Question

4．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)．檸檬酸的水溶液顯酸性，其一水檸檬酸
（C₆H₈O₇•H₂O）的溶解度隨溫度升高變化較大．如圖是用發(fā)酵液（主要成分是檸檬酸）制備一水檸檬酸晶體的工藝流程圖．回答相關問題：

（1）氣體X是CO₂（填化學式）；
（2）加入硫酸，發(fā)生復分解反應的化學方程式為Ca₃（C₆H₅O₇）₂+3H₂SO₄=3CaSO₄+2 C₆H₈O₇；
（3）操作1、2是過濾，完成此操作時，需要的實驗用品有鐵架臺、玻璃棒、燒杯、漏斗、濾紙；
（4）操作3的目的是得到一水檸檬酸晶體，操作順序是：蒸發(fā)濃縮、降溫結晶、過濾、洗滌、干燥；洗滌時，用冰水洗滌目的是降低溶解度，減小檸檬酸溶于水而帶來損失；
（5）流程中的脫色時，可加入活性炭（填名稱）；
（6）母液可以循環(huán)利用，其中一定含有的溶質是檸檬酸．

Answer 1

分析 （1）由于檸檬酸是酸，所以可以和碳酸鈣生成二氧化碳；
（2）根據(jù)反應物以及反應類型提示為復分解反應書寫對應的化學方程式；
（3）根據(jù)過濾操作可以將固體和液體分離進行分析；
（4）根據(jù)檸檬酸的溶解度進行分析；
（5）根據(jù)活性炭有吸附性進行分析；
 （6）根據(jù)兩種反應流程中的反應物和發(fā)生的反應進行分析．

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(jù)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；
（2）加入硫酸是檸檬酸鈣和硫酸，由于提示是發(fā)生復分解反應，所以根據(jù)復分解反應的特征“兩相換，價不變”書寫對應的化學方程式為：Ca₃（C₆H₅O₇）₂+3H₂SO₄=3CaSO₄+2 C₆H₈O₇；
（3）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；過濾過程中需要用到鐵架臺、燒杯、玻璃棒以濾紙；
（4）通過一水檸檬酸（C₆H₈O₇•H₂O）的溶解度隨溫度升高變化較大，所以要從檸檬酸的溶液中得到一水檸檬酸，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．由于“一水檸檬酸（C₆H₈O₇•H₂O）的溶解度隨溫度升高變化較大”，在洗滌時盡可能使用溫度低的水也就是冰水洗滌，降低溶解度，減小檸檬酸溶于水而帶來損失；
（5）活性炭有吸附性，可以吸附色素和異味；
（6）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；
故答案為：（1）CO₂；（2）Ca₃（C₆H₅O₇）₂+3H₂SO₄=3CaSO₄+2 C₆H₈O₇；（3）過濾，漏斗、濾紙；（4）降溫結晶，降低溶解度，減小檸檬酸溶于水而帶來損失；（5）活性炭；（6）檸檬酸．

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．