时，碘单质的质量，再求加油品时，碘单质的质量，油品消耗的碘单质的物质的量等于不加油品时碘单质的质量减去加油品时碘单质的质量，最后求出油品的碘值。

（1）该装置是回流装置，仪器a的名称是蛇形冷凝管，故答案为：蛇形冷凝管；

（2）加入甲醇在NaOH和正己烷共同作用下，发生酯交换反应，因此增大反应物CH3OH的用量可提高油脂的转化率；油脂是酯类物质，在酸性或碱性条件下都能水解，所以NaOH的用量不宜过多的原因是防止油脂在碱性条件下水解和分解生物柴油使得产品产率降低，故答案为：提高油脂的转化率；防止油脂在碱性条件下水解分解生物柴油使得产品产率降低；

（3）用分液漏斗分液时，获取下层液体的方法是静置分液漏斗，待分层后，将下层液体从下口放出；上层液体为生物柴油、正己烷及甲醇，可能含有少量的NaOH溶液，用水洗涤时，可用pH试纸检验，水呈中性时，表明已洗涤干净，故答案为：先分离出下层液体然后关闭活塞，从分液漏斗上口倒出上层液体；用pH试纸检验，水相呈中性；

（4）II. 加入碘化钾溶液和100 mL水，碘化钾与IBr反应生成碘单质和溴化钾，其化学反应方程式为KI+IBr=I2+KBr；碘单质遇淀粉变蓝，加入Na2S2O3溶液与碘单质反应生成碘离子，滴定终点的现象是加入最后一滴Na2S2O3溶液，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内无变化，故答案为：KI+IBr=I2+KBr；加入最后一滴Na2S2O3溶液，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内无变化；

III. 根据关系式：I2 2Na2S2O3可得，不加油品时，c mol·L-1 的Na2S2O3溶液消耗V2 mL，则n(I2)=n(Na2S2O3)=c×V2×10-3mol，加油品时，c mol·L-1 的Na2S2O3溶液消耗V1 mL，则n(I2)=n(Na2S2O3)=c×V1×10-3mol，那么油品消耗的碘单质的物质的量为n(I2)=

c×V2×10-3mol-c×V1×10-3mol=c(V2 -V1)×10-3mol，m(I2)=n·M=127×2×c（V2 -V1）×10-3mol=127 c(V2 -V1)×10-3，则测得的油品的碘值为：，故答案为：。