Question

20．生物柴油是高級(jí)脂肪酸甲酯，可由油脂與甲醇通過取代反應(yīng)（酯交換，生成新酯和新醇）得到，用菜籽油制備生物柴油的步驟如下：
①將三口燒瓶和錐形瓶做干燥處理，先向三口燒瓶中加入20g菜籽油，再稱取40g正已烷（約61mL）．
②稱取甲醇4.6g（約5.8mL）放到錐形瓶中，然后稱取0.2g氫氧化鈉固體并使之溶解，然后加到三口燒瓶中．
③如下圖所示安裝三口燒瓶．
④恒溫水浴加熱，使溫度保持在60-65℃左右，攪拌1.5-2h．
⑤停止加熱后，冷卻，取出三口燒瓶，靜置、分液，上層為生物紫油，正已烷和甲醇，下層主要為甘油．
⑥用溫水洗滌制得的生物柴油3-4次．
⑦將水洗后的溶液倒入圓底燒瓶中，蒸餾，溫度保持在120℃左右，直至無(wú)液體蒸出后，燒瓶中剩余的液體主要即為生物柴油．
（1）氫氧化鈉的作用是催化劑．
（2）正已烷的作用是作溶劑．
（3）圖中冷凝管的作用是冷凝回流．
（4）步驟⑤分液，用到的主要的一種玻璃儀器是分液漏斗（寫名稱）
（5）確定步驟⑥已洗滌干凈的方法是取最后一次洗滌液中水層中的液體，用pH試紙測(cè)定，若pH=7，則證明已洗滌干凈．
（6）酸價(jià)（1g油酯的游離脂肪酸所需氫氧化鉀的毫克數(shù)）的測(cè)定
a．稱取均勻試樣Wg注入錐形瓶中，加入石油醚-乙醇混合液25mL，搖動(dòng)錐形瓶使試樣溶解．
b．滴入3滴酚酞，用0.100mol/L KOH溶液滴定至出現(xiàn)微紅色且保持30s不消失，消耗KOH溶液VmL．
則該生物柴油的酸價(jià)為$\frac{5.6V}{W}$（用含W、V的代數(shù)式表示）

Answer 1

分析 （1）要酯的水解反應(yīng)中，用氫氧化鈉作催化劑；
（2）菜籽油以溶于水，難以直接與氫氧化鈉等充分分混合，用正已烷作溶劑，使反應(yīng)物能充分混合；
（3）反應(yīng)中甲醇等有機(jī)物易揮發(fā)，為使反應(yīng)能充分進(jìn)行，對(duì)反應(yīng)混合物要冷凝回流；
（4）分液操作中用到的主要的一種玻璃儀器是分液漏斗；
（5）根據(jù)洗滌后的洗滌液的pH值可確定步驟⑥是否已洗滌干凈；
（6）根據(jù)題意可計(jì)算出反應(yīng)用掉的氫氧化鉀的質(zhì)量為0.100mol/L×0.001VL×56g/mol=5.6Vmg，氫氧化鉀的質(zhì)量與生物柴油的質(zhì)量之比即為該生物柴油的酸價(jià)．

解答 解：（1）要酯的水解反應(yīng)中，用氫氧化鈉作催化劑，
故答案為：催化劑；
（2）菜籽油以溶于水，難以直接與氫氧化鈉等充分分混合，用正已烷作溶劑，使反應(yīng)物能充分混合，
故答案為：作溶劑；
（3）反應(yīng)中甲醇等有機(jī)物易揮發(fā)，為使反應(yīng)能充分進(jìn)行，對(duì)反應(yīng)混合物要冷凝回流，所以用冷凝管進(jìn)行冷凝回流，
故答案為：冷凝回流；
（4）分液操作中用到的主要的一種玻璃儀器是分液漏斗，
故答案為：分液漏斗；
（5）根據(jù)洗滌后的洗滌液的pH值可確定步驟⑥是否已洗滌干凈，操作為取最后一次洗滌液中水層中的液體，用pH試紙測(cè)定，若pH=7，則證明已洗滌干凈，
故答案為：取最后一次洗滌液中水層中的液體，用pH試紙測(cè)定，若pH=7，則證明已洗滌干凈；
（6）根據(jù)題意可計(jì)算出反應(yīng)用掉的氫氧化鉀的質(zhì)量為0.100mol/L×0.001VL×56g/mol=5.6Vmg，氫氧化鉀的質(zhì)量與生物柴油的質(zhì)量之比即為該生物柴油的酸價(jià)，所以該生物柴油的酸價(jià)為$\frac{5.6V}{W}$，
故答案為：$\frac{5.6V}{W}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了有機(jī)混合物的分離方法和實(shí)驗(yàn)過程分析應(yīng)用，主要是題目信息的理解應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．