题目内容
8.葡萄糖酸锌(M=455g•mol-1)是近年来开发的一种补锌食品添加剂.葡萄糖酸锌为白色结晶性粉末,可溶于水,易溶于热水,不溶于无水乙醇、氯仿和乙醚,140℃-150℃开始分解.可采用直接合成法,其反应:Ca(C6H11O7)2(葡萄糖酸钙)+ZnSO4═Zn(C6H11O7)2(葡萄糖酸锌)+CaSO4,其实验流程为:试回答下列问题:
(1)制备葡萄糖酸锌时,可否用氯化锌代替硫酸锌?否,原因为氯化钙易溶于水,不符合复分解反应的条件.
(2)在“反应”时须控温90℃,可以采用加热方式为水浴加热;反应控温在90℃的原因为反应的温度过低,反应速率慢,温度过高,葡萄酸锌容易分解.
(3)在“冷却滤液”时添加95%乙醇的目的为降低葡萄酸锌的溶解度,便于析出.
(4)粗产品的提纯方法为重结晶,选择的试剂及添加顺序都正确的是D
A.95%乙醇、冷水
B.冷水、95%乙醇
C.95%乙醇、90℃热水;
D.90℃热水、95%乙醇
(5)提纯后的产品可以以铬黑T(BET)为指示剂,用EDTA进行测定,其原理如下:
Zn2+与RET作用形成酒红色微粒Zn-RET,由于EDTA与Zn2+结合能力更强,故发如下反应:Zn-RET(酒红色)+EDTA(无色)═Zn-EDTA(无色)+BET(纯蓝色).
其步骤如下:
步骤1:取mg产品溶于水配成100mL溶液,取25.00mL置于锥形瓶中,在溶液中加入少量RET作指示剂.
步骤2:在25.00mL溶液中加入c mol.L-1EDTA VmL(过量)
步骤3:用c1mol.L-1锌标准溶液进行滴定至终点,消耗锌标准溶液V1mL.
①步骤2中,如何判断EDTA溶液已加过量?溶液显纯蓝色.
②滴定终点判断依据为溶液恰好变为酒红色,且保持半分钟不变色.
③该产品的纯度为$\frac{182(cV-{c}_{1}{V}_{1})}{m}$%.
分析 葡萄糖酸钙与硫酸锌溶液混合,由于硫酸钙溶解度较小,所以可以生成硫酸钙沉淀和葡萄糖酸锌溶液,过滤,在滤液中加入活性碳,脱色,趁热过滤,在滤液中加入乙醇,冷却,葡萄糖酸锌晶体析出,提纯得葡萄糖酸锌,
(1)制备葡萄糖酸锌时发生的是复分解反应,氯化钙易溶于水,据此答题;
(2)控温90℃可以用水浴加热,根据影响反应速率和葡萄酸锌的稳定性确定反应的温度;
(3)葡萄糖酸锌可溶于水,不溶于无水乙醇,据此判断;
(4)由于葡萄糖酸锌易溶于热水,不溶于无水乙醇,所以粗产品的提纯方法为重结晶,先用热水溶解,再用95%乙醇洗涤,使葡萄糖酸锌析出;
(5)①根据反应:Zn-RET(酒红色)+EDTA(无色)═Zn-EDTA(无色)+BET(纯蓝色),当EDTA过量时,溶液显纯蓝色;
②用锌标准溶液进行滴定至终点时,溶液会由纯蓝色变为酒红色;
③由题意可知,与EDTA反应的锌标准溶液中锌的物质的量为c1V1×10-3mol,所以用去的EDTA的物质的量为c1V1×10-3mol,与葡萄糖酸锌反应的EDTA的物质的量为cV×10-3mol-c1V1×10-3mol,可计算得样品中葡萄糖酸锌的物质的量为$\frac{100}{25}$×(cV×10-3mol-c1V1×10-3mol),据此计算产品的纯度;
解答 解:葡萄糖酸钙与硫酸锌溶液混合,由于硫酸钙溶解度较小,所以可以生成硫酸钙沉淀和葡萄糖酸锌溶液,过滤,在滤液中加入活性碳,脱色,趁热过滤,在滤液中加入乙醇,冷却,葡萄糖酸锌晶体析出,提纯得葡萄糖酸锌,
(1)制备葡萄糖酸锌时发生的是复分解反应,氯化钙易溶于水,不符合复分解反应的条件,所以不可用氯化锌代替硫酸锌,
故答案为:否;氯化钙易溶于水,不符合复分解反应的条件;
(2)控温90℃可以用水浴加热,反应的温度过低,反应速率慢,温度过高,葡萄酸锌容易分解,所以反应控温在90℃较好,
