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【题目】生物柴油是一种用植物油、动物油或废弃油脂等为原料加工而成的清洁燃料,主要成分为高级脂肪酸甲酯。一种用菜籽油等为原料制备生物柴油的实验步骤如下:

①向右图所示的三口烧瓶中加入3.2 g CH3OH、0.2 g NaOH,溶解后向其中加入20 g(0.021~0.023 mol)菜籽油及60 mL正己烷。

②加热至60~65 ℃,搅拌2.5~3 h,静置。上层为生物柴油、正己烷及甲醇,下层主要为甘油。

③分液、水洗。

④蒸馏,保持120℃时至无液体流出,剩余物为生物柴油。

(1)步骤①中控制n(CH3OH)/n(油脂)>3的目的是________;正己烷的作用是________。

(2)步骤②适宜的加热方式是________;菜籽油的成分之一油酸甘油酯(结构简式如右图)与甲醇反应的化学方程式为________________________________________________。

(3)步骤③用分液漏斗分离时,获取上层液体的方法是________;用水洗涤上层液体时,说明已洗涤干净的依据是__________________________________。

【答案】 提高酯交换时油脂的转化率 溶剂 水浴加热 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

【解析】(1)根据题意生物柴油主要成分为高级脂肪酸甲酯,菜籽油的主要成分为高级脂肪酸甘油酯,所以加入甲醇在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;其中正己烷作为溶济,溶解菜籽油促进反应进行;

(2) 加热温度为60~65℃,所以适宜的加热方法是水浴;油酸甘油酯与甲醇反应的化学方程式为;

(3) 用分液漏斗分液时,获取上层液体的方法是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;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。

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【题目】硫氰酸盐、苯酚及硫代硫酸盐是HPF脱硫废液中的主要污染物(其中还含有Cl-、SO、Na+等),可用NaClO3、H2SO4作脱除的试剂。

(1)Cl2与热的NaOH溶液反应生成NaClO3,该反应的化学方程式为____________________________。

(2) 常温时,反应C6H5O-+H2O C6H5OH+OH-的平衡常数为K=________(C6H5OH的Ka=1×10-10)。

(3)处理该废水需经预处理和再处理阶段。

①用浓硫酸对600 mL HPF脱硫废液进行酸化预处理(反应温度100℃),其结果如表1所示:

表1 预处理前后三种离子浓度变化情况

项目

S2O (g·L-1)

SCN-(g·L-1)

苯酚(g·L-1)

pH

处理前

34.28

70.11

1.3

8.55

处理后

0.91

69.76

1.35

2.4

由表1可知,该处理过程中主要被除去的污染物是________。

②对预处理后废液进行再处理(反应温度100 ℃)时,13次依次向废液中加入试剂情况如表2所示:

表2 13次依次加入试剂情况

次数

1

2

3

4

span>5

6

7

8

9

10

11

12

13

NaClO3/g

16.3

0

0

0

0

0

7.6

0

5.7

0

10.9

0

7.1

浓H2SO4/mL

0

2

2

2

4

4

0

4

0

4

0

4

0

实验结果如图1所示:

前6次苯酚脱除率可达到80%左右,该过程中苯酚转化为白色沉淀(含苯环),这与溶液中ClO和Cl-反应产生Cl2有关。该白色沉淀可能的结构简式为______________。

③由表2和图1中数据得出,第7~13次操作中SCN-在较强酸性条件下被ClO (不水解)氧化的依据是________。此过程中产生大量砖红色沉淀(夹杂少量白色沉淀),对沉淀进行XPS分析,部分元素的物质的量分数如图2所示。已知SCN-可被某些氧化剂(如Cu2+等)最终氧化为砖红色的沉淀(SCN)x。一种推测认为该实验中产生的砖红色沉淀为(SCN)x,支持该推测的证据有:________。

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