Question

某工廠廢液經(jīng)測(cè)定得知主要含有乙醇，其中還有丙酮、乙酸和乙酸乙酯．根據(jù)下表中各物質(zhì)的性質(zhì)，按下列步驟回收乙醇和乙酸．

物質(zhì)	丙酮	乙酸乙酯	乙醇	乙酸
沸點(diǎn)/℃	56.2	77.06	78.5	117.9

①向廢液中加入燒堿溶液，調(diào)整溶液的pH=10；
②將混合液放入蒸餾燒瓶中緩緩加熱；
③收集溫度在75℃～80℃時(shí)的餾出物；
④待蒸餾燒瓶中的殘液冷卻后向其中加濃硫酸（過(guò)量），然后再進(jìn)行蒸餾，回收餾出物．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）加入燒堿使溶液的pH=10的目的是

 

．
（2）在蒸餾時(shí)，溫度計(jì)的位置是

 

，溫度計(jì)的作用是

 

．
（3）在70℃～85℃時(shí)餾出物的主要成分是

 

．
（4）在步驟④中加入過(guò)量濃硫酸的目的是（用化學(xué)方程式表示）

 

；此實(shí)驗(yàn)中采用濃硫酸而不用稀硫酸的原因是

 

（5）當(dāng)最后蒸餾的溫度控制在85℃～125℃一段時(shí)間后，耐酸蒸餾器殘液中溶質(zhì)的主要成分是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：某工廠廢液經(jīng)測(cè)定得知主要含有乙醇，其中還有丙酮、乙酸和乙酸乙酯
①向廢液中加入燒堿溶液，調(diào)整溶液的pH=10，將乙酸轉(zhuǎn)化為醋酸鈉，乙酸乙酯變化為乙酸鈉和乙醇；
②將混合液放入蒸餾燒瓶中緩緩加熱，控制物質(zhì)沸點(diǎn)；
③收集溫度在75℃～80℃時(shí)的餾出物，結(jié)合沸點(diǎn)可知是收集乙醇；
④待蒸餾燒瓶中的殘液冷卻后向其中加濃硫酸（過(guò)量），然后再進(jìn)行蒸餾，回收餾出物為乙酸，殘液中溶質(zhì)為硫酸鈉；

解答： 解：某工廠廢液經(jīng)測(cè)定得知主要含有乙醇，其中還有丙酮、乙酸和乙酸乙酯
①向廢液中加入燒堿溶液，調(diào)整溶液的pH=10，將乙酸轉(zhuǎn)化為醋酸鈉，乙酸乙酯變化為乙酸鈉和乙醇；
②將混合液放入蒸餾燒瓶中緩緩加熱，控制物質(zhì)沸點(diǎn)；
③收集溫度在75℃～80℃時(shí)的餾出物，結(jié)合沸點(diǎn)可知是收集乙醇；
④待蒸餾燒瓶中的殘液冷卻后向其中加濃硫酸（過(guò)量），然后再進(jìn)行蒸餾，回收餾出物為乙酸，殘液中溶質(zhì)為硫酸鈉；
（1）加入燒堿使溶液的pH=10的目的是將乙酸轉(zhuǎn)化為乙酸鈉，使乙酸乙酯在轉(zhuǎn)化為乙酸鈉和乙醇；
故答案為：將乙酸轉(zhuǎn)化為乙酸鈉，使乙酸乙酯在轉(zhuǎn)化為乙酸鈉和乙醇；
（2）在蒸餾時(shí)，溫度計(jì)的位置是溫度計(jì)的液泡與蒸餾燒瓶支管口相平測(cè)定流出氣體的沸點(diǎn)，溫度計(jì)的作用是判斷餾分的成分；
故答案為：溫度計(jì)的液泡與蒸餾燒瓶支管口相平，判斷餾分的成分；
（3）依據(jù)圖表中物質(zhì)沸點(diǎn)分析可知，在70℃～85℃時(shí)餾出物的主要成分是乙醇；
故答案為：乙醇；
（4）在步驟④中加入過(guò)量濃硫酸的目的是和醋酸鈉反應(yīng)生成醋酸，方程式為2CH₃COONa+H₂SO₄-→Na₂SO₄+2CH₃COOH，然后再進(jìn)行蒸餾，回收餾出物得到乙酸，此實(shí)驗(yàn)中采用濃硫酸而不用稀硫酸的原因是縮短蒸餾時(shí)間或節(jié)省能源；
故答案為：2CH₃COONa+H₂SO₄-→Na₂SO₄+2CH₃COOH，縮短蒸餾時(shí)間或節(jié)省能源；
（5）當(dāng)最后蒸餾的溫度控制在85℃～125℃一段時(shí)間后，耐酸蒸餾器殘液中溶質(zhì)的主要成分依據(jù)反應(yīng)2CH₃COONa+H₂SO₄-→Na₂SO₄+2CH₃COOH 可知，得到殘液中溶質(zhì)的主要成分是硫酸鈉，Na₂SO₄；
故答案為：Na₂SO₄；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了有機(jī)物混合物分離提純的方法和實(shí)驗(yàn)過(guò)程分析判斷，蒸餾和提純的實(shí)驗(yàn)操作，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．