Question

(8分)柠檬酸(C₆H₈O₇)是一种工业原料，广泛应用于食品、医药等行业。下图是两种不同方法制备一水柠檬酸晶体(C₆H₈O₇·H₂O)的工艺流程图。回答相关问题：

【资料卡片】：
①柠檬酸水溶液显酸性，柠檬酸钙不溶于水；
②工业生产柠檬酸，原料预处理后，得到的发酵液中
含有柠檬酸及其他可溶性杂质；
③一水柠檬酸在不同温度下的溶解度如下表：

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

④某种专用树脂对柠檬酸的吸附率和水温的关系如右图：
【钙盐法制备】

（1）气体X是      (填化学式)，实验室检验该气体的化学方程式为      ；
（2）操作1、2的名称是      ；
（3）操作3的目的是得到一水柠檬酸晶体，操作顺序是b →       → a；(填序号)
a．过滤      b．加热浓缩      c．冷却结晶      d．蒸发结晶
（4）工业生产中，可加入      (填序号)进行脱色处理；   
A．活性炭    B．明矾   C．肥皂水
（5）洗涤CaSO₄滤渣的目的是      ；
（6）母液可以循环，其中一定含有的溶质是      ；
【变温色谱分离法制备】

（7）对比“变温色谱分离法”，请你说出“钙盐法”的劣势      。

Answer 1

（1）CO₂   CO₂ +Ca(OH)₂ ==CaCO₃↓+ H₂0   （2）过滤    （3）C     （4）A 
（5）提高产量  （6）柠檬酸    （7） 消耗资源，破坏环境，“变温色谱分离法”降低了钙盐法中废水及CaSO₄滤渣后期处理的费用，减少了CO₂的排放

解析试题分析：（1）气体X是CaCO₃与发酵液中的柠檬酸反应而生成，为二氧化碳，化学式为：CO₂，实验室检验该气体的方法是通入澄清石灰水中，看是否变浑浊，化学方程式为：CO₂ +Ca(OH)₂ ==CaCO₃↓+ H₂0
（2）操作1、2是将不溶性固体与液体分离，名称是过滤
（3）操作3是制备一水柠檬酸晶体(C₆H₈O₇·H₂O)，根据柠檬酸的溶解度随温度的变化情况，可以看出它的溶解度随温度的升高变化较大，故应采用降温结晶的方法，故应选C
（4）活性炭具有吸附性，故工业生产中，可加入活性炭进行脱色处理，故选A
（5）CaSO₄滤渣上可能粘有柠檬酸(C₆H₈O₇)，故应用水清洗出来，这样可以提高产量
（6）因为是采用降温结晶的方法柠檬酸晶体，而即使在低温下柠檬酸的溶解度也不可能为0，故得到母液还一定含有柠檬酸
（7）根据“钙盐法”的流程图，可看出在生产过程中得到废水，而且需要的物质较多，这样消耗资源，破坏环境，同时“变温色谱分离法”降低了钙盐法中废水及CaSO₄滤渣后期处理的费用，减少了CO₂的排放
考点：过滤操作，结晶的方法，活性炭的吸附性，二氧化碳的检验等