2025版高三化学二轮专项复习 专题七 主观题突破　3

1．(2024·江西上饶统考一模)草酸(H2C2O4)又名乙二酸，是一种有机酸，易溶于水，广泛存在于植物源食品中。(1)在浓硫酸催化作用下，用硝酸氧化葡萄糖可制取草酸，实验装置如图所示：①仪器A的名称为________。②葡萄糖溶液可由淀粉水解得到。水解反应方程式为____________________________，该实验中证明淀粉已经完全水解的实验操作及现象是________________________。③55℃～60℃时，装置B中生成H2C2O4，同时生成NO。要将8.1g淀粉完全水解后的淀粉水解液完全转化为草酸，理论上消耗2mol·L－1HNO3溶液的体积为________mL。④该实验中催化剂浓硫酸用量过多，会导致草酸产率减少，原因是______________。(2)草酸铁铵是一种常用的金属着色剂，制得的草酸铁铵晶体中往往会混有少量草酸。为测定(NH4)3Fe(C2O4)3·3H2O(M＝428g/mol)的含量，进行下列实验：称取样品9.46g，加稀硫酸溶解后，配成100mL溶液。取20.00mL配制的溶液，用浓度为0.2000mol/L的KMnO4溶液滴定至终点时消耗KMnO4溶液28.00mL。①用KMnO4标准溶液进行滴定应使用________滴定管(酸式或碱式)。②通过计算，样品中(NH4)3Fe(C2O4)3·3H2O的质量为________g。答案(1)①恒压滴液漏斗②(C6H10O5)n(淀粉)＋nH2Oeq\o(→,\s\up15(△),\s\do15(硫酸))nC6H12O6(葡萄糖)取水解液少许于试管中，向试管中加入碘水，溶液不变蓝色③150mL④浓硫酸具有强氧化性，会将部分有机物氧化成CO2；浓硫酸具有脱水性，会使部分有机物脱水碳化(2)①酸式②8.56分析由题干图示装置可知，装置A中发生的反应为在浓硫酸做催化剂作用下，先将淀粉水解为葡萄糖，然后葡萄糖与稀硝酸反应生成草酸、一氧化氮和水，反应的化学方程式为C6H12O6(葡萄糖)＋6HNO3(稀)=3H2C2O4＋6NO↑＋6H2O，由于NO与O2反应转化为NO2，NO2能与NaOH溶液反应，故装置B的作用是安全瓶，防止倒吸，装置C的作用为吸收尾气，防止污染环境。解析(1)①根据仪器的构造可知，仪器A的名称为恒压滴液漏斗；②葡萄糖溶液可由淀粉水解得到，水解反应方程式为(C6H10O5)n(淀粉)＋nH2Oeq\o(→,\s\up15(△),\s\do15(硫酸))nC6H12O6(葡萄糖)；说明淀粉水解完全的关键是要用实验证明淀粉已不存在，则取水解液少许于试管中，向试管中加入碘水，溶液不变蓝色说明淀粉已经完全水解，故答案为(C6H10O5)n(淀粉)＋nH2Oeq\o(→,\s\up15(△),\s\do15(硫酸))nC6H12O6(葡萄糖)；取水解液少许于试管中，向试管中加入碘水，溶液不变蓝色；③由题意可知，装置A中发生的反应为在浓硫酸做催化剂作用下，葡萄糖与稀硝酸反应生成草酸、一氧化氮和水，反应的化学方程式为C6H12O6(葡萄糖)＋6HNO3(稀)=3H2C2O4＋6NO↑＋6H2O，由淀粉水解方程式可得：(C6H10O5)n～nC6H12O6～6nHNO3，则将8.1g淀粉完全水解后的淀粉水解液完全转化为草酸，理论上消耗2mol/L硝酸溶液的体积为eq\f(\f(8.1g,162ng/mol)×6n,2mol/L)×103mL/L＝150mL，故答案为150；④浓硫酸具有强氧化性，会将部分有机物氧化成CO2；浓硫酸具有脱水性，会使部分有机物脱水碳化；H2C2O4不稳定，受热及遇浓硫酸会发生分解，故若该实验中催化剂浓硫酸用量过多，会使有机物脱水碳化，导致草酸产率减少，故答案为浓硫酸具有强氧化性，会将部分有机物氧化成CO2；浓硫酸具有脱水性，会使部分有机物脱水碳化；H2C2O4不稳定，受热及遇浓硫酸会发生分解；(2)①KMnO4具有强氧化性，能腐蚀橡胶不能装在碱式滴定管中，用KMnO4标准溶液进行滴定应使用酸式滴定管；②设草酸的物质的量为amol，草酸铁铵晶体的物质的量为bmol，由样品的质量可得：90a＋428b＝9.46①，由得失电子数目守恒可得：5H2C2O4～2MnOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))，由20.00mL溶液消耗28.00mL0.2000mol/L的高锰酸钾溶液可得：a＋3b＝0.2000mol/L×0.028L×5×eq\f(5,2)②，解联立方程可得a＝0.01、b＝0.02，则9.46g样品中草酸铁铵晶体的质量为0.02mol×428g/mol＝8.56g，故答案为8.56。