1、初 三 化 学 天 天 练 -3 .2 91 柠 檬 酸 （ C6 H8 O7 ） 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 （ C6 H8 O7 H2 O） 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
2、 不 同 温 度 下 的 溶 解 度 如 下 表 ：温 度 / 0 1 0 2 0 3 0 4 0 溶 解 度 /g 9 6 1 1 8 1 4 6 1 8 3 2 1 6 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 ） 洗 涤 CaSO4 滤 渣 的 目 的 是 ；（ 4 ） 母 液 可
3、 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 （ C6 H8 O7 ） 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 （ C6 H8 O7 H
4、2 O） 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 / 0 1 0 2 0 3 0 4 0 溶 解 度 /g 9 6 1 1 8 1 4 6 1 8 3 2 1 6 某 种 专 用 树 脂 对 柠 檬 酸 的 吸 附 率 和 水 温 的 关 系 如 图 1 ：【 钙
5、 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 +H2 O ；（ 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
6、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 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
7、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 +H2 O；（ 2 ） 通 过 柠 檬 酸 的 溶 解 度 表 可 以 看 出 ， 柠 檬 酸 的 溶 解 度
8、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 ；（ 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
9、） 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
10、） 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） 2 CaCO3 +H2 O；（ 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
