Question

10．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	…

④某种专用树脂对柠檬酸的吸附率和水温的关系如图：
【钙盐法制备】

（1）气体X是CO₂（填化学式），实验室检验该气体的化学方程式为CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂0；
（2）操作1、2的名称是过滤；
（3）操作3的目的是得到一水柠檬酸晶体，操作顺序是b→c→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A（填序号）进行脱色处理；
A．活性炭     B．明矾    C．肥皂水
（5）洗涤CaSO₄滤渣的目的是提高产量；
（6）母液可以循环，其中一定含有的溶质是柠檬酸．

Answer 1

分析 根据流程可知，碳酸钙和发酵液反应得到了柠檬酸钙和废液，而柠檬酸钙不溶于水，所以操作1为过滤，得到柠檬酸钙加硫酸溶解生成硫酸钙和柠檬酸，
操作2再过滤得到滤渣是硫酸钙，滤液为含柠檬酸的溶液，再进一步脱色，又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，需要加热浓缩，冷却结晶，过滤得到柠檬酸晶体，
（1）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；
（2）根据以上分析，操作1、2的名称是：过滤；
（3）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，需要加热浓缩，冷却结晶，过滤得到柠檬酸晶体；
（4）脱色利用活性炭的吸附性；
（5）根据硫酸钙表面会粘有柠檬酸进行分析；
（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．

解答 解：（1）碳酸钙和发酵液反应得到了柠檬酸钙和废液，因为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，在实验室检验二氧化碳常用澄清石灰水，氢氧化钙和二氧化碳反应生成白色的碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；故答案为：CO₂，CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
（2）根据以上分析，操作1、2的名称是：过滤；故答案为：过滤；
（3）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，所以操作顺序是：b→c→a；故选：c；
（4）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；故选：A；
（5）硫酸钙表面会粘有柠檬酸，将滤渣洗涤后，表面的柠檬酸会进入滤液中，提高了柠檬酸的产量，所以洗涤CaSO₄滤渣的目的是：提高产量；故答案为：提高产量；
（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，故答案为：柠檬酸．

点评 在解此类题时，首先分析题中的反应流程，然后结合学过的知识、题中所给的知识以及题中的问题进行逐一的解答．