2．(2024·宁夏石嘴山校联考一模)氯磺酸(HSO3Cl)沸点约152℃，易溶于硫酸，可迅速吸水产生浓烈的白雾。常温下制取氯磺酸的基本原理为HCl(g)＋SO3(g)=HSO3Cl(l)其中SO3由发烟硫酸提供。可用下列仪器装置进行制备(图中夹持、固定仪器等已略去)。回答下列问题：(1)仪器丙的名称是________，实验过程中仪器丁的进水口为________(填“a”或“b”)口。(2)球形干燥器中装有________(填写试剂名称)；若无此装置，氯磺酸发生水解的化学方程式为________________________________________________________________________。(3)装置B具有干燥气体、________等作用。(4)当B和C中气泡逸出速率相当时应进行的操作__________________；随即将装置C改为油浴蒸馏装置，分离氯磺酸时依然要通入HCl气体的目的是________________。(5)氯磺酸产品中可能含有少量Fe2＋和Fe3＋，现测定其中总铁量。已知在pH为3－9时，邻菲啰啉能与Fe2＋形成橙色配合物Fe­phen。Fe­phen在510nm处的吸光度A与溶液中Fe2＋浓度呈线性关系，如下所示：Fe2＋浓度/mol·L－100.000800.00160.00240.0032吸光度A00.200.400.600.80①测定实验步骤：取一定质量氯磺酸产品，加水水解为一定体积的强酸性溶液，加入NH2OH将Fe3＋还原Fe2＋；然后依次________(填写选项)。A．加入0.5%邻菲啰啉溶液B．加入缓冲溶液调节pH＝5.0C．摇匀、静置②在一定条件下测定溶液的平均吸光度A＝0.25，该产品中总铁量为________mol(保留两位有效数字)。答案(1)三颈烧瓶a(2)碱石灰(或氧化钙等碱性干燥剂)HSO3Cl＋H2O=H2SO4＋HCl(3)观察气体流速、平衡气压(4)B和C中气泡逸出速率相当，C中导管出现大量气泡防止氯磺酸发生水解而变质(5)BAC0.0010分析装置A为实验室制备少量的HCl，由于氯磺酸(HSO3Cl)沸点约152℃，易溶于硫酸，可迅速吸潮发生反应产生浓烈的白雾：HSO3Cl＋H2O=HCl＋H2SO4，故B装置可以起到干燥HCl防止氯磺酸水解变质的作用，也可以通过B、C的气流速率来判断反应进行的程度，C装置为制备苯磺酸的发生装置，反应为HCl(g)＋SO3=HSO3Cl(l)，由于邻菲啰啉能与Fe2＋形成橙色配合物Fe­phen，故加入邻菲啰啉溶液之前需调节pH在3～9之间，依次确定操作步骤的顺序，由题干可知，Fe­phen在510nm处的吸光度A与溶液中Fe2＋浓度呈线性关系，分析表中数据可得出A＝250c(Fe2＋)，依次计算，据此分析解题。解析(1)由装置图可知仪器丙的名称是三颈烧瓶；实验过程中仪器丁冷凝管中冷却水的流向与蒸汽的方向相反，故进水口为a口；(2)由题干信息可知，氯磺酸(HSO3Cl)沸点约152℃，易溶于硫酸，可迅速吸潮产生浓烈的白雾，球形干燥器中装有碱石灰(或氧化钙等碱性干燥剂)，一来吸收尾气HCl等酸性气体，二来防止空气中的水蒸气进入C中，引起氯磺酸水解变质，故若无此装置，氯磺酸发生水解的化学方程式为HSO3Cl＋H2O=H2SO4＋HCl；(3)由装置图可知，装置B具有干燥气体、观察气体流速、平衡气压等作用；(4)当B和C中气泡逸出速率相当，C中导管出现大量气泡，说明通入的HCl基本不在与SO3反应了，此时可判断已大量制得氯磺酸并停止通入HCl气体；随即将装置C改为油浴蒸馏装置，由于可迅速吸潮产生浓烈的白雾，故分离氯磺酸时依然要通入HCl气体以抑制氯磺酸水解；(5)①由题