Question

【題目】（14分）檸檬酸（C6H8O7）是一種工業原料，廣泛應用于食品、醫藥等行業。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。回答相關問題：

【資料卡片】

①檸檬酸水溶液顯酸性；

②工業生產檸檬酸，原料預處理后，得到的發酵液中含有檸檬酸及其他可溶性雜質；

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系如圖：

【鈣鹽法制備】

（1）氣體X是____（填化學式），實驗室檢驗該氣體的化學方程式為________________；

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

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

（4）操作l、2的名稱是____，實驗室完成此操作，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．冷卻結晶 d．蒸發結晶

（6）工業生產中，可加入____（填名稱）進行脫色處理；

（7）洗滌CaSO4濾渣的目的是____；

（8）母液可以循環，其中一定含有的溶質是____；

【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，請列舉破壞環境的兩個方面：____、____。

Answer 1

【答案】（1）CO2 CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O （2）使反應更充分進行

（3）3H2SO4+Ca3(C6H5O7)2===3CaSO4↓+2C6H8O7 復分解 （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濾渣后期處理的費用，減少了CO2的排放

【解析】

試題分析：（1）因為發酵液中含有檸檬酸，能與碳酸鈣反應生成二氧化碳，故氣體X的化學式為：CO2 ，實驗室檢驗該氣體的方法就是通入澄清石灰水中，反應的化學方程式為：CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O （2）在發酵液中加入CaCO3，同時升溫至90℃，這樣做的目的是：使反應更充分進行

（3）加入硫酸反應的化學方程式為：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，屬于復分解

（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、冷卻結晶再過濾，故順序為b→c→a

（6）活性炭具有吸附性，可以用于工業上的脫色處理

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

（8）母液可以循環，其中一定含有的溶質是：檸檬酸（C6H8O7）

（9）根據專用樹脂對檸檬酸的吸附率和水溫的關系如圖，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，破壞環境的兩個方面：專用樹脂可再生使用，成本低降低了鈣鹽法中廢水及CaSO4濾渣后期處理的費用，減少了CO2的排放