故答案为:水浴加热;反应的温度过低,反应速率慢,温度过高,葡萄酸锌容易分解;
(3)葡萄糖酸锌可溶于水,不溶于无水乙醇,所以在“冷却滤液”时添加95%乙醇的目的是降低葡萄酸锌的溶解度,便于析出,
故答案为:降低葡萄酸锌的溶解度,便于析出;
(4)由于葡萄糖酸锌易溶于热水,不溶于无水乙醇,所以粗产品的提纯方法为重结晶,先用热水溶解,再用95%乙醇洗涤,使葡萄糖酸锌析出,故选D,
故答案:重结晶;D;
(5)①根据反应:Zn-RET(酒红色)+EDTA(无色)═Zn-EDTA(无色)+BET(纯蓝色),当EDTA过量时,溶液显纯蓝色,
故答案为:溶液显纯蓝色;
②用锌标准溶液进行滴定至终点时,溶液会由纯蓝色变为酒红色,所以滴定终点判断依据为溶液恰好变为酒红色,且保持半分钟不变色,
故答案为:溶液恰好变为酒红色,且保持半分钟不变色;
③由题意可知,与EDTA反应的锌标准溶液中锌的物质的量为c1V1×10-3mol,所以用去的EDTA的物质的量为c1V1×10-3mol,与葡萄糖酸锌反应的EDTA的物质的量为cV×10-3mol-c1V1×10-3mol,可计算得样品中葡萄糖酸锌的物质的量为$\frac{100}{25}$×(cV×10-3mol-c1V1×10-3mol),所以产品的纯度为$\frac{(cV×1{0}^{-3}-c1V1×1{0}^{-3})×\frac{100}{25}×455}{m}$×100%=$\frac{182(cV-{c}_{1}{V}_{1})}{m}$%,
故答案为:$\frac{182(cV-{c}_{1}{V}_{1})}{m}$%.
点评 本题侧重于物质的制备、分离和提纯的考查,着重于学生的分析能力和实验能力及计算能力的考查,由于培养学生的良好的科学素养,难度中等.
| A. | 常温常压下,16gO2含有的核外电子数为8 NA | |
| B. | 一定条件下,0.1mol铁与0.1mol Cl2充分反应,转移的电子数约为0.3 NA | |
| C. | 标准状况下,22.4L氨水含有NA个NH3分子 | |
| D. | 28gC2H4中含有C-H键的数目为3 NA |
| A. | CaCl2=Ca2++Cl2? | B. | Na2SO4=Na++SO42- | ||
| C. | HNO3=H++NO3- | D. | NaHCO3=Na++H++CO32- |
| A. | 氯水和碘化钾反应:Cl2+2I-=2Cl-+I2 | |
| B. | 二氧化锰和盐酸制氯气:MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++2H2O+Cl2↑ | |
| C. | 氯气制漂白粉:2OH-+Cl2=Cl-+Cl0-+H2O | |
| D. | 氯气和水反应:Cl2+H2O=H++Cl-+HClO |
| A. | 第八周期ⅢA族 | B. | 第六周期ⅤA族 | C. | 第七周期ⅣB族 | D. | 第七周期ⅣA族 |
| A. | 6.4g由O3和O2组成的混合气体中一定含有0.4NA个原子 | |
| B. | 常温常压下,5.6g铁粉在7.1g氯气中充分燃烧,失去的电子数目为0.3NA | |
| C. | 常温下,pH=1的HNO3溶液中含有0.1NA个H+ | |
| D. | 0.1mol KHSO4晶体中含有的阳离子数是0.2NA |
| A. | $\frac{{V}_{m}nb}{m{N}_{A}}$ | B. | $\frac{{V}_{m}mb}{n{N}_{A}}$ | C. | $\frac{{V}_{m}n{N}_{A}}{mb}$ | D. | $\frac{nb{N}_{A}}{{V}_{m}m}$ |