Question

某學習小組欲模擬從某工廠廢液中回收丙酮、乙醇和乙酸的實驗。制定了如下試驗流程。

已知該廢液中主要含有乙醇，其中還溶有丙酮、乙酸和乙酸乙酯。且各種成分的沸點如下表：

物質	丙酮	乙酸乙酯	乙醇	乙酸
沸點（℃）	56.2	77.06	78	117.9

 

（1）餾分3的成分為____________。

（2）上述流程中調節pH＝10的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

（3）該小組同學的蒸餾裝置如圖所示。則A中溫度計的位置正確的是________（填“a”“b”或“c”）。

（4）國家標準規定，優質高度濃香型白酒總酸量（以乙酸計）應不少于0.30 g/L，總酯量（以乙酸乙酯計）應不少于2.0 g/L。

①為測定某白酒樣品的總酸量，取20.00 mL樣品于錐形瓶中，加入酚酞指示劑2滴，用0.010 mol/L的NaOH標準溶液滴定至終點。判斷終點的依據是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

若該白酒樣品為優質級，則消耗NaOH溶液體積應不小于________mL。

②白酒中的總酯量可用返滴法測定。往上題滴定后的溶液（恰好至終點）中再加入20.00mL0.100mol/L NaOH標準溶液，用圖裝置水浴加熱半小時。冷卻后用0.100mol/L的硫酸標準溶液滴定至終點。加熱半小時的目的是______________________，冷凝管的作用是______________。已知最終消耗硫酸標準溶液7.70 mL，該白酒樣品中總酯量為________g/L（保留小數點后三位數字）。

（5）下列操作會使總酯量測定結果偏高的是________（選填編號）

a．加熱時未使用水浴和冷凝管

b．滴定前滴定管內無氣泡，滴定后產生氣泡

c．滴定管未用硫酸標準溶液潤洗

 

Answer 1

（1）乙酸

（2）使乙酸生成乙酸鈉；使乙酸乙酯在加熱蒸餾時生成乙酸鈉和乙醇（答成使乙酸乙酯水解也可）

（3）b

（4）①溶液由無色變為粉紅色，半分鐘內不褪色　10.00

②使酯水解完全　冷凝回流　2.024

（5）b

【解析】（1）～（2）該流程的原理為：首先加入NaOH溶液調節pH＝10，使乙酸轉化為難揮發的乙酸鈉，同時，乙酸乙酯在加熱蒸餾時也發生水解生成難揮發的乙酸鈉和乙醇，這樣在第一次蒸餾時可得丙酮和乙醇兩種餾分；向殘液中加入濃硫酸，發生反應2CH3COONa＋H2SO4（濃）―→Na2SO4＋2CH3COOH，再加熱至118 ℃，收集餾出物，得乙酸。

（3）蒸餾裝置溫度計測量的是蒸出的蒸氣的溫度，故溫度計的感溫泡應置于蒸餾燒瓶支管口附近。

（4）①若為優質白酒，則其中醋酸的最小含量為0.30 g/L，其物質的量濃度為＝0.005 0 mol·L－1；20.00×10－3 L×0.005 0 mol·L－1＝0.010 mol·L－1×V，則V＝0.010 L，即10 mL。

②該實驗的原理是加入過量的氫氧化鈉溶液加熱使之充分水解，再用稀硫酸滴定過量的氫氧化鈉，通過乙酸乙酯消耗的氫氧化鈉的量來求出乙酸乙酯的量。n（CH3COOCH2CH3）＝20.00×10－3 L×0.100 mol·L－1－7.70×10－3 L×2×0.100 mol·L－1＝0.000 46 mol，故該白酒樣品中總酯量為＝2.024 g·L－1。

（5）加熱時未使用冷凝管可導致乙酸乙酯蒸氣逸出，使乙酸乙酯消耗氫氧化鈉溶液體積偏小，造成結果偏小；滴定前滴定管內無氣泡，滴定后產生氣泡，滴定時消耗硫酸體積讀數偏小，造成計算時乙酸乙酯消耗氫氧化鈉溶液體積偏大，結果偏大；滴定管未用標準硫酸溶液潤洗，滴定時消耗硫酸體積偏大，造成乙酸乙酯消耗氫氧化鈉溶液體積偏小，結果偏小。