高考總復(fù)習 化學(xué) （人教版）專題六 化學(xué)速率平衡圖表分析與數(shù)據(jù)處理

專題會化學(xué)速率平衡圖表分析與數(shù)據(jù)處理

【考情分析】

從近幾年看，化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的考查，試題的創(chuàng)新性、探究性逐年提升,

如：考查問題多樣化的平衡圖像問題，通過設(shè)計新穎的速率、平衡計算以及通過

圖像、表格獲取信息、數(shù)據(jù)等試題在情境上、取材上都有所創(chuàng)新，而且化學(xué)反應(yīng)

速率與化學(xué)平衡還與元素化合物知識相互聯(lián)系，綜合考查，并且兩者的結(jié)合也日

趨緊密。如2015?全國卷I?28,2016?全國卷n?27,2017?全國卷I?28,2018?全

國卷［28,2018?全國卷n?27等。

要點梳理解題有依據(jù);

1.常見速率、平衡圖像

（1）物質(zhì)的量（或濃度）一時間圖像

例如，某溫度時，在定容（VL）容器中，X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變

化曲線如圖所示。

（2）含量—時間—溫度（壓強）

常見形式有如下幾種。（C%指生成物的質(zhì)量分數(shù)；B%指某反應(yīng)物的質(zhì)量分數(shù)）

（7；＞［，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)）

(p,>p,,正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng))

(3)恒壓(溫)的圖像分析

該類圖像的縱坐標為物質(zhì)的平衡濃度?或反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率(a),橫坐標為溫度(7)

或壓強①)，常見類型如下所示：

圖1圖2

如圖2所示曲線是其他條件不變時，某反應(yīng)物的最大轉(zhuǎn)化率(a)與溫度(!)的關(guān)系曲

線，圖中標出的1、2、3、4四個點，表示0正>0逆的點是3,表示0正V。逆的點

是1,而2、4點表示0正=0逆。

2.解答化學(xué)平衡圖像題兩個原則和三個步驟

⑴兩個原則

①先拐先平。例如，在轉(zhuǎn)化率一時間圖上，先出現(xiàn)拐點的曲線先達到平衡，此時

推理可得該變化的溫度高、濃度大、壓強高。

②定一論二。當圖像中有三個量時，先確定一個量不變再討論另外兩個量的關(guān)系。

(2)三個步驟

①看懂圖像：看圖像要五看。一看面，即看清橫坐標和縱坐標；二看線，即看線

的走向、變化趨勢；三看點，即看曲線的起點、終點、交點、拐點、原點、極值

點等；四看要不要作輔助線、如等溫線、等壓線；五看定量圖像中有關(guān)量的多少。

②聯(lián)想規(guī)律：聯(lián)想外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響規(guī)律。

③推理判斷：結(jié)合題中給定的化學(xué)反應(yīng)和圖像中的相關(guān)信息，根據(jù)有關(guān)知識規(guī)律

分析作出判斷。

互動探究題型全突破;

考點指導(dǎo)1化學(xué)平衡中的表格數(shù)據(jù)處理

【典例1】(海南高考)硝基苯甲酸乙酯在0H一存在下發(fā)生水解反應(yīng):

O2NC6H4coOC2H5+0H、'(hNC6H4coeT+C2H50H

兩種反應(yīng)物的初始濃度均為0.050mol.L」，15℃時測得O2NC6H4coOC2H5的轉(zhuǎn)

化率a隨時間變化的數(shù)據(jù)如表所示，回答下列問題：

t/s0120180240330530600700800

a/%033.041.848.858.069.070.471.071.0

⑴列式計算該反應(yīng)在120?180s與180?240s區(qū)間的平均反應(yīng)速率

比較兩者大小可得出的結(jié)論是。

(2)列式計算15℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)。

(3)為提高O2NC6H4coOC2H5的平衡轉(zhuǎn)化率，除可適當控制反應(yīng)溫度外，還可采

取的措施有_______________________________________________________

(要求寫出兩條)。

【解題指南】解答本題時應(yīng)注意以下兩點：

(1)表格數(shù)據(jù)的處理。

(2)化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡移動的影響因素。

⑶化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用。

解析(1)120s轉(zhuǎn)化率為33.0%,180s轉(zhuǎn)化率為41.8%,240s轉(zhuǎn)化率為48.8%,

則120—180s反應(yīng)速率v=[0.050mol-L_1X(41.8%-33.0%)]/(180s-120

s)?7.3X10—5mol-L-12一1,則180~240s反應(yīng)速率u=[0.050mol-L-1X(48.8%-

41.8%)]/(240s-180s):^5.8XlO^mol-L-1^-1,相同時間段內(nèi)平均速率減小，主要

原因是隨著反應(yīng)進行，反應(yīng)物濃度逐漸減小，反應(yīng)速率逐漸減?。?/p>

(2)根據(jù)表格數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)化率為71.0%就不再發(fā)生變化，即達到化學(xué)平衡狀態(tài)，則化

