Question

3．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，如图装置最适合的是：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，便于后续分离；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，其原因是葡萄糖酸钙冷却后结晶析出，如不趁热过滤会损失产品．
（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，有利于葡萄糖酸钙析出．
（5）第⑥步中，下列洗涤剂最合适的是D．
A．冷水        B．热水        C．乙醇      D．乙醇-水混合溶液．

Answer 1

分析 （1）反应在55℃条件下进行，需要水浴加热，且有冷凝回流装置；可用葡萄糖氧化酶催化作用下用氧气氧化葡萄糖，可生成葡萄糖酸；
（2）CaCO₃固体需有剩余，可使葡萄糖酸完全反应，氯化钙易溶于水，易引入杂质，且葡萄糖酸与氯化钙不反应；
（3）趁热过滤，可避免葡萄糖酸钙的损失；
（4）由表中数据可知，葡萄糖酸钙微溶于乙醇，可避免损失；
（5）洗涤沉淀，应避免沉淀溶解，且能将沉淀吸附物冲洗去．

解答 解：（1）反应在55℃条件下进行，需要水浴加热，且有冷凝回流装置，题中A缺少回流装置，要滴加溴水，所以要有滴液漏斗，排除A，C缺少水浴加热，只有B符合；新制Cu（OH）₂悬浊液、[Ag（NH₃）₂]OH溶液氧化性较弱，且反应需要碱性条件下进行，不利于葡萄糖的氧化，而酸性高锰酸钾氧化性较强，不能得到葡萄糖酸，可用葡萄糖氧化酶催化作用下用氧气氧化葡萄糖，可生成葡萄糖酸，
故答案为：B；C；
（2）可使葡萄糖酸完全转化为葡萄糖酸钙，则加入的碳酸钙应过量，因盐酸酸性比葡萄糖酸强，则加入氯化钙与葡萄糖酸难以反应，且易引入杂质，不易分离，应用碳酸钙，
故答案为：提高葡萄糖酸的转化率，便于后续分离；氯化钙难以与葡萄糖酸直接反应生成葡萄糖酸钙沉淀；
（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：葡萄糖酸钙冷却后结晶析出，如不趁热过滤会损失产品；
（4）由表中数据可知，葡萄糖酸钙微溶于乙醇，用乙醇洗涤可避免损失，有利于葡萄糖酸钙析出，
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：D．

点评 本题考查性质实验方案的设计，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的考查，由利于培养学生的良好的科学素养，难度中等．