Question

19．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：

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，其目的是除去过量的溴水和将葡萄糖酸转化为葡萄糖酸钙；本实验中不宜用CaCl₂替代CaCO₃，理由是CaCl₂不易将葡萄糖酸转化葡萄糖酸钙，也不能除去过量酸性杂质．
（3）第③步需趁热过滤，其原因是葡萄糖酸钙冷却后会结晶析出，如不趁热过滤会损失产品．
（4）第④步加入乙醇的作用是防止温度降低时，葡萄酸钙析出而损失．
（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 葡萄糖溶液中加入3%溴水、温度控制在55℃，发生的反应为CH₂OH（CHOH）₄CHO+Br₂+H₂O→C₆H₁₂O₇（葡萄糖酸）+2HBr，该反应中生成HBr，为防止污染大气，应该用碱液处理HBr；然后向溶液中加入过量CaCO₃、温度控制在70℃，发生反应2C₆H₁₂O₇（葡萄糖酸）+CaCO₃→Ca（C₆H₁₁O₇）₂（葡萄糖酸钙）+H₂O+CO₂↑，葡萄糖酸钙可溶于冷水易溶于热水，所以趁热过滤，将未溶解的碳酸钙除去，然后向滤液中加入乙醇，葡萄糖酸钙微溶于乙醇，所以得到葡萄糖酸钙悬浊液，然后抽滤得到固体，然后洗涤、干燥固体最后得到Ca（C₆H₁₁O₇）₂固体，
（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；根据强酸制备弱酸原理，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：除去过量的溴水和将葡萄糖酸转化为葡萄糖酸钙，根据强酸制备弱酸原理，CaCl₂不易将葡萄糖酸转化葡萄糖酸钙，也不能除去过量酸性杂质，
故答案为：除去过量的溴水和将葡萄糖酸转化为葡萄糖酸钙；  CaCl₂不易将葡萄糖酸转化葡萄糖酸钙，也不能除去过量酸性杂质；
（3）葡萄糖酸钙冷却后会结晶析出，如不趁热过滤会损失产品，
故答案为：防止温度降低时，葡萄酸钙析出而损失；
（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）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，
故选：D．

点评 本题考查物质制备，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，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，难度中等．