學(xué)平衡常數(shù)K」(O2NC6H4coO)c(C2H5OH)

子十衡吊玫*c(O2NC6H4coOC2H5)-c(OH)

(0.050mol-L-1X71.0%)2/[0.050mol-L-1X(l-71.0%)]2=(71/29)2=6.0；

(3)提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，是使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動，除了控制溫度外，根

據(jù)化學(xué)反應(yīng)特點(溶液間進行的反應(yīng))，壓強不能改變平衡，因此可以增大另一種

反應(yīng)物的濃度提高轉(zhuǎn)化率，還可以減少生成物濃度(即移走生成物)增大反應(yīng)物的

轉(zhuǎn)化率。

0.050mol-L”(41.8%—33.0%)

答案(1)0==7.3X105mol-L!-s1

(180-120)s

0.050mol-LTX(48.8%—41.8%)

心5.8X105mol-L'-s1

(240-180)s

隨著反應(yīng)的進行，反應(yīng)物濃度降低，反應(yīng)速率減慢

(0.050mol-171X71.0%)一(71.0%)

(2出=[0,050mol-L-1X(1-71.0%)]2^6-0或(1-71.0%)2=6,0

(3)增大OIT的濃度、移去生成物

【對點訓(xùn)練】

1.(廣東高考)H2O2是一種綠色氧化還原試劑，在化學(xué)研究中應(yīng)用廣泛。

3+

⑴某小組擬在同濃度Fe的催化下，探究H2O2濃度對H2O2分解反應(yīng)速率的影響-

1

限選試劑與儀器：30%H2O2>O.lmol-L^Fe2(SO4)3>蒸儲水、錐形瓶、雙孔塞、

水槽、膠管、玻璃導(dǎo)管、量筒、秒表、恒溫水浴槽、注射器。

①寫出本實驗H2O2分解反應(yīng)方程式并標明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：

②設(shè)計實驗方案：在不同H2O2濃度下，測定(要求所測得的數(shù)據(jù)能直接

體現(xiàn)反應(yīng)速率大小)。

③設(shè)計實驗裝置，完成如圖所示的裝置示意圖。

④參照下表格式，擬定實驗表格，完整體現(xiàn)實驗方案(列出所選試劑體積、需記錄

的待測物理量和所擬定的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)用字母表示)。

理量

V[0.1mol-L1Fe2（SO4）3]/mL.......

實驗序號

1a.......

2a.......

(2)利用圖(a)和圖(b)中的信息，按下圖(c)裝置(連通的A、B瓶中已充有NCh氣體)

進行實驗?？捎^察到B瓶中氣體顏色比A瓶中的(填“深”或“淺”)，

其原因是_____________________________________________________________

解析(1)①過氧化氫在Fe3+催化下分解成水和02,根據(jù)0元素的化合價變化,

得到2e

IFe2(S()4)3]

2H2()2—=-2H2()+()2t

I1

可得：失去2e；②在不同H2O2濃度下，

需測定相同時間內(nèi)，產(chǎn)生氧氣的體積的多少，或生成相同體積氧氣所需時間的多

少。③可用如圖所示裝置測定。

?=nL

注射器

④根據(jù)“控制變量法”的要求，兩個對比實驗應(yīng)使反應(yīng)混合物中Fe2(SO4)3的濃度

相同，H2O2的濃度不同。

(2)由圖(a)知，過氧化氫的分解反應(yīng)為放熱反應(yīng)，由圖(b)知N02轉(zhuǎn)化為N2O4的反

應(yīng)為放熱反應(yīng)，故圖⑹中，右側(cè)燒杯溫度高于左側(cè)燒杯溫度，即B瓶中的溫度高

于A瓶。溫度升高，平衡2NO2(gK、20遍),向逆反應(yīng)方向進行，B瓶中

的二氧化氮濃度增大，顏色比A瓶顏色深。

得到2e

Fe2(S()4)3]

2H?()22II20+(),t

I1

答案⑴①失去2e

②生成相同體積的氧氣所需的時間(或相同時間內(nèi)，生成氧氣的體積)

