Question

檸檬酸（C₆H₈O₇）是一種工業(yè)原料，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥等行業(yè)．如圖1是兩種不同方法制備一水檸檬酸晶體（C₆H₈O₇?H₂O）的工藝流程圖．回答相關(guān)問題：
【資料卡片】：
①檸檬酸水溶液顯酸性，檸檬酸鈣不溶于水；
②工業(yè)生產(chǎn)檸檬酸，原料預(yù)處理后，得到的發(fā)酵液中含有檸檬酸及其他可溶性雜質(zhì)；
③一水檸檬酸在不同溫度下的溶解度如表：

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(guān)系如圖2：
【鈣鹽法制備】
（1）氣體X是

 

（填化學(xué)式），實驗室檢驗該氣體的化學(xué)方程式為

 

；
（2）操作1、2的名稱是

 

；
（3）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(jié)晶      d．蒸發(fā)結(jié)晶
（4）工業(yè)生產(chǎn)中，可加入

 

（填序號）進(jìn)行脫色處理；
A．活性炭     B．明礬    C．肥皂水
（5）洗滌CaSO₄濾渣的目的是

 

；
（6）母液可以循環(huán)，其中一定含有的溶質(zhì)是

 

；
【變溫色譜分離法制備】

（7）對比“變溫色譜分離法”，請你說出“鈣鹽法”的劣勢

 

．

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(yīng)用,結(jié)晶的原理、方法及其應(yīng)用,酸的化學(xué)性質(zhì),鹽的化學(xué)性質(zhì),碳單質(zhì)的物理性質(zhì)及用途,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：物質(zhì)的制備

分析：（1）根據(jù)碳酸鹽和酸反應(yīng)會生成二氧化碳，在實驗室檢驗二氧化碳用澄清石灰水進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)過濾操作可以將固體和液體分離進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)檸檬酸的溶解度進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)活性炭有吸附性進(jìn)行分析；
（5）根據(jù)硫酸鈣表面會粘有檸檬酸進(jìn)行分析；
（6）根據(jù)既可以做反應(yīng)物，也是生成物的可以進(jìn)行循環(huán)利用進(jìn)行分析；
（7）根據(jù)兩種反應(yīng)流程中的反應(yīng)物和發(fā)生的反應(yīng)進(jìn)行分析．

解答：解：（1）碳酸鈣和發(fā)酵液反應(yīng)得到了檸檬酸鈣和廢液，依據(jù)質(zhì)量守恒定律，所以發(fā)酵液中含有檸檬酸，檸檬酸顯酸性，檸檬酸和碳酸鈣反應(yīng)會生成二氧化碳?xì)怏w，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(yīng)生成白色的碳酸鈣沉淀和水，化學(xué)方程式為：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
（2）經(jīng)過操作1后得到了檸檬酸鈣和廢液，經(jīng)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；
（3）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(fā)濃縮制成高溫時的飽和溶液，然后進(jìn)行降溫處理，可以得到檸檬酸晶體和母液，再進(jìn)行過濾，可以得到檸檬酸晶體，所以操作順序是：b→c→a；
（4）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(yè)生產(chǎn)中，可加入A進(jìn)行脫色處理；
（5）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(jìn)入濾液中，提高了檸檬酸的產(chǎn)量，所以洗滌CaSO₄濾渣的目的是：提高產(chǎn)量；
（6）通過分析反應(yīng)流程中的各種物質(zhì)，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(yīng)，所以母液可以循環(huán)，其中一定含有的溶質(zhì)是：檸檬酸；
（7）通過分析兩個反應(yīng)流程，變溫色譜分離法不會產(chǎn)生副產(chǎn)物硫酸鈣，鈣鹽法會產(chǎn)生二氧化碳，加劇溫室效應(yīng)，所以對比“變溫色譜分離法”，“鈣鹽法”的劣勢：消耗資源，破壞環(huán)境，“變溫色譜分離法”降低了鈣鹽法中廢水及CaCO₃濾渣后期處理的費用，減少了二氧化碳的排放．
故答案為：（1）CO₂，CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
（2）過濾；
（3）c；
（4）A；
（5）提高產(chǎn)量；
（6）檸檬酸；
（7）消耗資源，破壞環(huán)境，“變溫色譜分離法”降低了鈣鹽法中廢水及CaCO₃濾渣后期處理的費用，減少了二氧化碳的排放．

點評：在解此類題時，首先分析題中的反應(yīng)流程，然后結(jié)合學(xué)過的知識、題中所給的知識以及題中的問題進(jìn)行逐一的解答．