Question

葡萄糖酸锌[Zn(C₆H₁₁O₇)₂]是一种有机补锌剂，广泛应用于食药领域。已知葡萄糖酸锌能溶于水，易溶于热水，不溶于乙醇。某小组由葡萄糖制备葡萄糖酸锌的实验步骤如下：

I．制备葡萄糖酸(C₆H₁₂O₇)：

60℃水浴下，向一定体积葡萄糖溶液中滴入1%溴水至略过量，保温15 min。

II．制备葡萄糖酸钙[Ca(C₆H₁₁O₇)₂]：

将略过量CaCO₃粉末缓慢加入上述溶液，在水浴中振荡，直至无气泡产生。过滤，冷却并加入等体积乙醇，产生沉淀。过滤，用乙醇洗涤固体，溶水待用。

III．制备葡萄糖酸锌粗品(装置如右，夹持、控温装置略)：

在90℃水浴、搅拌下，向ZnSO₄溶液中分批加入葡萄糖酸钙溶液。趁热过滤，向滤液中加入无水乙醇并冷却析晶，过滤。

请回答下列问题：

(1) 步骤I中溴水的作用是作______，判断溴水略过量的现象是______。

(2) 步骤II中用CaCl₂代替CaCO₃可行吗？______ (填“可行”或“不可行”)，乙醇可洗去葡萄糖酸钙固体表面杂质，还具有______、______优点。

(3) 步骤III中，恒压滴液漏斗需要打开活塞______ (填“a”、“b”或“a和b”)，90℃下，葡萄糖酸钙与硫酸锌发生反应的离子方程式为______。

(4) 葡萄糖酸锌粗品含少量难溶于水的杂质，纯化晶体的合理操作顺序是______ (选填写正确序号)。

① 蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜；② 待晶体充分析出后，减压过滤；③ 将滤液冷却至室温，加入10 mL 95％乙醇溶液并搅拌，促进晶体析出；④ 趁热减压过滤，除去不溶物；⑤ 在50℃下用恒温干燥箱烘干，称重；⑥ 取烧杯加入10 mL蒸馏水，加热至微沸，加入粗品，得到葡萄糖酸锌饱和溶液。

(5) 测定产品纯度步骤如下：

取mg提纯后的产品溶于水配成100mL溶液，取25.00mL置于____中，加入V₁mLc₁ mol·L^-1Na₂EDTA溶液(过量)和指示剂，用c₂ mol·L^-1 Zn²⁺标准溶液滴定至终点，发生反应：Zn²⁺+EDTA^2—=Zn-EDTA，三次滴定平均消耗锌标准溶液V₂mL，则该产品的纯度为______%(保留1个数字系数)。

Answer

氧化葡萄糖变为葡萄糖酸 溶液出现微黄色 不可行 减少固体溶解损失 有利于快速干燥固体 b Ca2++ SO=Ca SO4 ⑥④③②⑤ 锥形瓶

【解析】

(1) 葡萄糖是还原性糖，溴具有氧化性，反应后溶液为无色，而溴水为橙色，据此分析解答；

(2) 步骤II中将略过量CaCO3粉末缓慢加入上述溶液，在水浴中振荡，直至无气泡产生，目的是中和葡萄糖酸；根据物质的溶解性和乙醇的挥发性分析解答；

(3) 步骤III中葡萄糖酸钙与硫酸锌发生反应生成葡萄糖酸锌[Zn(C6H11O7)2]和硫酸钙，结合葡萄糖酸锌Zn(C6H11O7)2能溶于水，书写反应的离子方程式；

(4) 葡萄糖酸锌Zn(C6H11O7)2能溶于水，据此分析葡萄糖酸锌粗品含少量难溶性的杂质的步骤；

(5) 取mg提纯后的产品溶于水配成100mL溶液，取25.00mL置于锥形瓶中，加入V1mLc1mol·L-1Na2EDTA溶液(过量)和指示剂，发生反应Zn2++EDTA2- =Zn-EDTA，反应后剩余的Na2EDTA溶液再用c2mol·L-1 Zn2+标准溶液滴定至终点，据此分析计算。

(1) 葡萄糖是还原性糖，溴具有氧化性，步骤I中在60℃水浴下，向一定体积葡萄糖溶液中滴入1%溴水至略过量，保温15 min，溴水可以氧化葡萄糖变为葡萄糖酸，溴水和葡萄糖反应后溶液为无色，而溴水为橙色，因此当看到溶液出现微黄色即可判断溴水已过量，故答案为：氧化葡萄糖变为葡萄糖酸；溶液出现微黄色；

(2) 步骤II中将略过量CaCO3粉末缓慢加入上述溶液，在水浴中振荡，直至无气泡产生，目的是中和葡萄糖酸，因此不能用CaCl2代替CaCO3；过滤，冷却并加入等体积乙醇，产生沉淀。过滤，用乙醇洗涤固体，溶水待用，乙醇可洗去葡萄糖酸钙固体表面杂质，乙醇还具有减少固体溶解损失、有利于快速干燥固体等优点，故答案为：不可行；减少固体溶解损失；有利于快速干燥固体；

(3) 步骤III中，恒压滴液漏斗使用时，只需要打开活塞b；90℃下，葡萄糖酸钙与硫酸锌发生反应生成葡萄糖酸锌[Zn(C6H11O7)2]和硫酸钙，根据题意葡萄糖酸锌Zn(C6H11O7)2能溶于水，因此反应的离子方程式为Ca2++ SO=Ca SO4，故答案为：b；Ca2++ SO=Ca SO4；

(4) 葡萄糖酸锌粗品含少量难溶于水的杂质，分离提纯葡萄糖酸锌晶体，需要取烧杯加入10 mL蒸馏水，加热至微沸，加入粗品，得到葡萄糖酸锌饱和溶液；趁热减压过滤，除去不溶物；将滤液冷却至室温，加入10 mL 95％乙醇溶液并搅拌，促进晶体析出；待晶体充分析出后，减压过滤；在50℃下用恒温干燥箱烘干，称重；因此合理操作顺序为⑥④③②⑤，故答案为：⑥④③②⑤；

(5) 取mg提纯后的产品溶于水配成100mL溶液，取25.00mL置于锥形瓶中，加入V1mLc1mol·L-1Na2EDTA溶液(过量)和指示剂，用c2mol·L-1 Zn2+标准溶液滴定至终点，三次滴定平均消耗c2mol·L-1锌标准溶液V2mL，根据Zn2++EDTA2- =Zn-EDTA，则反应后剩余的EDTA2- 的物质的量为c2mol·L-1×V2L= c2V2×10-3mol，因此原mg提纯后的产品中含有Zn2+的物质的量为(c1V1×10-3mol -c2V2×10-3mol)×，即葡萄糖酸锌Zn(C6H11O7)2的物质的量为：4c1V1×10-3mol -4c2V2×10-3mol，则该产品的纯度为×100%=%，故答案为：锥形瓶；。