干信息可知，在pH为3～9时，邻菲啰啉能与Fe2＋形成橙色配合物Fe­phen，因此加入邻菲啰啉溶液之前需调节pH在3～9之间，故操作步骤为：取一定质量氯磺酸产品，加水水解为一定体积的强酸性溶液，加入NH2OH将Fe3＋还原为Fe2＋；然后依次加入缓冲溶液调节pH＝5.0，加入0.5%邻菲啰啉溶液，摇匀、静置，故答案为BAC；②由题干信息可知，Fe­phen在510nm处的吸光度A与溶液中Fe2＋浓度呈线性关系，分析表中数据可得出：A＝250c(Fe2＋)，故在一定条件下测定溶液的平均吸光度A＝0.25，该产品中总铁量为eq\f(0.25,250)＝0.0010mol·L－1。3．过氧乙酸(CH3COOOH)为无色有刺激性气味液体，易挥发、见光或受热易分解，其纯品极为敏感、易发生爆炸性反应。作为一种常用的消毒剂，过氧乙酸的制备原理为H2O2＋CH3COOHeq\o(=,\s\up15(60℃),\s\do15())CH3COOOH＋H2OΔH<0，实验装置如图。已知：物质密度/(g·cm－3)熔点/℃沸点/℃乙酸1.0516.6118过氧化氢1.46－0.43150.2(分解)过氧乙酸0.790.7105(分解)乙酸丁酯0.88－78127注意：乙酸丁酯与水形成共沸物(沸点90.7℃)，会一起蒸馏出来。(1)仪器2的名称为______________。实验中加入乙酸、双氧水、乙酸丁酯和固体催化剂发生反应，仪器3中盛放的试剂为______________。(2)反应体系采用抽气泵抽气减压的目的是__________________________。(3)实验过程中打开油水分离器活塞，分离出水的目的是_____________________，当观察到现象为_________________________________________，即可停止实验。(4)乙酸丁酯的作用除了作为过氧乙酸的稳定剂之外，还有_____________。答案(1)三颈烧瓶双氧水(2)减压可以降低共沸物的沸点，防止温度过高导致过氧乙酸分解(3)减少水的量提高过氧乙酸的产率油水分离器中水不再增加时(4)降低共沸物的沸点，利于产品蒸出，防止温度过高解析(1)实验中加入乙酸、双氧水、乙酸丁酯和固体催化剂发生反应，乙酸和过氧化氢反应，乙酸丁酯作为有机溶剂，过氧化氢易分解，故仪器3中盛放的试剂为双氧水，使用恒压滴液漏斗控制双氧水的加入速度提高原料利用率。(2)过氧乙酸不稳定，受热易分解，反应体系采用抽气泵抽气减压的目的是减压可以降低共沸物的沸点，防止温度过高导致过氧乙酸分解。(4)乙酸丁酯与水形成共沸物的沸点为90.7℃，故乙酸丁酯的作用除了作为过氧乙酸的稳定剂之外，还有降低共沸物的沸点，利于产品蒸出，防止温度过高使过氧乙酸分解的作用。4．已知苯甲酸乙酯的沸点为213℃，水­乙醇­环己烷三元共沸物的共沸点为62.1℃(即在此温度下水、乙醇和环己烷以7.0%、17.0%、76.0%的比例成为蒸气逸出)。请根据以上信息和图1、图2回答下述实验室制备苯甲酸乙酯的有关问题：eq\o(\s\up15(),\s\do15(图1))eq\o(\s\up15(),\s\do15(图2))(1)在三颈烧瓶中加入苯甲酸、浓硫酸、过量的乙醇、沸石。再向三颈烧瓶中加入足量的环己烷，装上分水器和回流冷凝管。加入环己烷的目的是__________。(2)反应结束后，将三颈烧瓶中的液体倒入盛有冷水的烧杯中，用饱和Na2CO3溶液中和至弱碱性，加入饱和Na2CO3溶液的作用是①________________________________________________________________________________________________________________________________________________，②________________________________________________________________________。用________________(填仪器名称)进行分离操作，得到粗产品；再用乙醚萃取水层中溶有的少量有机产品，将醚层与粗产品合并；用蒸馏水洗有机层2次，将醚层与水尽量分净，