分科測驗
113年
化學
第 22 題
📖 題組:
22-24題為題組 生質柴油是具有發展性可替代石油的永續能源之一,可直接或混合石化柴油作為燃料。生質柴油是脂肪酸單烷基酯,可利用廢食用油脂,經由酯交換反應得到,如式(1)所示。酯交換反應可經由鹼或酵素催化進行,其中鹼催化反應的反應速率快,且催化劑用量較少,成本低廉,常用於製備生質柴油。 小華依據化學反應式(2),在實驗室中製備生質柴油;取 $0.12$ 克氫氧化鉀溶於 3 毫升甲醇(約為 $0.074$ 莫耳)後放入試管中,再加入 $12$ 毫升的廢食用油(約為 $0.012$ 莫耳),充分混合並加熱使反應完全。
22-24題為題組 生質柴油是具有發展性可替代石油的永續能源之一,可直接或混合石化柴油作為燃料。生質柴油是脂肪酸單烷基酯,可利用廢食用油脂,經由酯交換反應得到,如式(1)所示。酯交換反應可經由鹼或酵素催化進行,其中鹼催化反應的反應速率快,且催化劑用量較少,成本低廉,常用於製備生質柴油。 小華依據化學反應式(2),在實驗室中製備生質柴油;取 $0.12$ 克氫氧化鉀溶於 3 毫升甲醇(約為 $0.074$ 莫耳)後放入試管中,再加入 $12$ 毫升的廢食用油(約為 $0.012$ 莫耳),充分混合並加熱使反應完全。
石化柴油的主要成分為含 15 到 20 個碳原子的鏈狀烷類、環狀烷類或芳香烴類。下列關於上述生質柴油的敘述,哪些正確?(多選)
- A 生質柴油屬於鏈狀烷類
- B 式(2)中,甲醇為催化劑
- C 生質柴油是具有酸性的有機化合物
- D 每莫耳生質柴油的氧原子含量高於石化柴油
- E 具有不飽和碳-碳雙鍵的生質柴油,可進行氫化反應
思路引導 VIP
請試著觀察題目文章中對「石化柴油」成分的描述,並對比式(2)中「生質柴油」的結構式,這兩種柴油在組成的『元素種類』上有什麼最根本的差異?另外,觀察生質柴油的碳鏈,如果出現了『雙鍵』,你可以聯想到有機化學中哪一種常見的反應呢?
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🎉 答題優異!
太棒了!這題多選題綜合考驗了你對有機化合物官能基的辨識、反應物角色的判斷以及分子特性的理解。你精準地選出了正確答案,可見你的化學核心概念非常扎實!
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生質柴油與酯交換
💡 理解生質柴油結構性質與酯交換反應的實驗觀察及計算。
- 生質柴油為脂肪酸單烷基酯,非烴類且含有氧原子。
- 由油脂與醇經酯交換產生,甘油(丙三醇)為副產物。
- 鹼催化反應中,KOH使醇溶液呈鹼性,需注意變色。
- 依密度判斷分層:甘油密度最高居下層,油脂類在上層。