Question

【題目】檸檬酸（C6H8O7）是一種工業原料，廣泛應用于食品、醫藥等行業，如圖2、4是兩種不同方法制備一水檸檬酸晶體C6H8O7H2O）的工藝流程圖，回答相關問題： 【資料卡片】：
①檸檬酸水溶液顯酸性；
②工業生產檸檬酸，原料預處理后，得到的發酵液中含有檸檬酸及其他可溶性雜質；
③一水檸檬酸在不同溫度下的溶解度下表：

溫度/℃	0	10	20	30	40	…
溶解度/g	96	118	146	183	216	…

④某種專用樹脂對檸檬酸的吸附率和水溫的關系如圖1：
【鈣鹽法制備】（如圖2）

（1）氣體X是（填化學式），實驗室檢驗該氣體的化學方程式為；
（2）在發酵液中加入CaCO3 ， 同時升溫至90℃，這樣做的目的是；
（3）加入硫酸反應的化學方程式為 ， 是反應（填基本反應類型）；
（4）操作1、2的名稱是 ， 實驗完成此操作，所需的玻璃儀器有（如圖3，填字母序號）及玻璃棒；
（5）操作3的目的是得到一水檸檬酸晶體，操作順序是b→→a；（填序號） a．過濾 b．加熱濃縮 c．冷卻結晶 d．蒸發結晶
（6）工業生產中，可加入（填名稱）進行脫色處理；
（7）洗滌CaSO4濾渣的目的是；
（8）母液可以循環，其中一定含有的溶質是；
（9）【變溫色譜分離法制備】（如圖4）
洗脫的目的是使專用樹脂再生，根據資料，洗脫操作適宜用；
（10）對比“變溫色譜分離法”，“鈣鹽法”的劣勢除了消耗資源，請列舉破壞環境的兩個方面、 ．

Answer 1

【答案】
（1）CO2；CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；
（2）使反應更充分進行
（3）3H2SO4+Ca3（C6H5O7）2═3CaSO4↓+2C6H8O7；復分解
（4）過濾；A、C
（5）c
（6）活性炭
（7）提高產量
（8）檸檬酸；CaSO4
（9）活性炭
（10）有副產物硫酸鈣生成、產生二氧化碳；加劇溫室效應
【解析】解：（1）碳酸鈣和發酵液反應得到了檸檬酸鈣和廢液，依據質量守恒定律，所以發酵液中含有檸檬酸，檸檬酸顯酸性，檸檬酸和碳酸鈣反應會生成二氧化碳氣體，所以氣體X是：CO2 ， 在實驗室檢驗二氧化碳常用澄清石灰水，氫氧化鈣和二氧化碳反應生成白色的碳酸鈣沉淀和水，化學方程式為：CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；（2）在發酵液中加入CaCO3 ， 同時升溫至90℃，這樣做的目的是 使反應更充分進行；（3）硫酸與檸檬酸鈣反應生成硫酸鈣沉淀和檸檬酸，其反應方程式為：3H2SO4+Ca3（C6H5O7）2═3CaSO4↓+2C6H8O7 ， 該反應是兩種化合物相互交換成分生成兩種新化合物，且有沉淀生成，屬于復分解反應；（4）經過操作1后得到了檸檬酸鈣和廢液，經過操作2后得到了濾渣硫酸鈣和濾液，所以操作1、2的名稱是：過濾；過濾使用的玻璃儀器有：漏斗、燒杯以及玻璃棒；（5）通過檸檬酸的溶解度表可以看出，檸檬酸的溶解度受溫度影響變化較大，所以要從檸檬酸的溶液中得到檸檬酸，需要先將檸檬酸蒸發濃縮制成高溫時的飽和溶液，然后進行降溫處理，可以得到檸檬酸晶體和母液，再進行過濾，可以得到檸檬酸晶體，所以操作順序是：b→c→a；（6）活性炭有吸附性，可以吸附色素和異味，明礬可以做絮凝劑，使水中的小顆粒沉降，肥皂水可以檢驗硬水和軟水，所以工業生產中，可加入活性炭進行脫色處理；（7）硫酸鈣表面會粘有檸檬酸，將濾渣洗滌后，表面的檸檬酸會進入濾液中，提高了檸檬酸的產量，所以洗滌CaSO4濾渣的目的是：提高產量（8）通過分析反應流程中的各種物質，可知得到檸檬酸晶體的母液，中含有一定的檸檬酸，可以在重新參與反應，所以母液可以循環，CaSO4微溶，母液中一定有CaSO4 ， 其中一定含有的溶質是：檸檬酸；CaSO4；（9）洗脫的目的是使專用樹脂再生，根據資料，洗脫操作適宜用 活性炭；（10）通過分析兩個反應流程，變溫色譜分離法不會產生副產物硫酸鈣，鈣鹽法會產生二氧化碳，加劇溫室效應；所以答案是：（1）CO2；CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；（2）使反應更充分進行；（3）3H2SO4+Ca3（C6H5O7）2═3CaSO4↓+2C6H8O7；復分解；（4）過濾；A、C；（5）c；（6）活性炭；（7）提高產量；（8）檸檬酸；CaSO4；（9）活性炭；（10）有副產物硫酸鈣生成、產生二氧化碳，加劇溫室效應．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解過濾操作的注意事項的相關知識，掌握過濾操作注意事項：“一貼”“二低”“三靠；過濾后，濾液仍然渾濁的可能原因有:①承接濾液的燒杯不干凈②傾倒液體時液面高于濾紙邊緣③濾紙破損，以及對書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式的理解，了解注意：a、配平 b、條件 c、箭號．