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【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______(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____,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_____

【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(C6H5O72═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;

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