Question

8．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)．下圖是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表：

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

【鈣鹽法制備】

（1）氣體X是CO₂（填化學(xué)式），實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)該氣體的化學(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，是復(fù)分解反應(yīng)（填基本反應(yīng)類型）．
（4）操作1、2的名稱是過濾，實(shí)驗(yàn)室完成此操作，所需要的玻璃儀器有ac（填字母）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．
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，可加入活性炭（填名稱）進(jìn)行脫色處理．
（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)使用，其中一定含有的溶質(zhì)是檸檬酸、硫酸鈣．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)碳酸鹽和酸反應(yīng)會(huì)生成二氧化碳，在實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)二氧化碳用澄清石灰水進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)一水檸檬酸晶體的溶解性隨著溫度的升高而增大，所以升高溫度是為了使反應(yīng)更充分進(jìn)行；
（3）根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)的原理進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)過濾操作可以將固體和液體分離進(jìn)行分析；
（5）根據(jù)檸檬酸的溶解度進(jìn)行分析；
（6）根據(jù)活性炭有吸附性進(jìn)行分析；
（7）根據(jù)硫酸鈣表面會(huì)粘有檸檬酸進(jìn)行分析；
（8）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．

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(huì)生成二氧化碳?xì)怏w，所以氣體X是：CO₂，在實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)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）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）硫酸與檸檬酸鈣反應(yīng)生成硫酸鈣沉淀和檸檬酸，其反應(yīng)方程式為：3H₂SO₄+Ca₃（C₆H₅O₇）₂═3CaSO₄↓+2C₆H₈O₇，該反應(yīng)是兩種化合物相互交換成分生成兩種新化合物，且有沉淀生成，屬于復(fù)分解反應(yīng)；
（4）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；過濾使用的玻璃儀器有：漏斗、燒杯以及玻璃棒；
（5）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(shí)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；
（6）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(yàn)硬水和軟水，所以工業(yè)生產(chǎn)中，可加入活性炭進(jìn)行脫色處理；
（7）硫酸鈣表面會(huì)粘有檸檬酸，將濾渣洗滌后，表面的檸檬酸會(huì)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；
（8）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、硫酸鈣．
故答案為：（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，ac；
（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）、硫酸鈣．

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