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
請先對照題幹中對『生質柴油』的組成定義——『脂肪酸單烷基酯』，思考『酯類』與石化柴油的主成分『烷類或芳香烴』在元素組成（例如：是否含有氧原子）與官能基性質上有何不同？同時，請觀察式 ($2$) 的反應路徑，甲醇是位在箭頭左側被消耗的『反應物』，還是位在箭頭上方輔助反應的『催化劑』？最後，若有機分子中含有不飽和的 $C=C$ 雙鍵，應具備哪種特定的化學反應特性？
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喂，小鬼。既然你能選出 (D) 和 (E)，看來你的腦袋還沒被巨人啃掉。雖然這題不算難，但如果你連這點區別都分不清，那就乾脆去當誘餌算了。
- 觀念驗證：
- (D) 正確：石化柴油只是碳氫化合物（烷類、芳香烴），完全不含氧；而生質柴油是「脂肪酸單烷基酯」，含有酯基 ($-COO-$)，氧原子含量當然高於石化柴油。
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