Question

(8分)檸檬酸(C₆H₈O₇)是一種工業原料，廣泛應用于食品、醫藥等行業。下圖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如下表：

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右圖：
【鈣鹽法制備】

（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）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．冷卻結晶      d．蒸發結晶
（4）工業生產中，可加入      (填序號)進行脫色處理；   
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，其中一定含有的溶質是      ；
【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

（1）CO₂   CO₂ +Ca(OH)₂ ==CaCO₃↓+ H₂0   （2）過濾    （3）C     （4）A 
（5）提高產量  （6）檸檬酸    （7） 消耗資源，破壞環境，“變溫色譜分離法”降低了鈣鹽法中廢水及CaSO₄濾渣后期處理的費用，減少了CO₂的排放

解析試題分析：（1）氣體X是CaCO₃與發酵液中的檸檬酸反應而生成，為二氧化碳，化學式為：CO₂，實驗室檢驗該氣體的方法是通入澄清石灰水中，看是否變渾濁，化學方程式為：CO₂ +Ca(OH)₂ ==CaCO₃↓+ H₂0
（2）操作1、2是將不溶性固體與液體分離，名稱是過濾
（3）操作3是制備一水檸檬酸晶體(C₆H₈O₇·H₂O)，根據檸檬酸的溶解度隨溫度的變化情況，可以看出它的溶解度隨溫度的升高變化較大，故應采用降溫結晶的方法，故應選C
（4）活性炭具有吸附性，故工業生產中，可加入活性炭進行脫色處理，故選A
（5）CaSO₄濾渣上可能粘有檸檬酸(C₆H₈O₇)，故應用水清洗出來，這樣可以提高產量
（6）因為是采用降溫結晶的方法檸檬酸晶體，而即使在低溫下檸檬酸的溶解度也不可能為0，故得到母液還一定含有檸檬酸
（7）根據“鈣鹽法”的流程圖，可看出在生產過程中得到廢水，而且需要的物質較多，這樣消耗資源，破壞環境，同時“變溫色譜分離法”降低了鈣鹽法中廢水及CaSO₄濾渣后期處理的費用，減少了CO₂的排放
考點：過濾操作，結晶的方法，活性炭的吸附性，二氧化碳的檢驗等