Question

（14分）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；

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(guān)系如圖：

【鈣鹽法制備】

（1）氣體X是____（填化學(xué)式），實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)該氣體的化學(xué)方程式為________________；

（2）在發(fā)酵液中加入CaCO3，同時(shí)升溫至90℃，這樣做的目的是____________ ；

（3）加入硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為____，是____（填基本反應(yīng)類型）反應(yīng)；

（4）操作l、2的名稱是____，實(shí)驗(yàn)室完成此操作，所需的玻璃儀器有____（填字母序號）及玻璃棒；

（5）操作3的目的是得到一水檸檬酸晶體，操作順序是b→____→a；

a．過濾 b．加熱濃縮 c．冷卻結(jié)晶 d．蒸發(fā)結(jié)晶

（6）工業(yè)生產(chǎn)中，可加入____（填名稱）進(jìn)行脫色處理；

（7）洗滌CaSO4濾渣的目的是____；

（8）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】

（9）洗脫的目的是使專用樹脂再生，根據(jù)資料，洗脫操作適宜用____；

（10）對比“變溫色譜分離法”“鈣鹽法”的劣勢除了消耗資源，請列舉破壞環(huán)境的兩個(gè)方面：____、____。

Answer 1

（1）CO2 CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O （2）使反應(yīng)更充分進(jìn)行

（3）3H2SO4+Ca3(C6H5O7)2===3CaSO4↓+2C6H8O7 復(fù)分解 （4）過濾 a、c

（5）c （6）活性炭 （7）將CaSO4表面附著的檸檬酸充分利用，提高產(chǎn)率

（8）檸檬酸（C6H8O7） （9）熱水

（10）專用樹脂可再生使用，成本低降低了鈣鹽法中廢水及CaSO4濾渣后期處理的費(fèi)用，減少了CO2的排放

【解析】

試題分析：（1）因?yàn)榘l(fā)酵液中含有檸檬酸，能與碳酸鈣反應(yīng)生成二氧化碳，故氣體X的化學(xué)式為：CO2 ，實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)該氣體的方法就是通入澄清石灰水中，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O （2）在發(fā)酵液中加入CaCO3，同時(shí)升溫至90℃，這樣做的目的是：使反應(yīng)更充分進(jìn)行

（3）加入硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3H2SO4+Ca3(C6H5O7)2===3CaSO4↓+2C6H8O7，由兩種化合物相互交換成分生成另兩種化合物的反應(yīng)，屬于復(fù)分解

（4）操作l、2都是將不溶性的固體與液體分離，故名稱是過濾，過濾操作所需的玻璃儀器有：漏斗、燒杯、玻璃棒，故選a、c

（5）操作3的目的是得到一水檸檬酸晶體，操作順序是加熱濃縮、冷卻結(jié)晶再過濾，故順序?yàn)閎→c→a

（6）活性炭具有吸附性，可以用于工業(yè)上的脫色處理

（7）洗滌CaSO4濾渣的目的是：將CaSO4表面附著的檸檬酸充分利用，提高產(chǎn)率

（8）母液可以循環(huán)，其中一定含有的溶質(zhì)是：檸檬酸（C6H8O7）

（9）根據(jù)專用樹脂對檸檬酸的吸附率和水溫的關(guān)系如圖，可知溫度越高，專用樹脂對檸檬酸的吸附率就越低，故為了使專用樹脂再生，根據(jù)資料，洗脫操作適宜用熱水

（10）對比“變溫色譜分離法”“鈣鹽法”的劣勢除了消耗資源，破壞環(huán)境的兩個(gè)方面：專用樹脂可再生使用，成本低降低了鈣鹽法中廢水及CaSO4濾渣后期處理的費(fèi)用，減少了CO2的排放

考點(diǎn)：酸的化學(xué)性質(zhì)，復(fù)分解反應(yīng)的書寫，二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)，過濾操作等