Question

【题目】柠檬酸（C6H8O7）是一种工业原料，广泛应用于食品、医药等行业。柠檬酸的水溶液显酸性，其一水柠檬酸（C6H8O7·H2O）的溶解度随温度升高变化较大。下图是用发酵液（主要成分是柠檬酸）制备一水柠檬酸晶体的工艺流程图。回答相关问题：

（1）气体X是______（填化学式）；

（2）加入硫酸，发生复分解反应的化学方程式为______；

（3）操作1、2是____，完成此操作时，需要的实验用品有铁架台、玻璃棒、烧杯、____；

（4）操作3的目的是得到一水柠檬酸晶体，操作顺序是：蒸发浓缩、____、过滤、

洗涤、干燥；洗涤时，用冰水洗涤目的是________；

（5）流程中的脱色时，可加入______（填名称）；

（6）母液可以循环利用，其中一定含有的溶质是_____。

Answer 1

【答案】 CO2 Ca3(C6H5O7)2+3H2SO4=3CaSO4 +2 C6H8O7↓ 过滤 漏斗、滤纸 降温结晶 降低溶解度，减小柠檬酸溶于水而带来损失 活性炭 柠檬酸

【解析】（1）根据碳酸盐和酸反应会生成二氧化碳，在实验室检验二氧化碳用澄清石灰水进行分析；

（2）根据复分解反应的原理进行分析；
（3）根据过滤操作可以将固体和液体分离进行分析；
（4）根据柠檬酸的溶解度进行分析；
（5）根据活性炭有吸附性进行分析；
（6）根据既可以做反应物，也是生成物的可以进行循环利用进行分析。

解：（1）碳酸钙和发酵液反应得到了柠檬酸钙和废液，依据质量守恒定律，所以发酵液中含有柠檬酸，柠檬酸显酸性，柠檬酸和碳酸钙反应会生成二氧化碳气体，所以气体X是：CO2；

（2）硫酸与柠檬酸钙反应生成硫酸钙沉淀和柠檬酸，其反应方程式为：3H2SO4+Ca3（C6H5O7）2═3CaSO4+2C6H8O7；
（3）经过操作1后得到了柠檬酸钙和废液，经过操作2后得到了滤渣硫酸钙和滤液，所以操作1、2的名称是：过滤；过滤使用的玻璃仪器有：漏斗、滤纸；
（4）通过柠檬酸的溶解度表可以看出，柠檬酸的溶解度受温度影响变化较大，所以要从柠檬酸的溶液中得到柠檬酸，需要先将柠檬酸蒸发浓缩制成高温时的饱和溶液，然后进行降温处理，可以得到柠檬酸晶体和母液，再进行过滤，可以得到柠檬酸晶体，故填 ：降温结晶 降低溶解度，减小柠檬酸溶于水而带来损失；
（5）活性炭有吸附性，可以吸附色素和异味，明矾可以做絮凝剂，使水中的小颗粒沉降，肥皂水可以检验硬水和软水，所以工业生产中，可加入活性炭进行脱色处理；

（6）通过分析反应流程中的各种物质，可知得到柠檬酸晶体的母液，中含有一定的柠檬酸，可以在重新参与反应，所以母液可以循环，其中一定含有的溶质是：柠檬酸；