高考总复习 化学 人教版核心素养提升2Word格式.docx
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探究温度、催化剂对反应:
2H2O2===2H2O+O2↑的影响,可以确定催化剂(是否加入MnO2)和温度(加热、常温)作为可变量,其他的则控制为不变量。
探究对象的反应
2H2O2===2H2O+O2↑
控制的可变量
催化剂
温度
控制的不变量
浓度、温度等
浓度、催化剂等
实验方案
取相同量的5%H2O2溶液于两支规格相同的试管中,向其中一支试管中加入少量MnO2,另一支不加,在常温下观察
取相同量的5%H2O2溶液于两支规格相同的试管中,给其中一支试管加热,另一支不加热,观察
[题型专练]
1.(2018·
淮北质检)某同学设计如下实验方案探究影响锌与稀硫酸反应速率的因素,有关数据如下表所示:
序号
纯锌粉(g)
2.0mol·
L-1
硫酸溶液(mL)
温度/(℃)
硫酸铜固体(g)
加入蒸馏水(mL)
Ⅰ
2.0
50.0
25
Ⅱ
40.0
10.0
Ⅲ
0.2
Ⅳ
4.0
(1)本实验待测数据可以是__________________________________________,
实验Ⅰ和实验Ⅱ可以探究________对锌与稀硫酸反应速率的影响。
(2)实验Ⅲ和实验Ⅳ的目的是____________________________________________。
写出有关反应的离子方程式_________________________________________。
解析 实验Ⅰ和实验Ⅱ中,锌的质量和状态相同,硫酸的浓度不同,实验Ⅲ和实验Ⅳ中加入硫酸铜,Cu2+的氧化性强于H+,首先发生反应Zn+Cu2+===Zn2++Cu,生成的铜附着在锌表面,在稀硫酸溶液中构成原电池,加快锌失电子。
但是加入的硫酸铜过多,生成的铜会覆盖在锌表面,阻止锌与稀硫酸进一步反应,产生氢气的速率会减慢。
(1)本实验待测数据可以是“反应结束所需要的时间”或“相同条件下产生等体积的氢气所需要的时间”,实验Ⅰ和实验Ⅱ可以探究硫酸的浓度对反应速率的影响。
(2)实验Ⅲ和实验Ⅳ加入的硫酸铜的质量不同,可以探究加入硫酸铜的量与反应速率的关系。
答案
(1)反应结束所需要的时间(或相同条件下产生等体积的氢气所需要的时间) 硫酸浓度
(2)探究硫酸铜的量对反应速率的影响 Zn+Cu2+===Zn2++Cu,Zn+2H+===Zn2++H2↑
2.某兴趣小组用0.5mol·
L-1KI、0.2mol·
L-1K2S2O8、0.1mol·
L-1Na2S2O3、0.2%淀粉溶液等试剂,探究反应条件对反应速率的影响。
已知:
S2O+2I-===2SO+I2,I2+2S2O===2I-+S4O
(1)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:
实验序号
体积V/mL
K2S2O8溶液
水
KI溶液
Na2S2O3
淀粉溶液
①
0.0
②
9.0
1.0
③
8.0
Vx
表中Vx=________mL,理由是_______________________________________
_________________________________________________________________。
(2)已知某条件下,浓度c(S2O)~反应时间t的变化曲线如图所示,若保持其他条件不变,请在坐标图中,分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O)~t的变化曲线示意图(进行相应的标注)。
解析
(1)实验的目的是探究K2S2O8溶液的浓度对化学反应速率的影响,故应保证每组实验中其他物质的浓度相等,即溶液的总体积相等(即为20.0mL),从而可知Vx=2.0。
(2)降低温度时,化学反应速率减慢,c(S2O)变化减慢。
加入催化剂时,化学反应速率加快,c(S2O)变化加快,c(S2O)~t的变化曲线如图所示。
答案
(1)2.0 保证反应物K2S2O8的浓度改变,而其他物质浓度不变
(2)如图所示
培优训练14:
有机合成与推断
1.盐酸去氧肾上腺素可用于防治脊椎麻醉及治疗低血压。
盐酸去氧肾上腺素可由化合物E制备得到,E的合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的结构简式为________,CH3OCH2CH2OCH2Cl中的含氧官能团名称为________。
(2)C生成D的反应类型为________。
(3)设计A→B,D→E两步的目的为_______________________________________。
(4)F是E的同分异构体,且属于氨基化合物,不能与FeCl3溶液发生显色反应,且分子中有5种不同化学环境的氢原子,则F共有________种,写出其中一种同分异构体的结构简式:
___________________________________________________。
(5)参照上述合成路线,以、CH3I为原料(无机试剂任选),设计制备A的合成路线:
