题目内容
(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 | … |
【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 。
（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
我国著名的闽籍制碱专家侯德榜，在纯碱制造方面做出了重大贡献。用“侯氏制碱法”制得的纯碱中常含有氯化钠等杂质，化学兴趣小组欲对某品牌纯碱样品中碳酸钠的质量分数进行实验探究，在老师的指导下，他们设计了下列两种实验方案进行试验。
资料摘要：碱石灰常用于吸收水蒸气和二氧化碳。
[方案一]样品与氯化钙溶液反应,测定Na2CO3的质量分数
（1）样品与氯化钙溶液的反应实验（杂质不与氯化钙溶液反应）：
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取一定量纯碱样品配成溶液后，滴加足量的CaCl2溶液。 | 产生白色沉淀 | 反应的化学方程式： |
（2）分析滴加的CaCl2溶液要足量的原因： 。
（3）将反应后的混合物进行过滤，把获得的沉淀物进行洗涤、干燥、称量。利用沉淀物质量计算Na2CO3的质量分数为91%。如果不洗涤沉淀物会造成测定结果大于91%，这是因为 。
[方案二] 样品与稀盐酸反应,测定Na2CO3的质量分数利用下图所示实验装置（铁架台略去）和试剂，通过测定样品和稀盐酸反应产生的CO2气体的质量，计算Na2CO3的质量分数（装置气密性良好，忽略盐酸的挥发性且每步反应或作用都是完全的）。
（4）打开止水夹K，先对装置A和B（已连接）通入已除去CO2的空气一会儿，以排尽装置A和B中含有的 ，再接上装置C和D。
（5）关闭止水夹K，加入足量的稀盐酸（杂质不与盐酸反应）。待装置A中的反应结束后，再一次打开止水夹K，继续往装置通入已除去CO2的空气一会儿，目的是 。装置 （填标号）在反应前后的质量差就是产生CO2的质量，由此计算出该样品中Na2CO3的质量分数。若没有装置D，将会使测定结果 （选填“偏大”或“偏小”）。
（6）某纯碱样品中含有杂质NaCl，为测定该样品中Na2CO3的质量分数，称取纯碱样品6 g，放入20 g水中使其完全溶解，再加入稀盐酸26.2 g，恰好完全反应，反应后溶液的总质量为50 g。试计算：①生成二氧化碳的质量；②样品中Na2CO3的质量分数。（写出计算过程，结果保留一位小数）
酸、碱、盐和氧化物的知识是初中化学重要的基础知识，以下是同学们对相关知识进行探究的过程．
（1）酸和碱的组成中都含有氢元素，如图是氢在元素周期表中的一些信息，下列对图中信息的理解或应用错误的是 ．
①A表示氢原子核中含有一个质子 ②B是元素的符号 ③C是元素的名称 ④D是原子的质量
（2）盐酸，硫酸和其他的酸都有相似的化学性质，如：它们都能使酸碱指示剂变色，它们都 ；浓硫酸有 ，故可做干燥剂，但是浓硫酸不能干燥氨气，因为氨气能与硫酸反应，生成硫酸铵．该反应的化学方程式为
（3）氢氧化钠、氯化钙、硫酸铜等物质的水溶液能导电，但是它们的固体缺不能导电，这是为什么？
（4）水垢主要是由氢氧化镁和碳酸钙组成的混合物，同学们分别用稀盐酸和稀硫酸来除去水垢，发现用稀盐酸很快就能将水垢除去，但是用稀硫酸除水垢时，反应会逐渐停止．你认为稀硫酸不能将水垢完全除尽的原因是
（5）为了测定水垢中的碳酸钙的含量，同学们称取10.0g水垢放入烧杯中，分4次将稀盐酸向烧杯中加入，测得数据如下表：
| | 未加稀盐酸时 | 第一次加入10.0g稀盐酸 | 第二次加入10.0g稀盐酸 | 第三次加入10.0g稀盐酸 | 第四次加入10.0g稀盐酸 |
| 烧杯中物质总质量 | 10.0g | 18.9g | 27.8g | 36.7g | 46.7g |
某化学兴趣小组的同学为了探究“复分解反应发生的条件”，做了两个实验：CuSO4溶液分别与NaOH溶液、BaCl2溶液反应．实验结束后将两实验中的废液倒入同一个干净的烧杯中，充分混合后过滤，得到滤液呈无色．
（1）写出废液混合后使滤液变无色时一定发生的反应的化学方程式： ．
（2）取少量滤液于试管中，滴入紫色石蕊试液，石蕊溶液仍为紫色，则滤液呈 性（填“酸”、“中”、“碱”）．
（3）该小组的同学对滤液中溶质的成分继续进行了如下探究实验：
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？
【作出猜想】猜想Ⅰ： ；猜想Ⅱ ；猜想Ⅲ ．
【实验探究】
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 实验①：取少量滤液于试管中，加入适量的纯碱溶液，振荡． | 无明显现象 | 猜想Ⅱ不成立 |
| 实验② | 产生白色沉淀 | 猜想Ⅲ成立 |
在实验②的溶液中滴加无色酚酞溶液，观察到酚酞溶液变成红色．
【交流拓展】要使蓝色溶液变成无色，还可以用不同于上述原理的方法，即在蓝色溶液中加入足量的 ．
”表示两端的物质能发生反应，“
”表示一种物质可转化为另一种物质。
B的化学方程式 
