Question

【題目】葡萄糖酸鈣是一種可促進骨骼生長的營養物質。葡萄糖酸鈣可通過以下反應制得：C6H12O6(葡萄糖)＋Br2＋H2OC6H12O7(葡萄糖酸)＋2HBr，2C6H12O7(葡萄糖酸)＋CaCO3Ca(C6H11O7)2(葡萄糖酸鈣)＋H2O＋CO2↑，相關物質的溶解性見下表：

物質名稱	葡萄糖酸鈣	葡萄糖酸	溴化鈣	氯化鈣
水中的溶解性	可溶于冷水 易溶于熱水	可溶	易溶	易溶
乙醇中的溶解性	微溶	微溶	可溶	可溶

實驗流程如下：

C6H12O6溶液懸濁液Ca(C6H11O7)2

請回答下列問題：

（1）第①步中溴水氧化葡萄糖時，下列裝置最合適的是________。

制備葡萄糖酸鈣的過程中，葡萄糖的氧化也可用其它試劑，下列物質中最適合的是____。

A．新制Cu(OH)2懸濁液 B．酸性KMnO4溶液

C．O2/葡萄糖氧化酶 D．[Ag(NH3)2]OH溶液

（2）第②步充分反應后CaCO3固體需有剩余，其目的是__________________________；

本實驗中不宜用CaCl2替代CaCO3，理由是__________________。

（3）第③步需趁熱過濾，其原因是____________________________________。

（4）第④步加入乙醇的作用是__________________________________。

（5）第⑥步中，下列洗滌劑最合適的是___________________________。

A．冷水 B．熱水 C．乙醇 D．乙醇－水混合溶液

Answer 1

【答案】 B C 提高葡萄糖酸的轉化率 便于后續分離CaCl2難與葡萄糖酸直接反應得到葡萄糖酸鈣 葡萄糖酸鈣冷卻后會結晶析出，如不趁熱過濾會損失產品 可降低葡萄糖酸鈣在溶劑中的溶解度，有利于葡萄糖酸鈣析出 D

【解析】葡萄糖溶液中加入3%溴水、溫度控制在55℃，溫度小于100℃，應該用水浴加熱，且溫度計測量水浴溫度；發生的反應為CH2OH（CHOH）4CHO+Br2+H2O→C6H12O7（葡萄糖酸）+2HBr，該反應中生成HBr，為防止污染大氣，應該用堿液處理HBr；然后向溶液中加入過量CaCO3、溫度控制在70℃，發生反應2C6H12O7（葡萄糖酸）+CaCO3→Ca（C6H11O7）2（葡萄糖酸鈣）+H2O+CO2↑，葡萄糖酸鈣可溶于冷水易溶于熱水，所以趁熱過濾，將未溶解的碳酸鈣除去，然后向濾液中加入乙醇，葡萄糖酸鈣微溶于乙醇，所以得到葡萄糖酸鈣懸濁液，然后抽濾得到固體，然后洗滌、干燥固體最后得到Ca（C6H11O7）2固體；

（1）由于實驗中需要能夠控制滴加溴和水浴加熱，A不能控制添加溴，C沒有進行水浴加熱，故裝置B最合適，由于葡萄糖是一種多羥基的醛，所以可以被弱氧化劑氧化成羧酸類，酸性高錳酸鉀溶液可以氧化羥基，A、D會產生重金屬雜質離子，通過醛類催化氧化是最合適的。

（2）第②步充分反應后CaCO3固體需有剩余，其目的是：提高葡萄糖酸的轉化率，符合強酸制備弱酸原理，氯化鈣難以與葡萄糖酸直接反應得到葡萄糖酸鈣，不宜用CaCl2替代CaCO3。

（3）葡萄糖酸鈣冷卻后會結晶析出，如不趁熱過濾會損失產品。

（4）葡萄糖酸鈣在乙醇中的溶解度是微溶，第④步加入乙醇的作用是可降低葡萄糖酸鈣在溶劑中的溶解度，有利于葡萄糖酸鈣析出；

（5）利用水可以將無機雜質溶解除掉，同時利用葡萄糖酸鈣在乙醇中的微溶，減少葡萄糖酸鈣的損失，第⑥步中，下列洗滌劑最合適的是D。