Question

9．葡萄糖酸钙是一种可促进骨骼生长的营养物质．葡萄糖酸钙可通过以下反应制得：
C₆H₁₂O₆（葡萄糖）+Br₂+H₂O→C₆H₁₂O₇（葡萄糖酸）+2HBr
2C₆H₁₂O₇（葡萄糖酸）+CaCO₃→Ca（C₆H₁₁O₇）₂（葡萄糖酸钙）+H₂O+CO₂↑
相关物质的溶解性见下表：

物质名称	葡萄糖酸钙	葡萄糖酸	溴化钙	氯化钙
水中的溶解性	可溶于冷水、易溶于热水	可溶	易溶	易溶
乙醇中的溶解性	微溶	微溶	可溶	可溶

实验流程如下：
C₆H₁₂O₆溶液 $→_{①}^{滴加3%溴水/55℃}$$→_{②}^{过量CaCO_{3}/70℃}$$→_{③}^{趁热过滤}$$→_{④}^{乙醇}$悬浊液$→_{⑤}^{抽滤}$$→_{⑥}^{洗涤}$$→_{⑦}^{干燥}$Ca（C₆H₁₁O₇）₂
请回答下列问题：
（1）第①步中溴水氧化葡萄糖时，下列装置最适合的是：B．

制备葡萄糖酸钙的过程中，葡萄糖的氧化也可用其它试剂，下列物质中最适合的是C．
A．新制Cu（OH）₂悬浊液         B．酸性KMnO₄溶液
C．O₂/葡萄糖氧化酶          D．[Ag（NH₃）₂]OH溶液
（2）第②步充分反应后CaCO₃固体需有剩余，其目的是提高葡萄糖酸的转化率；本实验中不宜用CaCl₂替代CaCO₃，理由是氯化钙难以与葡萄糖酸直接反应生成葡萄糖酸钙沉淀．
（3）第③步需趁热过滤，其原因是防止葡萄糖酸钙冷却结晶析出．
（4）第④步加入乙醇的作用是可降低葡萄糖酸钙在溶剂中的溶解度，有利于葡萄糖酸钙的析出．
（5）第⑥步中，下列洗涤剂最合适的是C．
A．冷水        B．热水        C．乙醇      D．乙醇-水混合溶液．

Answer 1

分析 （1）由于实验中需要能够控制滴加溴和水浴加热；由于葡萄糖是一种多羟基的醛，所以可以被弱氧化剂氧化成羧酸类，通过醛类催化氧化是最合适的；
（2）增加某一种物质的量，可以提高另一种物质的转化率；符合强酸制备弱酸原理，氯化钙难以与葡萄糖酸直接反应得到葡萄糖酸钙；
（3）根据表格中葡萄糖酸钙的溶解度与温度的关系解答；
（4）葡萄糖酸钙在乙醇中的溶解度是微溶，有利于葡萄糖酸钙的析出；
（5）利用水可以将无机杂质溶解除掉，同时利用葡萄糖酸钙在乙醇中的微溶，减少葡萄糖酸钙的损失．

解答 解：（1）由于实验中需要能够控制滴加溴和水浴加热，A不能控制添加溴，C没有进行水浴加热，故装置B最合适，由于葡萄糖是一种多羟基的醛，所以可以被弱氧化剂氧化成羧酸类，酸性高锰酸钾溶液可以氧化羟基，A、D会产生重金属杂质离子，通过醛类催化氧化是最合适的，
故答案为：B；C；
（2）第②步充分反应后CaCO₃固体需有剩余，其目的是：提高葡萄糖酸的转化率，符合强酸制备弱酸原理，氯化钙难以与葡萄糖酸直接反应得到葡萄糖酸钙，不宜用CaCl₂替代CaCO₃，
故答案为：提高葡萄糖酸的转化率；氯化钙难以与葡萄糖酸直接反应得到葡萄糖酸钙；
（3）温度高时，葡萄糖酸钙的溶解度较大，趁热过滤，可避免葡萄糖酸钙的损失，
故答案为：防止葡萄糖酸钙冷却结晶析出；
（4）葡萄糖酸钙在乙醇中的溶解度是微溶，可降低葡萄糖酸钙在溶剂中的溶解度，有利于葡萄糖酸钙的析出，
故答案为：可降低葡萄糖酸钙在溶剂中的溶解度，有利于葡萄糖酸钙的析出；
（5）洗涤沉淀，应避免沉淀溶解，且能将沉淀吸附物冲洗去，可用乙醇-水混合溶液，如只用水，则造成葡萄糖酸钙溶解而损失，只用乙醇，不能将杂质全被洗去，
故答案为：C．

点评 本题考查制备方案的设计，题目难度中等，涉及对工艺流程的理解、对装置于操作的分析与评价、物质的量分离提纯等知识，操作考查学生对知识的迁移应用，题目体现化学再生活、生产中应用．