④

V(H2O2)/mLV(H20)/mLV(02)mLt/s

1b2bed

22bbef

或

V(H2O2)/mLV(H20)/mLt/sV(02)mL

1b2bed

22bbef

(2)深因為過氧化氫分解是放熱反應(yīng)，2NO2(g):^=kN2O4(g)也是放熱反應(yīng)，所

以B瓶溫度高于A瓶，溫度升高，平衡逆向移動，二氧化氮濃度增大，顏色加深

考點指導(dǎo)2速率、平衡圖像分析

【典例2](浙江高考)煤炭燃燒過程中會釋放出大量的S02,嚴重破壞生態(tài)環(huán)境。

采用一定的脫硫技術(shù)可以把硫元素以CaS04的形式固定，從而降低S02的排放。

但是煤炭燃燒過程中產(chǎn)生的C0又會與CaS04發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，降低了脫硫效率。

相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：

CaSO4(s)+CO(g)、—'CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)

AHi=218.4kJ-moF1(反應(yīng)I)

v

CaSO4(s)+4CO(g)vCaS(s)+4CO2(g)

△“2=—175.6kJ-moFi(反應(yīng)H)

請回答下列問題：

⑴反應(yīng)I能自發(fā)進行的反應(yīng)條件是

(2)對于氣體參與的反應(yīng)，表示平衡常數(shù)Kp時用氣體組分(B)的平衡壓強p(B)代替

該氣體物質(zhì)的量濃度c(B),則反應(yīng)II的Kp=(用表達式表示)。

(3)假設(shè)某溫度下，反應(yīng)I的速率(01)大于反應(yīng)H的速率(02),則下列反應(yīng)過程能量

變化示意圖正確的是

反應(yīng)過程

(4)通過監(jiān)測反應(yīng)體系中氣體濃度的變化可判斷反應(yīng)I和n是否同時發(fā)生，理由是

(5)圖1為實驗測得不同溫度下反應(yīng)體系中CO初始體積百分數(shù)與平衡時固體產(chǎn)物

中CaS質(zhì)量百分數(shù)的關(guān)系曲線。則降低該反應(yīng)體系中SO2生成量的措施有

A.向該反應(yīng)體系中投入石灰石

B.在合適的溫度區(qū)間內(nèi)控制較低的反應(yīng)溫度

C.提高CO的初始體積百分數(shù)

D.提高反應(yīng)體系的溫度

(6)恒溫恒容條件下，假設(shè)反應(yīng)I和H同時發(fā)生，且仍＞02,請在圖2中畫出反應(yīng)

體系中C(SO2)隨時間。變化的總趨勢圖。

(

①8(

編6(

余4(

間21(

照

s

。e

4.

co初始體積百分數(shù)（％）

圖2

圖1

解析（1）若反應(yīng)I能自發(fā)進行，則有AH-TA5<0,由于反應(yīng)I的正反應(yīng)AS>0,

AH>0,故要使AH—TAS<0,則必須在高溫下進行。（2）結(jié)合化學(xué)平衡常數(shù)的定義

及題中信息，可知&=047?<一。（3）反應(yīng)I吸熱，產(chǎn)物的能量高于反應(yīng)物，反

應(yīng)n放熱，產(chǎn)物的能量低于反應(yīng)物；又由于反應(yīng)I速率（O1）大于反應(yīng)II的速率（。2）,

反應(yīng)I的活化能低于反應(yīng)n,則c項圖符合題意。（4）由于反應(yīng)I產(chǎn)生的so2和

co2物質(zhì)的量的比例為1：1,而反應(yīng)n只產(chǎn)生co2氣體，若so?和co2的濃度之

比隨時間發(fā)生變化，則表明兩個反應(yīng)同時發(fā)生。（5）A項，向該反應(yīng)體系中投入石

灰石，分解產(chǎn)生CO2,使反應(yīng)I逆向移動，可降低體系中SO2的生成量，正確；

由圖可知，當CO初始體積分數(shù)相同時，溫度越低，CaS質(zhì)量分數(shù)越高，由此可

知，在合適的溫度區(qū)間內(nèi)控制較低的反應(yīng)溫度，能減小SO2的生成量，B正確，

D錯誤；C項，由圖可看出，提高CO的初始體積百分數(shù)曲線呈上升趨勢，CaS

的含量升高，生成SO2的量將降低，正確。（6）隨著反應(yīng)I的進行，c（SO2）逐漸增

加，當反應(yīng)I剛達到平衡時c（sc）2）最大，又由于反應(yīng)I的速率（0。大于反應(yīng)n的速

率（。2）,反應(yīng)I先達到平衡，隨著反應(yīng)n的進行，C02的濃度不斷增大，使反應(yīng)I

平衡逆向移動，so?的濃度將逐漸減少至反應(yīng)n達到平衡時不再變化，圖像見答

案。

Mg一口p4（C02）

答案（1）局溫（2）/（8）（3）C

（4）如果氣相中S02和C02兩種氣體的濃度之比隨時間發(fā)生變化，則表明兩個反應(yīng)

