Question

某工廠廢液經(jīng)測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（過量），然后再進(jìn)行蒸餾，回收餾出物．
請回答下列問題：
（1）加入燒堿使溶液的pH=10的目的是

 

．
（2）在蒸餾時，溫度計的位置是

 

，溫度計的作用是

 

．
（3）在70℃～85℃時餾出物的主要成分是

 

．
（4）在步驟④中加入過量濃硫酸的目的是（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

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計題

分析：某工廠廢液經(jīng)測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，溫度計的位置是溫度計的液泡與蒸餾燒瓶支管口相平測定流出氣體的沸點(diǎn)，溫度計的作用是判斷餾分的成分；
故答案為：溫度計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間或節(jié)省能源；
故答案為：2CH₃COONa+H₂SO₄-→Na₂SO₄+2CH₃COOH，縮短蒸餾時間或節(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：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．