现在，德国的许多餐馆自身就具备油脂分离技术，将”地沟油”分离出来的废油将被制成生物柴油．已知生物柴油是高级脂肪酸甲酯，可由油脂与甲醇通过酯交换反应生成新酯和新醇得到，

Question

现在，德国的许多餐馆自身就具备油脂分离技术，将”地沟油”分离出来的废油将被制成生物柴油．已知生物柴油是高级脂肪酸甲酯，可由油脂与甲醇通过酯交换反应生成新酯和新醇得到，酯交换过程可以表示为：
R₁COOR₂+R₃OH→R₁COOR₃+R₂OH．
又已知油脂与甲醇互不相溶，反应中若有游离脂肪酸和水，将妨碍酯的交换．目前常用的制备方法是碱催化法，用预处理过的地沟油（中性油）制备生物柴油的步骤如下：
①将酯交换反应器做干燥处理，先向反应器中加入26.52g中性油，再称取40.00g正己烷（约61mL）．
②称取甲醇4.60g（约5.8mL）放到锥形瓶中，然后称取0.20g氢氧化钠固体并使之溶解，然后加到反应器中．
③连接好反应装置．
④控制温度在60～65℃进行恒温加热，搅拌1.5到2小时．
⑤停止加热后，冷却，取出反应器，静置、分液，上层为生物柴油、正己烷和甲醇，下层主要为甘油．
⑥用温水洗涤制得的生物柴油3到4次．
⑦将水洗后的溶液倒入圆底烧瓶中，蒸馏，通过控制温度分别得到甲醇、正己烷，直至无液体蒸出后，烧瓶中剩余的液体主要为生物柴油．

（1）地沟油在预处理时需干燥、蒸馏操作的目的是___；
（2）酯交换反应器由、___、温度计、搅拌棒组成；
（3）步骤①中加入正己烷的作用是___，步骤④可以采用___方式进行恒温加热，步骤⑤中将上下层液体进行分离所需的主要仪器的名称是___，确定步骤⑥中生物柴油已洗涤干净的方法是___；
（4）根据整个流程，分析由中性油制备生物柴油的过程中可以循环利用的物质是___；
（5）假设得到的中性油是油酸甘油酯，结构简式为：．经上述实验后得到油酸甲酯15.40g，则该实验中生物柴油（全以油酸甲酯计量）的产率为___%．

Answer 1

（1）反应中若有游离脂肪酸和水，将妨碍酯的交换，地沟油的预处理干燥、蒸馏操作的目的是除去游离脂肪酸和水，否则将妨碍酯的交换，
故答案为：除去游离脂肪酸和水，否则将妨碍酯的交换；
（2）依据装置图分析可知酯交换反应器由三颈烧瓶、冷凝管、温度计、搅拌棒组成，故答案为：三颈烧瓶；
（3）生物柴油是高级脂肪酸甲酯，可由油脂与甲醇通过酯交换生成新酯和新醇得到，已知油脂与甲醇互不相溶，正己烷是一种有机溶剂可以溶解油脂和甲醇使之混合均匀发生反应；控制温度在60～65℃进行恒温加热应选择水浴加热；分液操作所需主要仪器为分液漏斗；用温水洗涤制得的生物柴油3～4次，检验是否洗涤干净可以利用最后一次的洗涤液检查酸碱性设计，蘸取最后一次的洗涤液，用pH试纸测其酸碱性，若为中性则已洗净，
故答案为：作溶剂，促进油脂与甲醇互溶；60～65℃的水浴加热；分液漏斗；蘸取最后一次的洗涤液，用pH试纸测其酸碱性，若为中性则已洗净；
（4），停止加热后，冷却，取出反应器，静置、分液，上层为生物柴油、正己烷和甲醇，下层主要为甘油，可知正己烷和甲醇可以循环使用，
故答案为：正己烷、甲醇；
（5）26.52g中性油的物质的量为(26.52g)/(884g/mol)=0.03mol，根据C₅₇H₁₀₄O₆～3C₁₉H₃₆O₂可知理论生成油酸甲酯的物质的量为0.03mol×3=0.09mol，质量为0.09mol×296g/mol=26.64g；则产率为(15.40g)/(26.64g)×100%=57.8%；故答案为：57.8%．