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8.檸檬酸(C6H8O7)是一種工業(yè)原料,廣泛應用于食品、醫(yī)藥等行業(yè).下圖是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(yè)生產檸檬酸,原料預處理后,得到的發(fā)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表:
溫度/℃010203040
溶解度/g96118146183216
【鈣鹽法制備】

(1)氣體X是CO2(填化學式),實驗室檢驗該氣體的化學方程式為CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O.
(2)在發(fā)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(C6H5O72=3CaSO4↓+2C6H8O7,是復分解反應(填基本反應類型).
(4)操作1、2的名稱是過濾,實驗室完成此操作,所需要的玻璃儀器有ac(填字母)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.
a過濾    b.加熱濃縮    c.冷卻結晶    d.蒸發(fā)結晶
(6)工業(yè)生產中,可加入活性炭(填名稱)進行脫色處理.
(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(huán)使用,其中一定含有的溶質是檸檬酸、硫酸鈣.

分析 (1)根據碳酸鹽和酸反應會生成二氧化碳,在實驗室檢驗二氧化碳用澄清石灰水進行分析;
(2)根據一水檸檬酸晶體的溶解性隨著溫度的升高而增大,所以升高溫度是為了使反應更充分進行;
(3)根據復分解反應的原理進行分析;
(4)根據過濾操作可以將固體和液體分離進行分析;
(5)根據檸檬酸的溶解度進行分析;
(6)根據活性炭有吸附性進行分析;
(7)根據硫酸鈣表面會粘有檸檬酸進行分析;
(8)根據既可以做反應物,也是生成物的可以進行循環(huán)利用進行分析.

解答 解:(1)碳酸鈣和發(fā)酵液反應得到了檸檬酸鈣和廢液,依據質量守恒定律,所以發(fā)酵液中含有檸檬酸,檸檬酸顯酸性,檸檬酸和碳酸鈣反應會生成二氧化碳氣體,所以氣體X是:CO2,在實驗室檢驗二氧化碳常用澄清石灰水,氫氧化鈣和二氧化碳反應生成白色的碳酸鈣沉淀和水,化學方程式為:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(2)在發(fā)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)硫酸與檸檬酸鈣反應生成硫酸鈣沉淀和檸檬酸,其反應方程式為:3H2SO4+Ca3(C6H5O72═3CaSO4↓+2C6H8O7,該反應是兩種化合物相互交換成分生成兩種新化合物,且有沉淀生成,屬于復分解反應;
(4)經過操作1后得到了檸檬酸鈣和廢液,經過操作2后得到了濾渣硫酸鈣和濾液,所以操作1、2的名稱是:過濾;過濾使用的玻璃儀器有:漏斗、燒杯以及玻璃棒;
(5)通過檸檬酸的溶解度表可以看出,檸檬酸的溶解度受溫度影響變化較大,所以要從檸檬酸的溶液中得到檸檬酸,需要先將檸檬酸蒸發(fā)濃縮制成高溫時的飽和溶液,然后進行降溫處理,可以得到檸檬酸晶體和母液,再進行過濾,可以得到檸檬酸晶體,所以操作順序是:b→c→a;
(6)活性炭有吸附性,可以吸附色素和異味,明礬可以做絮凝劑,使水中的小顆粒沉降,肥皂水可以檢驗硬水和軟水,所以工業(yè)生產中,可加入活性炭進行脫色處理;
(7)硫酸鈣表面會粘有檸檬酸,將濾渣洗滌后,表面的檸檬酸會進入濾液中,提高了檸檬酸的產量,所以洗滌CaSO4濾渣的目的是:提高產量;
(8)通過分析反應流程中的各種物質,可知得到檸檬酸晶體的母液,中含有一定的檸檬酸,可以在重新參與反應,所以母液可以循環(huán),其中一定含有的溶質是:檸檬酸、硫酸鈣.
故答案為:(1)CO2,CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(2)使反應更充分進行;
(3)3H2SO4+Ca3(C6H5O72=3CaSO4↓+2C6H8O7,復分解;
(4)過濾,ac;
(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)、硫酸鈣.

點評 在解此類題時,首先分析題中的反應流程,然后結合學過的知識、題中所給的知識以及題中的問題進行逐一的解答.

練習冊系列答案
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