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。檸檬酸的水溶液顯酸性，其一水檸檬酸（C6H8O7·H2O）的溶解度隨溫度升高變化較大。下圖是用發酵液（主要成分是檸檬酸）制備一水檸檬酸晶體的工藝流程圖。回答相關問題：

（1）氣體X是______（填化學式）；

（2）加入硫酸，發生復分解反應的化學方程式為______；

（3）操作1、2是____，完成此操作時，需要的實驗用品有鐵架臺、玻璃棒、燒杯、____；

（4）操作3的目的是得到一水檸檬酸晶體，操作順序是：蒸發濃縮、____、過濾、

洗滌、干燥；洗滌時，用冰水洗滌目的是________；

（5）流程中的脫色時，可加入______（填名稱）；

（6）母液可以循環利用，其中一定含有的溶質是_____。

Answer 1

【答案】 CO2 Ca3(C6H5O7)2+3H2SO4=3CaSO4 +2 C6H8O7↓ 過濾 漏斗、濾紙 降溫結晶 降低溶解度，減小檸檬酸溶于水而帶來損失 活性炭 檸檬酸

【解析】（1）根據碳酸鹽和酸反應會生成二氧化碳，在實驗室檢驗二氧化碳用澄清石灰水進行分析；

（2）根據復分解反應的原理進行分析；
（3）根據過濾操作可以將固體和液體分離進行分析；
（4）根據檸檬酸的溶解度進行分析；
（5）根據活性炭有吸附性進行分析；
（6）根據既可以做反應物，也是生成物的可以進行循環利用進行分析。

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；

（2）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；
（3）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、濾紙；
（4）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，故填 ：降溫結晶 降低溶解度，減小檸檬酸溶于水而帶來損失；
（5）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；

（6）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，其中一定含有的溶質是：檸檬酸；