【分析】
本题分为两部分,(1)考查基础化学概念与性质:①需根据单质、化合物的定义判断柠檬酸的类别;②反应速率受反应物浓度影响,对比滴加溶液和投入粉末的浓度差异;③活性炭脱色利用其吸附性。(2)考查产率计算,需先通过化学方程式计算理论生成产物的质量,再结合实际质量计算产率,关键是准确计算相对分子质量并正确列比例式。
【解析】
(1)①柠檬酸由C、H、O三种不同元素组成,属于纯净物中的化合物;
②反应速率与反应物浓度有关,滴加$\ce{NaHCO_{3}}$溶液时,反应物的浓度比直接投入$\ce{NaHCO_{3}}$粉末时小,因此反应速率更小;
③活性炭具有疏松多孔的结构,能吸附色素,利用其吸附性进行脱色;
(2)计算产率:
设理论上$9.60\ \mathrm{t}\ \ce{C_{6}H_{8}O_{7}}$完全反应生成$\ce{Na_{3}C_{6}H_{5}O_{7}}$的质量为$x$。
$\ce{C_{6}H_{8}O_{7} + 3NaHCO_{3}\xlongequal{\;\;}Na_{3}C_{6}H_{5}O_{7} + 3CO_{2}\uparrow + 3H_{2}O}$
相对分子质量:$\ce{C_{6}H_{8}O_{7}}$为$12×6 + 1×8 + 16×7 = 192$,$\ce{Na_{3}C_{6}H_{5}O_{7}}$为$23×3 + 12×6 + 1×5 + 16×7 = 258$
列比例式:$\frac{192}{258} = \frac{9.60\ \mathrm{t}}{x}$
解得$x = \frac{258×9.60\ \mathrm{t}}{192} = 12.9\ \mathrm{t}$
产率为:$\frac{11.61\ \mathrm{t}}{12.9\ \mathrm{t}}×100\% = 90\%$
【答案】
化合物;与加入粉末相比,滴加的溶液中反应物的浓度小;吸附;$\ce{Na_{3}C_{6}H_{5}O_{7}}$的产率是90%
【知识点】
物质分类;活性炭的吸附性;根据化学方程式计算
【点评】
本题结合柠檬酸钠的制备,综合考查化学基础概念、物质性质及化学计算,题型基础,注重知识的应用,难度适中。
【难度系数】
0.7