Question

化學興趣小組的同學在實驗室模擬工業(yè)制糖過程．
【資料】白砂糖、紅糖、冰糖的主要化學成分都是蔗糖（化學式為C12H22O11）．蔗糖的熔點為180℃，熔融的蔗糖易碳化；蔗糖溶解度曲線如圖所示，其中20℃時，蔗糖的溶解度約為200g．我國80%以上的白糖是以甘蔗為原料生產(chǎn)的．甘蔗中蔗糖的含量達11%-17%．
步驟一：先將新鮮甘蔗弄成小塊，粉碎，放到水中攪拌，得到蔗料（即蔗汁和蔗渣的固液混合物）．
步驟二：要除去蔗料中的蔗渣，可采用的實驗操作是

 

，進行該操作時除燒杯外還需要選用的玻璃儀器有

 

步驟三：除去蔗渣以后的蔗汁呈棕黃色，需要對蔗汁進行脫色處理，你認為可以采用的方法是

 

．經(jīng)過脫色后得到的蔗糖溶液是否飽和，請設(shè)計實驗加以證明（簡述實驗方法）
步驟四：脫色后得到的蔗糖溶液中還含有少量的可溶性鹽，根據(jù)蔗糖的性質(zhì)，要從脫色后得到的蔗糖溶液中盡可能的分理出蔗糖，你認為可采用什么方法？簡述實驗步驟．
【反思】某糖廠發(fā)現(xiàn)某批次固體產(chǎn)品中可溶性鹽（假設(shè)是K₂CO₃）含量超標，如果你是糖廠工程師，請你設(shè)計一個既經(jīng)濟又簡便的方法去除多余的可溶性鹽．

Answer 1

考點：物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化和制備,過濾的原理、方法及其應用,結(jié)晶的原理、方法及其應用,飽和溶液和不飽和溶液,碳單質(zhì)的物理性質(zhì)及用途

專題：物質(zhì)的制備

分析：步驟二：過濾是把不溶于液體的固體物質(zhì)跟液體分離開來的一種混合物分離的方法；據(jù)其原理及實驗所用儀器分析解答；
步驟三：活性炭可吸附色素；飽和溶液是指在一定溫度下，一定量的溶劑里不能再溶解某種溶質(zhì)的溶液叫做這種溶質(zhì)的飽和溶液，據(jù)此設(shè)計實驗進行證明．
步驟四：根據(jù)蔗糖和氯化鈉的溶解度隨溫度變化的情況分析分離提純蔗糖的操作．
【反思】根據(jù)蔗糖的飽和溶液不在溶解蔗糖分析回答．

解答：解：步驟二：要除去蔗料中的蔗渣，蔗渣不溶于水，要將其與蔗汁分離，可采用過濾的方法．過濾時需要選用的實驗儀器有制作過濾器的主要儀器漏斗，固定漏斗的鐵架臺（帶鐵圈），引流的玻璃棒，盛裝蔗汁的燒杯；
步驟三：由于除去蔗渣以后的蔗汁呈棕黃色，需要對蔗汁進行脫色處理，而活性炭可吸附色素、異味等，故可以使用活性炭進行脫色；根據(jù)飽和溶液的概念，要檢驗在步驟一中經(jīng)過脫色得到的蔗糖溶液是否飽和，可向蔗糖溶液中繼續(xù)加入蔗糖晶體，攪拌，觀察加入的蔗糖能否繼續(xù)溶解，若不能溶解則是飽和溶液，反之，不飽和；
步驟四：由于蔗糖的溶解度受溫度的影響較大，氯化鈉的溶解度受溫度的影響不大，應將原蔗糖的不飽和溶液蒸發(fā)濃縮的方法使大量的蔗糖結(jié)晶析出，直到還剩有少量蔗糖飽和溶液時，再采用降溫結(jié)晶的方法使蔗糖結(jié)晶析出，過濾，即得蔗糖晶體
【反思】由于蔗糖的飽和溶液不再溶解蔗糖，可用少量飽和的蔗糖水沖洗固體產(chǎn)品，所得溶液可依據(jù)步驟四的方法處理．
故答為：步驟二：方法：過濾，漏斗，玻璃棒；步驟三：脫色方法：向蔗汁中加入活性炭，直至蔗汁棕黃色褪去，然后過濾掉吸附有色素的活性炭；證明是否飽和的方法：向蔗糖溶液中加入適量的蔗糖，如果蔗糖溶解了，證明不飽和；反之，則飽和步．步驟四：先采用蒸發(fā)濃縮的方法使大量的蔗糖結(jié)晶析出，直到還剩有少量蔗糖飽和溶液時，再采用降溫結(jié)晶的方法使蔗糖結(jié)晶析出，過濾，即得蔗糖晶體．【反思】可用少量飽和糖水沖洗固體產(chǎn)品．

點評：了解過濾的原理、活性炭的作用、飽和溶液的概念，才能據(jù)題意分析解答，難度不大．