高考申論題
112年
[化學工程] 化學程序工業(包括質能均衡)
第 二 題
📖 題組：
酒精（95 wt%）欲純化為酒精（99 wt%）可採用共沸蒸餾技術，請回答下列問題：
酒精（95 wt%）欲純化為酒精（99 wt%）可採用共沸蒸餾技術，請回答下列問題：
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (二)
請列舉純化酒精常使用之三種共沸劑。（9 分）
思路引導 VIP
看到酒精脫水純化（95%至99%），應直覺聯想乙醇-水系統的共沸現象，以及共沸蒸餾需加入第三成分（共沸劑/Entrainer）來打破共沸點。答題時除了列出名稱（如苯、環己烷、甲苯），建議補充其在製程上的毒性考量與工業現況，以確保拿下完整的 9 分配分。
小題 (一)
何謂「共沸蒸餾」？（11 分）
思路引導 VIP
看到「共沸蒸餾」，應先聯想到混合物存在熱力學上的「共沸點」（如乙醇-水在 95.6 wt%），導致一般分餾無法進一步純化。解題關鍵在於說明「加入第三成分（共沸劑 / Entrainer）」以改變原有相對揮發度，並務必結合題幹，舉出乙醇純化（加入苯或環己烷）的經典操作實例與塔頂塔底產物變化來爭取高分。
酒精共沸蒸餾純化
💡 加入第三成分打破共沸限制，利用最低共沸點帶走水分。
| 比較維度 | 苯 (Benzene) | VS | 環己烷 (Cyclohexane) |
|---|---|---|---|
| 工業地位 | 傳統、經典脫水劑 | — | 現代主流替代劑 |
| 安全性 | 具致癌性與高毒性 | — | 低毒性，安全性高 |
| 分離效果 | 極佳，形成最低共沸物 | — | 良好，利於綠色製程 |
💬基於工安環保考量，低毒性的環己烷已在工業製程中取代苯。