同時發(fā)生（5）ABC

（6）

【解題指南】

解答本題時應(yīng)注意以下四點：

(1)活化能對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。

(2)化學(xué)平衡常數(shù)的多維表示方法

(3)圖像的審讀及解題信息的獲取。

(4)做圖能力的訓(xùn)練。

【對點訓(xùn)練】

2.(新課標全國卷)乙醇是重要的有機化工原料，可由乙烯氣相直接水合法或間接水

合法生產(chǎn)。回答下列問題：

⑴間接水合法是指先將乙烯與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸氫乙酯(C2H50so3H),再水解

生成乙醇。寫出相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式

(2)已知：

甲醇脫水反應(yīng)

2cH30H(g)=CH30cH3(g)+H2O(g)AHi=—23.9kJ-mol-1

甲醇制烯煌反應(yīng)

2cH30H(g)===C2H4(g)+2H2O(g)A82=—29.1kJ-mol-1

乙醇異構(gòu)化反應(yīng)

C2H50H(g)===CH30cH3(g)A)=+50.7kJ-mol-1

則乙烯氣相直接水合反應(yīng)C2H4(g)+H2O(g)===C2H50H(g)的AH=

kJ-mol-10與間接水合法相比，氣相直接水合法的優(yōu)點是

⑶下圖為氣相直接水合法中乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系(其中

7汨2。：2H4=1：1)。

530

①列式計算乙烯水合制乙醇反應(yīng)在圖中A點的平衡常數(shù)Kp=(用平衡分

壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓X物質(zhì)的量分數(shù))。

②圖中壓強pi、p2、夕3、04的大小順序為,理由是

③氣相直接水合法常用的工藝條件為：磷酸/硅藻土為催化劑，反應(yīng)溫度290℃、

壓強6.9MPa,〃(比0)：〃(C2H4)=0.6：1。乙烯的轉(zhuǎn)化率為5%。若要進一步提高

乙烯的轉(zhuǎn)化率，除了可以適當改變反應(yīng)溫度和壓強外，還可以采取的措施有

解析(1)乙烯與濃硫酸反應(yīng)生成C2H5OSO3H,C2H50so3H與水反應(yīng)生成

CH3CH2OH,根據(jù)原子守恒配平，即可得相應(yīng)化學(xué)方程式：CH2=CH2+

H2so4(濃)一＞C2H50so3H,C2H5OSO3H+H2O—2H50H+H2SO4。

1

(2)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)AHi=-23.9kJ-mol①

2cH30H(g)===C2H4(g)+2H2O(g)Ah2=—29.1kJ-mol-1②

C2H50H(g)===CH30cH3(g)A83=+50.7kJ-mol1③

根據(jù)蓋斯定律，由①一②一③得：

C2H4(g)+H2O(g)=C2H50H(g)AH=-45.5kJ-mol'o

濃硫酸具有強腐蝕性，且濃硫酸與有機物反應(yīng)常伴有副反應(yīng)，產(chǎn)生S02、C02等

氣體，直接水合反應(yīng)過程中沒有用到濃硫酸，故可有效避免對設(shè)備的腐蝕及對環(huán)

境的污染。

(3)①設(shè)開始充入的原料氣中，C2H4(g)和H20(g)的物質(zhì)的量均為no

C2H4(g)+H2O(g)==C2H50H(g)

開始(mol)nn0

轉(zhuǎn)化(mol)20%〃20%〃20%〃

平衡(mol)80%〃80%〃20%〃

80%〃

平衡混合氣中c2H4(g)、HO(g),C2H50H(g)的物質(zhì)的量分數(shù)依次為:

2180%〃'

80%〃20%〃

180%〃'180%〃°

p(C2H5OH)

根據(jù)題意，將數(shù)據(jù)代入化學(xué)平衡常數(shù)表達式，Kp=

p(C2H4)-p(H2O)

