Question

12．Ⅰ．鋅是人體健康所必需的元素，葡萄糖酸鋅是一種常用的補鋅劑，對嬰兒及青少年的智力和身體發育有重要作用．工業上以葡萄糖酸鈣為原料通過如下兩步制備葡萄糖酸鋅：

步驟1：充分反應后，過濾除去CaSO₄沉淀．
步驟2：將葡萄糖酸溶液與ZnO混合．
（1）步驟2中，待其充分反應后，須繼續加入葡萄糖酸溶液至pH為5.8，目的是抑制Zn²⁺的水解．
（2）下列物質可替代ZnO的是b、e（填字母）．
a．NH₃•H₂O      b．Zn（OH）₂       c．NaOH      d．ZnSO₄e．ZnCO₃．
Ⅱ．葡萄糖酸鈣是一種可促進骨骼生長的營養物質．葡萄糖酸鈣可通過以下反應制得：
C₆H₁₂O₆（葡萄糖）+Br₂+H₂O→C₆H₁₂O₇（葡萄糖酸）+2HBr
2C₆H₁₂O₇（葡萄糖酸）+CaCO₃→（C₆H₁₁O₇）₂ Ca （葡萄糖酸鈣）+H₂O+CO₂
相關物質的溶解性見下表：

物質名稱	葡萄糖酸鈣	葡萄糖酸	溴化鈣	氯化鈣
水中的溶解性	可溶于冷水 易溶于熱水	可溶	易溶	易溶
乙醇中的溶解性	微溶	微溶	可溶	可溶

實驗流程如下：
請回答下列問題：
（3）第①步中溴水氧化葡萄糖可以用如圖裝置，其中水浴加熱的原因是溶液受熱均勻，且便于控制溫度

（4）第②步中所加CaCO₃還發生了其他反應，寫出其中一個主要反應的方程式CaCO₃+2HBr=CaBr₂+CO₂↑+H₂O；
（5）第③步需趁熱過濾，原因是葡萄糖酸鈣冷卻后結晶析出，如不趁熱過濾會損失產品；第④步加入乙醇的作用是可降低葡萄糖酸鈣在溶劑中的溶解度，有利于葡萄糖酸鈣析出；
（6）第⑥步中，下列洗滌劑最合適的是D．
A．冷水 B．熱水 C．乙醇 D．乙醇-水混合溶液．

Answer 1

分析 （1）須繼續加入葡萄糖酸溶液至pH為5.8，抑制鋅離子水解；
（2）步驟2為ZnO與葡萄糖酸的反應生成葡萄糖酸鋅，不能引入新雜質，則加入不溶性含Zn元素的物質，且與酸反應即可；
（3）第①步反應的溫度為55℃，所以可以用水浴加熱的方式；
（4）碳酸鈣能與氫溴酸反應生成溴化鈣、水和二氧化碳；CaCO₃固體需有剩余，可使葡萄糖酸完全反應；
（5）趁熱過濾，可避免葡萄糖酸鈣的損失；由表中數據可知，葡萄糖酸鈣微溶于乙醇，可避免損失；
（6）洗滌沉淀，應避免沉淀溶解，且能將沉淀吸附物沖洗去．

解答 解：（1）因鋅離子水解，則步驟2中，待其充分反應后，須繼續加入葡萄糖酸溶液至pH為5.8，目的是抑制Zn²⁺的水解，
故答案為：抑制Zn²⁺的水解；
（2）a．NH₃•H₂O與葡萄糖酸反應后引入銨根離子，故不選；
b．Zn（OH）₂ 與葡萄糖反應生成葡萄糖酸鋅，且不引人雜質，故選；
c．NaOH與葡萄糖酸反應后引入鈉離子，故不選；
d．ZnSO₄與葡萄糖酸不反應，故不選；
e．ZnCO₃與葡萄糖反應生成葡萄糖酸鋅，且不引人雜質，故選；
故答案為：b、e；
（3）第①步反應的溫度為55℃，所以可以用水浴加熱的方式，水浴加熱可使溶液受熱均勻，且便于控制溫度，
故答案為：溶液受熱均勻，且便于控制溫度；
（4）碳酸鈣能與氫溴酸反應生成溴化鈣、水和二氧化碳，CaCO₃+2HBr=CaBr₂+CO₂↑+H₂O，
故答案為：CaCO₃+2HBr=CaBr₂+CO₂↑+H₂O；
（5）溫度高時，葡萄糖酸鈣的溶解度較大，趁熱過濾，可避免葡萄糖酸鈣的損失，由表中數據可知，葡萄糖酸鈣微溶于乙醇，用乙醇洗滌可避免損失，有利于葡萄糖酸鈣析出，
故答案為：葡萄糖酸鈣冷卻后結晶析出，如不趁熱過濾會損失產品；可降低葡萄糖酸鈣在溶劑中的溶解度，有利于葡萄糖酸鈣析出；
（6）洗滌沉淀，應避免沉淀溶解，且能將沉淀吸附物沖洗去，可用乙醇-水混合溶液，如只用水，則造成葡萄糖酸鈣溶解而損失，只用乙醇，不能將雜質全被洗去；故答案為：D．

點評 本題考查物質的分離提純的方法及選擇，為高頻考點，把握物質的性質及性質差異、發生的反應為解答的關鍵，側重鹽類水解、除雜及分析應用能力的考查，題目難度不大．