Question

【題目】葡萄糖酸鈣是一種可促進(jìn)骨骼生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。制取葡萄糖酸鈣的流程如下。

已知：a.CH2OH(CHOH)4CHO+Br2+H2O→C6H12O7(葡萄糖酸)+2HBr；

b.2C6H12O7(葡萄糖酸)+CaCO3→Ca(C6H11O7)2(葡萄糖酸鈣)+H2O+CO2↑；

c.相關(guān)物質(zhì)的溶解性見下表：

物質(zhì)名稱	葡萄糖酸鈣	葡萄糖酸	溴化鈣	氯化鈣
在水中的溶解性	可溶于冷水，易溶于熱水	可溶	易溶	易溶
在乙醇中的溶解性	微溶	微溶	可溶	可溶

d.酸性：鹽酸＞葡萄糖酸＞碳酸。

請(qǐng)回答下列問題。

（1）制備葡萄糖酸鈣涉及的反應(yīng)類型有__。

（2）第①步中溴水氧化葡萄糖時(shí)，下列裝置最合適的是__（填序號(hào)）。

（3）第②步反應(yīng)CaCO3需過量的原因是__。

（4）本實(shí)驗(yàn)中不宜用CaCl2替代CaCO3，理由是__。

（5）第③步需趁熱過濾，其原因是__。

（6）若制備時(shí)葡萄糖溶液中含有9.0g葡萄糖，步驟⑦后得到8.2g葡萄糖酸鈣，則葡萄糖酸鈣的產(chǎn)率為__。

Answer 1

【答案】氧化反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng) B 提高葡萄糖酸的轉(zhuǎn)化率 氯化鈣與葡萄糖酸不能制得葡萄糖酸鈣 葡萄糖酸鈣冷卻后會(huì)結(jié)晶析出，若不趁熱過濾會(huì)損失產(chǎn)品 76.3%

【解析】

葡萄糖溶液中加入3%溴水、溫度控制在55℃，溫度小于100℃，水浴加熱，發(fā)生的反應(yīng)CH2OH(CHOH)4CHO+Br2+H2O→C6H12O7(葡萄糖酸)+2HBr，該反應(yīng)中生成HBr，為防止污染大氣，應(yīng)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(fā)生反應(yīng)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，趁熱過濾，將未溶解的碳酸鈣除去，然后向?yàn)V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)CH2OH(CHOH)4CHO與Br2的反應(yīng)屬于氧化反應(yīng)，葡萄糖酸與CaCO3的反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)；

(2)第①步中反應(yīng)在55℃時(shí)進(jìn)行，需要水浴加熱，且溫度計(jì)應(yīng)放置在外部水槽中，A裝置中溫度計(jì)位置放錯(cuò)，C裝置直接用酒精燈加熱不易控制溫度，所以最合適的裝置為B；

(3)過量的CaCO3能使葡萄糖酸盡可能轉(zhuǎn)化為葡萄糖酸鈣；

(4)因?yàn)辂}酸的酸性強(qiáng)于葡萄糖酸，氯化鈣和葡萄糖酸不能制得葡萄糖酸鈣，而H2CO3的酸性比葡萄糖酸弱，CaCO3能與葡萄糖酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)從而得到葡萄糖酸鈣；

(5)溫度高，葡萄糖酸鈣的溶解度較大，趁熱過濾，可以減少葡萄糖酸鈣的損失；

(6)9.0gC6H12O6(葡萄糖)的物質(zhì)的量為，根據(jù)化學(xué)方程式可知理論上得到葡萄糖酸鈣的物質(zhì)的量為0.025mol，其質(zhì)量為0.025mol×430g/mol=10.75g，故葡萄糖酸鈣的產(chǎn)率為。