_______________________________________________
_____________________________________________________________________。
解析
(1)根据A的分子式,对比B的结构简式可知A中有一个苯环,一个醛基,另一个O形成—OH,则A的结构简式为。
CH3OCH2CH2OCH2Cl中的含氧官能团为醚键。
(2)比较C与D的结构简式可知,化合物C中基团的C—O键断裂, 中N—H键断裂,发生加成反应生成D。
(3)起始原料A、目标产物E中均含有酚羟基,所以这两步设计的目的是保护A中酚羟基不被氧化。
(4)应先从官能团的确定入手,根据信息知F中含有氨基,不含酚羟基,由于C原子较多,H原子的种类较少,因此分子结构必然具有较强的对称性,并且C原子个数为奇数,所以必然有一个C原子在对称轴上,符合这些要求的对称结构有两种:
或:
,再把剩余的基团连接到苯环上,验证分子中是否有5种不同化学环境的氢原子,符合条件的结构有4种:
。
(5)从原料到产物,就是将甲基转变成醛基:
—CH3―→—CH2Cl―→—CH2OH―→—CHO,但同时需要考虑的是酚羟基易被氧化,需要保护。
故设计合成路线如下:
答案
(1) 醚键
(2)加成反应 (3)保护A中酚羟基不被氧化
(5)
2.(2019·
佛山市普通高中高三教学质量检测,36)化合物F具有独特的生理药理作用,实验室由芳香化合物A制备的一种合成路线如下:
①R—BrR—OCH3
(1)A的名称为________,B生成C的反应类型为________。
(2)咖啡酸的结构简式为________。
(3)F中含氧官能团名称为________。
(4)写出F与足量NaOH溶液反应的化学方程式______________________________________________________________________
______________________________________________________________________。
(5)G为香兰素的同分异构体,能使FeCl3溶液变紫色,苯环上只有两个取代基团,能发生水解反应,符合要求的同分异构体有________种,请写出其中核磁共振氢谱图显示有4种不同环境的氢,峰面积比为3∶2∶2∶1的G的结构简式_____________________________________________________________________。
(6)写出以原料(其他试剂任选)制备肉桂酸的合成路线。
解析 C与CH3ONa的反应一定是题目的已知反应①,所以C为
,推出B为。
由上,再根据A的分子式得到A为。
香兰素发生题目已知反应②得到D,所以D为
最后一步E与
酯化得到F,所以E为。
(1)A为,所以名称为对甲基苯酚或者4甲基苯酚。
由B的反应为取代反应。
(2)咖啡酸E为。
(3)根据F的结构简式得到其含氧官能团的名称为(酚)羟基和酯键。
(4)F与足量氢氧化钠反应,其两个酚羟基会与氢氧化钠中和,另外酯键和氢氧化钠水解,所以方程式为:
(5)G为香兰素的同分异构体,能使FeCl3溶液变紫色,说明一定有酚羟基,苯环上只有两个取代基团,能发生水解反应,说明除酚羟基外,其余的两个C和两个O都在另一个取代基上,且一定有酯键。
所以符合要求的同分异构体有9种:
(各自有邻间对三种同分异构体)。
其中核磁共振氢谱图显示有4种不同环境的氢,峰面积比为3∶2∶2∶1的G的结构简式为:
(6)很明显制备肉桂酸需要用到题目的已知反应②,所以需要制得
,将原料水解后氧化即可得到,所以路线图为:
答案
(1)4甲基苯酚或对甲基苯酚 取代反应
(2) (3)酯键、(酚)羟基
3.(2018·
青岛市高三一模,36)蜂胶是蜜蜂从植物芽孢或树干上采集的树脂。
在蜂胶众多的功效成分中,咖啡酸苯乙酯(CAPE)已经被鉴定为蜂胶中的主要活性组分之一。
①A的核磁共振氢谱有三个波峰,红外光谱显示咖啡酸分子中存在碳碳双键
合成咖啡酸苯乙酯的路线设计如下:
请回答下列各题:
(1)物质A的名称为________。
(2)由B生成C和C生成D的反应类型分别是________、________。
(3)E的结构简式为________。
(4)咖啡酸生成咖啡酸苯乙酯的化学方程式为_____________________________________________________________________
(5)芳香化合物X是G(C9H8O3)的同分异构体,X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2,且与新制Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀,其核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢,峰面积比为2∶2∶2∶1∶1,写出两种符合要求的X的结构简式______________________________________________________________________。
(6)参照上述合成路线,以丙醛和为原料(其他试剂任选),设计制备的合成路线。
答案
(1)4氯甲苯或对氯甲苯
(2)氧