题目内容

20．生物柴油是高级脂肪酸甲酯，可由油脂与甲醇通过取代反应（酯交换，生成新酯和新醇）得到，用菜籽油制备生物柴油的步骤如下：
①将三口烧瓶和锥形瓶做干燥处理，先向三口烧瓶中加入20g菜籽油，再称取40g正已烷（约61mL）．
②称取甲醇4.6g（约5.8mL）放到锥形瓶中，然后称取0.2g氢氧化钠固体并使之溶解，然后加到三口烧瓶中．
③如下图所示安装三口烧瓶．
④恒温水浴加热，使温度保持在60-65℃左右，搅拌1.5-2h．
⑤停止加热后，冷却，取出三口烧瓶，静置、分液，上层为生物紫油，正已烷和甲醇，下层主要为甘油．
⑥用温水洗涤制得的生物柴油3-4次．
⑦将水洗后的溶液倒入圆底烧瓶中，蒸馏，温度保持在120℃左右，直至无液体蒸出后，烧瓶中剩余的液体主要即为生物柴油．
（1）氢氧化钠的作用是催化剂．
（2）正已烷的作用是作溶剂．
（3）图中冷凝管的作用是冷凝回流．
（4）步骤⑤分液，用到的主要的一种玻璃仪器是分液漏斗（写名称）
（5）确定步骤⑥已洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液中水层中的液体，用pH试纸测定，若pH=7，则证明已洗涤干净．
（6）酸价（1g油酯的游离脂肪酸所需氢氧化钾的毫克数）的测定
a．称取均匀试样Wg注入锥形瓶中，加入石油醚-乙醇混合液25mL，摇动锥形瓶使试样溶解．
b．滴入3滴酚酞，用0.100mol/L KOH溶液滴定至出现微红色且保持30s不消失，消耗KOH溶液VmL．
则该生物柴油的酸价为$\frac{5.6V}{W}$（用含W、V的代数式表示）

分析 （1）要酯的水解反应中，用氢氧化钠作催化剂；
（2）菜籽油以溶于水，难以直接与氢氧化钠等充分分混合，用正已烷作溶剂，使反应物能充分混合；
（3）反应中甲醇等有机物易挥发，为使反应能充分进行，对反应混合物要冷凝回流；
（4）分液操作中用到的主要的一种玻璃仪器是分液漏斗；
（5）根据洗涤后的洗涤液的pH值可确定步骤⑥是否已洗涤干净；
（6）根据题意可计算出反应用掉的氢氧化钾的质量为0.100mol/L×0.001VL×56g/mol=5.6Vmg，氢氧化钾的质量与生物柴油的质量之比即为该生物柴油的酸价．

解答 解：（1）要酯的水解反应中，用氢氧化钠作催化剂，
故答案为：催化剂；
（2）菜籽油以溶于水，难以直接与氢氧化钠等充分分混合，用正已烷作溶剂，使反应物能充分混合，
故答案为：作溶剂；
（3）反应中甲醇等有机物易挥发，为使反应能充分进行，对反应混合物要冷凝回流，所以用冷凝管进行冷凝回流，
故答案为：冷凝回流；
（4）分液操作中用到的主要的一种玻璃仪器是分液漏斗，
故答案为：分液漏斗；
（5）根据洗涤后的洗涤液的pH值可确定步骤⑥是否已洗涤干净，操作为取最后一次洗涤液中水层中的液体，用pH试纸测定，若pH=7，则证明已洗涤干净，
故答案为：取最后一次洗涤液中水层中的液体，用pH试纸测定，若pH=7，则证明已洗涤干净；
（6）根据题意可计算出反应用掉的氢氧化钾的质量为0.100mol/L×0.001VL×56g/mol=5.6Vmg，氢氧化钾的质量与生物柴油的质量之比即为该生物柴油的酸价，所以该生物柴油的酸价为$\frac{5.6V}{W}$，
故答案为：$\frac{5.6V}{W}$．

点评 本题考查了有机混合物的分离方法和实验过程分析应用，主要是题目信息的理解应用，掌握基础是解题关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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（3）ClO2是一种高效水处理剂，可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备：
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③NaClO2溶液（含少量NaOH）的pH=13，则溶液$\frac{c（O{H}^{-}）•c（Cl{O}_{2}^{-}）}{c（HCl{O}_{2}）}$=1.07×1012．
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（1）写出该反应的平衡常数的表达式．$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{2}）}$
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15．实验室制备1，2-二溴乙烷的反应原理如下：
CH3CH2OH$→_{170℃}^{H_{2}SO_{4}（浓）}$CH2=CH2，CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br
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有关数据列表如下：
 乙醇1，2-二溴乙烷乙醚
状态无色液体无色液体无色液体
密度g/cm30.792.20.71
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回答下列问题：
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主族
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2①②③
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