葡萄糖酸锌\(\rm{[(C_{6}H_{11}O_{6}O)_{2}Zn]}\)口服液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。已知葡萄糖酸锌为白色结晶或颗粒状粉末;易溶于水,不溶于乙醇、氯仿乙醚。
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的\(\rm{pH(}\)开始沉淀的\(\rm{pH}\)按金属离子浓度为\(\rm{1.0mol·L^{-1}}\)计算\(\rm{)}\)。
金属离子 | 开始沉淀的\(\rm{pH}\) | 沉淀完全的\(\rm{pH}\) |
\(\rm{Fe^{3+}}\) | \(\rm{1.1}\) | \(\rm{3.2}\) |
\(\rm{Fe^{2+}}\) | \(\rm{5.8}\) | \(\rm{8}\) |
\(\rm{Cu^{2+}}\) | \(\rm{5.2}\) | \(\rm{6.4}\) |
\(\rm{Zn^{2+}}\) | \(\rm{5.7}\) | \(\rm{8.2}\) |
Ⅰ\(\rm{.}\)工业上通过如下两步制备葡萄糖酸锌:
\(\rm{(1)}\)步骤一:充分反应后,过滤除去\(\rm{CaSO_{4}}\)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\(\rm{{SO}_{4}^{2-}}\):_________________。
\(\rm{(2)}\)步骤二:将适量的葡萄糖酸溶液与\(\rm{ZnO}\)混合,使其充分反应后,继续加入葡萄糖酸溶液至\(\rm{pH}\)为\(\rm{5.7}\),其目的是_______________________________,下列物质可替代\(\rm{ZnO}\)的是________\(\rm{(}\)填字母\(\rm{)}\)。
\(\rm{a.ZnCl_{2}}\) \(\rm{b.Zn(OH)_{2}}\) \(\rm{c.(CH_{3}COO)_{2}Zn d.ZnSO_{4}}\)
\(\rm{(3)}\)将最后所得溶液浓缩至原来体积的\(\rm{\dfrac{1}{3}}\),加入适量无水乙醇,放置\(\rm{8 h}\)以上,经结晶、分离、干燥获得葡萄糖酸锌晶体。过程中加入无水乙醇的目的是___________________________。
Ⅱ\(\rm{.}\)某研究性学习小组欲利用粗制硫酸锌溶液\(\rm{(}\)其中含有\(\rm{Fe^{2+}}\)、\(\rm{Cu^{2+}}\)等\(\rm{)}\)制备出活性\(\rm{ZnO}\),然后再合成葡萄糖酸锌。实验室制备活性\(\rm{ZnO}\)的步骤如下:
\(\rm{①}\)取一定量样品,加入适量的\(\rm{KMnO_{4}}\)溶液,微热,调节溶液\(\rm{pH}\)至________\(\rm{(}\)填写范围\(\rm{)}\),过滤除去溶液中\(\rm{Fe}\)元素。
\(\rm{②}\)向步骤\(\rm{①}\)的滤液中加入________,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。
\(\rm{③}\)将纯碱慢慢加入上述硫酸锌溶液中,得到难溶于水的碱式碳酸锌\(\rm{[}\)其化学式为\(\rm{Zn_{2}(OH)_{2}CO_{3}]}\),同时有无色气体产生。写出该反应的离子方程式:____________________。
\(\rm{④}\)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。