Question

某工厂废液经测定得知主要含有乙醇，其中还有丙酮、乙酸和乙酸乙酯．根据下表中各物质的性质，按下列步骤回收乙醇和乙酸．

物质	丙酮	乙酸乙酯	乙醇	乙酸
沸点/℃	56.2	77.06	78.5	117.9

①向废液中加入烧碱溶液，调整溶液的pH=10；
②将混合液放入蒸馏烧瓶中缓缓加热；
③收集温度在75℃～80℃时的馏出物；
④待蒸馏烧瓶中的残液冷却后向其中加浓硫酸（过量），然后再进行蒸馏，回收馏出物．
请回答下列问题：
（1）加入烧碱使溶液的pH=10的目的是

 

．
（2）在蒸馏时，温度计的位置是

 

，温度计的作用是

 

．
（3）在70℃～85℃时馏出物的主要成分是

 

．
（4）在步骤④中加入过量浓硫酸的目的是（用化学方程式表示）

 

；此实验中采用浓硫酸而不用稀硫酸的原因是

 

（5）当最后蒸馏的温度控制在85℃～125℃一段时间后，耐酸蒸馏器残液中溶质的主要成分是

 

．

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

专题：实验设计题

分析：某工厂废液经测定得知主要含有乙醇，其中还有丙酮、乙酸和乙酸乙酯
①向废液中加入烧碱溶液，调整溶液的pH=10，将乙酸转化为醋酸钠，乙酸乙酯变化为乙酸钠和乙醇；
②将混合液放入蒸馏烧瓶中缓缓加热，控制物质沸点；
③收集温度在75℃～80℃时的馏出物，结合沸点可知是收集乙醇；
④待蒸馏烧瓶中的残液冷却后向其中加浓硫酸（过量），然后再进行蒸馏，回收馏出物为乙酸，残液中溶质为硫酸钠；

解答： 解：某工厂废液经测定得知主要含有乙醇，其中还有丙酮、乙酸和乙酸乙酯
①向废液中加入烧碱溶液，调整溶液的pH=10，将乙酸转化为醋酸钠，乙酸乙酯变化为乙酸钠和乙醇；
②将混合液放入蒸馏烧瓶中缓缓加热，控制物质沸点；
③收集温度在75℃～80℃时的馏出物，结合沸点可知是收集乙醇；
④待蒸馏烧瓶中的残液冷却后向其中加浓硫酸（过量），然后再进行蒸馏，回收馏出物为乙酸，残液中溶质为硫酸钠；
（1）加入烧碱使溶液的pH=10的目的是将乙酸转化为乙酸钠，使乙酸乙酯在转化为乙酸钠和乙醇；
故答案为：将乙酸转化为乙酸钠，使乙酸乙酯在转化为乙酸钠和乙醇；
（2）在蒸馏时，温度计的位置是温度计的液泡与蒸馏烧瓶支管口相平测定流出气体的沸点，温度计的作用是判断馏分的成分；
故答案为：温度计的液泡与蒸馏烧瓶支管口相平，判断馏分的成分；
（3）依据图表中物质沸点分析可知，在70℃～85℃时馏出物的主要成分是乙醇；
故答案为：乙醇；
（4）在步骤④中加入过量浓硫酸的目的是和醋酸钠反应生成醋酸，方程式为2CH₃COONa+H₂SO₄-→Na₂SO₄+2CH₃COOH，然后再进行蒸馏，回收馏出物得到乙酸，此实验中采用浓硫酸而不用稀硫酸的原因是缩短蒸馏时间或节省能源；
故答案为：2CH₃COONa+H₂SO₄-→Na₂SO₄+2CH₃COOH，缩短蒸馏时间或节省能源；
（5）当最后蒸馏的温度控制在85℃～125℃一段时间后，耐酸蒸馏器残液中溶质的主要成分依据反应2CH₃COONa+H₂SO₄-→Na₂SO₄+2CH₃COOH 可知，得到残液中溶质的主要成分是硫酸钠，Na₂SO₄；
故答案为：Na₂SO₄；

点评：本题考查了有机物混合物分离提纯的方法和实验过程分析判断，蒸馏和提纯的实验操作，掌握基础是关键，题目难度中等．