问题 实验题

葡萄糖酸锌[(C6H11O6O)2Zn]是一种营养锌强化剂,对婴儿及青少年的智力和身体发育有重要作用。工业上通过如下两步制备:

(1)步骤一:充分反应后,过滤除去CaSO4沉淀。设计一个简单的实验,检验产物葡萄糖酸溶液中是否含有SO42     

(2)步骤二:将葡萄糖酸溶液与ZnO混合,使其充分反应后,继续加入葡萄糖酸溶液至pH为5.8,其目的是     ,下列物质可替代ZnO的是     (填字母)。

a.NH3·H2O        b.Zn(OH)2          c.NaOH         d.ZnSO4

(3)将最后所得溶液浓缩至原来体积的,加入适量无水乙醇,放置8h以上,经结晶、分离、干燥获得葡萄糖酸锌晶体。分离过程中加入无水乙醇的目的是     

(4)下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算)。

金属离子开始沉淀的pH沉淀完全的pH
Fe31. 13. 2
Fe25. 88. 8
Cu25. 26. 4
 

某研究性学习小组欲用粗制硫酸锌溶液(其中含有Fe2+、Cu2+等)制备出活性ZnO,然后再合成葡萄糖酸锌。实验室制备活性ZnO的步骤如下:

①取样,加入适量的KMnO4溶液,微热,调节溶液pH至     (填写范围),除去溶液中Fe元素。

②加入     ,过滤,向滤渣中加入适量稀硫酸,继续过滤,将两次滤液合并得较高纯度的硫酸锌溶液。

③将纯碱慢慢加入上述硫酸锌溶液中,得碱式碳酸锌[其化学式为Zn2(OH)2CO3],同时有无色气体产生。写出该反应的离子方程式:     

④过滤、洗涤,将沉淀灼烧得活性氧化锌。其中灼烧需要的主要仪器有:酒精灯、玻璃棒、三脚架、泥三角、     等。

答案

(1)取少量溶液于试管,滴加BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则说明含有SO42;反之说明不含SO42

(2)抑制Zn2+的水解    b

(3)降低葡萄糖酸锌的溶解度,有利于其结晶析出

(4)①3.2~5.2

②过量的锌粉

③2CO32—+2Zn2++H2O= Zn2(OH)2CO3↓+CO2

④坩埚、坩埚钳

题目分析:检验SO42一般用盐酸和BaCl2溶液,要有取样、操作、现象、结论等步骤;(2)溶液酸性可以抑制Zn2+的水解;氧化锌与葡萄糖酸电离出氢离子反应,促进平衡正向移动,其它能与氢离子反应,不溶解于水、同时不产生新杂质的均可,如Zn(OH)2、ZnCO3等;(3)电解质一般不易溶解于有机溶剂,加入酒精能降低葡萄糖酸锌的溶解度,有利于其结晶析出;(4)①加入适量的KMnO4溶液把Fe2氧化为Fe3,调节pH让Fe3沉淀完全,但不能Cu2使沉淀,故范围为3.2~5.2;②加入过量锌除去Cu2;④灼烧固体应做坩埚中,还需要坩埚钳。

单项选择题
多项选择题