Question

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SO₄^2—：     。
（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
Fe3＋	1. 1	3. 2
Fe2＋	5. 8	8. 8
Cu2＋	5. 2	6. 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。

Answer 1

（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SO₄^2—；反之说明不含SO₄^2—
（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
③2CO₃^2—+2Zn²⁺+H₂O= Zn₂(OH)₂CO₃↓+CO₂↑
④坩埚、坩埚钳

试题分析：检验SO₄^2—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Fe^2＋氧化为Fe^3＋，调节pH让Fe^3＋沉淀完全，但不能Cu^2＋使沉淀，故范围为3.2~5.2；②加入过量锌除去Cu^2＋；④灼烧固体应做坩埚中，还需要坩埚钳。