1、初三化学天天练-3.291柠檬酸（C6H8O7）是一种工业原料，广泛应用于食品、医药等行业如图 2、3 是两种不同方法制备一水柠檬酸晶体（C6H8O7H2O）的工艺流程图回答相关问题：【资料卡片】：柠檬酸水溶液显酸性，柠檬酸钙不溶于水；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；一水柠檬酸在不同温度下的溶解度如下表：温度/010203040溶解度/g96118146183216某种专用树脂对柠檬酸的吸附率和水温的关系如图 1：【钙盐法制备】（图 2）（1）实验室检验气体 X 时发生反应的化学方程式为；（2）操作 3 的目的是得到一水柠檬酸晶体，操作顺序是冷却结晶（3
2、）洗涤 CaSO4 滤渣的目的是；（4）母液可以循环，其中一定含有的溶质是；【变温色谱分离法制备】（图 3）（5）洗脱的目的是使专用树脂再生，洗脱时在较高温度下的热水进行，其原因是；（6）对比“变温色谱分离法”，请你说出“钙盐法”的劣势答案1柠檬酸（C6H8O7）是一种工业原料，广泛应用于食品、医药等行业如图 2、3 是两种不同方法制备一水柠檬酸晶体（C6H8O7H2O）的工艺流程图回答相关问题：【资料卡片】：柠檬酸水溶液显酸性，柠檬酸钙不溶于水；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；一水柠檬酸在不同温度下的溶解度如下表：温度/010203040溶解度/g96
3、118146183216某种专用树脂对柠檬酸的吸附率和水温的关系如图 1：【钙盐法制备】（图 2）（1）实 验 室 检 验 气 体 X 时 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为CO2+Ca（OH）2=CaCO3+H2O；（2）操作 3 的目的是得到一水柠檬酸晶体，操作顺序是加热浓缩冷却结晶过滤（3）洗涤 CaSO4 滤渣的目的是提高产量；（4）母液可以循环，其中一定含有的溶质是柠檬酸；【变温色谱分离法制备】（图 3）（5）洗脱的目的是使专用树脂再生，洗脱时在较高温度下的热水进行，其原因是专用树脂对柠檬酸的吸附率随温度升高而降低，温度越高，越便于柠檬酸从专用树脂中分离；（6）对比“变温色谱
4、分离法”，请你说出“钙盐法”的劣势钙盐法中增加了废水及 CaSO4 滤渣后期处理的费用；增加了 CO2 的排放；消耗资源，破坏环境【解答】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，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；（2）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
5、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；（3）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；（4）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；（5）洗脱的目的是使专用树脂再生，洗脱时在较高温度下的热水进行，其原因是：专用树脂对柠檬酸的吸附率随温度升高而降低，温度越高，越便于柠檬酸从专用树脂中分离；（6）通过分析两个反应流程，变温色谱分离法不会产生副产物硫酸钙，钙盐法会产生二氧化碳，加剧温室效应，所以对比“变温色谱分离法”，“钙盐法”的劣势：钙盐法中增加了废水及 CaSO4 滤渣后期处理的费用；增加了 CO2 的排放；消耗资源，破坏环境故答案为：（1）CO2+Ca（OH）2CaCO3+H2O；（2）加热浓缩，过滤；（3）提高产量；（4）柠檬酸；（5）专用树脂对柠檬酸的吸附率随温度升高而降低，温度越高，越便于柠檬酸从专用树脂中分离；（6）钙盐法中增加了废水及 CaSO4 滤渣后期处理的费用；增加了 CO2 的排放；消耗资源，破坏环境
