题目内容
【题目】某兴趣小组利用废旧聚乳酸材料制备乳酸铝,方案如下:
己知:①反应原理:
乳酸常温下为易溶于水、乙醇等溶剂的液体;乳酸铝为白色或黄色粉末状固体,溶于水,不溶于乙醇等有机溶剂。
请回答:
(1)聚乳酸与NaOH加热回流合适的装置是_________,仪器a的名称_________。
(2)其他条件不变调整乳酸溶液质量分数,以及其他条件不变调整乳酸和铝的物质的最之比,得出如下实验数据。根据实验1-3,最合适的(乳酸)为_________。根据实验4-6,n(乳酸):n(铝)最合适的选择为3.025,不考虑实验原料价格,最可能的理由是:_________。
编号 | 时间/h | n(乳酸)∶n(铝) | (乳酸) | 产率(%) | 编号 | 时间/h | n(乳酸)∶n(铝) | (乳酸) | 产率(%) |
1 | 8 | 3.025 | 0.10 | 64.0 | 4 | 10 | 2.935 | 0.20 | 78.4 |
2 | 8 | 3.025 | 0.20 | 72.0 | 5 | 10 | 3.025 | 0.20 | 90.2 |
3 | 8 | 3.025 | 0.30 | 68.5 | 6 | 10 | 3.505 | 0.20 | 91.3 |
(3)抽滤I需对反应容器进行洗涤,并将洗涤液也抽滤。抽虑Ⅱ需对粗产品进行洗涤。所用洗涤剂最合适的分别是_________。
A.抽滤I洗涤剂用热水,抽虑Ⅱ洗涤剂用冷水;
B.抽滤I洗涤剂用滤液,抽虑Ⅱ洗涤剂用滤液;
C.抽滤I洗涤剂先用滤液再用无水乙醇,抽虑Ⅱ洗涤剂用无水乙醇;
D.抽滤I洗涤剂先用无水乙醇再用滤液,抽虑Ⅱ洗涤剂先用无水乙醇再用滤液。
(4)乳酸铝纯度测定方法如下:取ag乳酸铝(相对分子质量294)样品溶解,加入缓冲溶液调节pH值,加入bmLcmol·L-1的EDTA溶液。然后加入指示剂,用d mol·L-1的标准锌溶液滴定过量的EDTA溶液。Al3+和Zn2+与EDTA均1∶1反应。实验消耗标准锌溶液 emL,则乳酸铝纯度为_________。
【答案】 甲 冷凝管 0.20 超过3.025后产率变化不大,而乳酸过量较多反而使得产物杂质较多 C %
【解析】(1)装置甲烧瓶上长导管可作冷凝回流,通过反复回流,可以提高原料利用率,适合聚乳酸与NaOH加热装置,仪器a的名称为冷凝管;
(2)根据实验1-3,(乳酸)为0.20 ,产率最高;根据实验4-6,因n(乳酸):n(铝)超过3.025后产率变化不大,而乳酸过量较多反而使得产物杂质较多,则n(乳酸):n(铝)最合适的选择为3.025;
(3)抽滤I需对反应容器进行洗涤,并将洗涤液也抽滤,洗涤剂可先用滤液洗涤,可减小溶质的操作,且方便、经济,再用无水乙醇,减小产品的损失;抽虑Ⅱ需对粗产品进行洗涤,可直接选择无水乙醇,这样可避免水洗,减小产品的损失,故答案为C。
(4)总EDTA的物质的量为b×10-3L×cmol·L-1=bc×10-3mol,消耗标准锌的物质的量为e×10-3L×dmol·L-1=de×10-3mol,乳酸铝的物质的量为bc×10-3mol-de×10-3mol=(bc-de)×10-3mol,则乳酸铝纯度为×100%=
%。
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