②C2H4（g）+H2O（g）'、C2H50H（g）是一個氣體體積減小的反應(yīng),相同溫度下,

增大壓強，平衡向正反應(yīng)方向移動，C2H4的轉(zhuǎn)化率提高，所以夕4>23>22>21。

③依據(jù)反應(yīng)特點及平衡移動原理，提高乙烯轉(zhuǎn)化率還可以增大H2O與C2H4的比

例，或?qū)⒁掖技皶r液化分離出去等。

答案（1）CH2=CH2+H2so4（濃）一>C2H50so3H,C2H5OSO3H+

H2O—>C2H50H+H2SO4

⑵一45.5污染小，腐蝕性小等

20%〃〃

cp(C2H5OH)2"—20%〃20X180T

⑶①.(C2H4)(H20)=(80%叩平=8O2X7.85MPa=0O7(MPa)

12”一20%J

②"4>23>p2>pi反應(yīng)分子數(shù)減少，相同溫度下，壓強升高，乙烯轉(zhuǎn)化率提高

③將產(chǎn)物乙醇液化移去增加nH2O:“C2H4比

【課堂總結(jié)】

“平衡圖像”認知模型構(gòu)建

溫度對化學(xué)

平衡的影響

自變量判斷

隨因

變

定性的正負

蚩

的

變

分析

化

矮

勢判斷氣體分

子數(shù)變化

壓強對化學(xué)

平衡的影向

培優(yōu)訓(xùn)練14：有機合成與推斷

1.鹽酸去氧腎上腺素可用于防治脊椎麻醉及治療低血壓。鹽酸去氧腎上腺素可由

化合物E制備得到，E的合成路線如下：

CH：QCH2cH20cH2。、CHO

C-H6O2CH30cH2cH20cH2cl

ANaOH水溶液^

B

Q

(CH3)3S=Q4-CH3OCH2CH2QCHPYX>^^

-NaH,DMSO_CHOH*

C

OHOH

CH3OCH,CH,OCH,OCHCH,NHCH,HOCHCH2NHCH3

■■■-v一呼u

DE

回答下列問題:

(1)A的結(jié)構(gòu)簡式為,CH30cH2cH20cH2cl中的含氧官能團名稱為

(2)C生成D的反應(yīng)類型為。

(3)設(shè)計A―B,D—E兩步的目的為o

(4)F是E的同分異構(gòu)體，且屬于氨基化合物，不能與FeC13溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，

且分子中有5種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，則F共有種，寫出其中一種同

分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：

HOCH.

YY'

(5)參照上述合成路線，以二』、CH3l為原料(無機試劑任選),

設(shè)計制備A的合成路線：______________________________________________

解析(1)根據(jù)A的分子式，對比B的結(jié)構(gòu)簡式可知A中有一個苯環(huán)，一個醛基,

HOCHO

另一個O形成一OH，則A的結(jié)構(gòu)簡式為。

CH30cH2cH20cH2cl中的含氧官能團為醒鍵。（2）比較C與D的結(jié)構(gòu)簡式可知，

化合物c中基團―4）的C―0鍵斷裂，（H^NH十H中N-H鍵斷

裂，發(fā)生加成反應(yīng)生成D。（3）起始原料A、目標產(chǎn)物E中均含有酚羥基，所以這

兩步設(shè)計的目的是保護A中酚羥基不被氧化。（4）應(yīng)先從官能團的確定入手，根據(jù)

信息知F中含有氨基，不含酚羥基，由于C原子較多，H原子的種類較少，因此

分子結(jié)構(gòu)必然具有較強的對稱性，并且C原子個數(shù)為奇數(shù)，所以必然有一個C原

子在對稱軸上，符合這些要求的對稱結(jié)構(gòu)有兩種：?或：

NH2

CH

3,再把剩余的基團連接到苯環(huán)上，驗證分子中是否有5種不同化學(xué)環(huán)

境的氫原子，符合條件的結(jié)構(gòu)有4種

OH

從原料到產(chǎn)物，就是將甲基轉(zhuǎn)變成醛基：

—CH3一—CH2cl—>—CH20H-—CHO,但同時需要考慮的是酚羥基易被氧

化，需要保護。故設(shè)計合成路線如下：

、H()

HOCHO

答案⑴酸鍵

(2)加成反應(yīng)(3)保護A中酚羥基不被氧化

(4)4（或

CH2NH2

3

CH31

NaOH水溶液

H3co~q^jp€HO稀硫酸,H()-^^jpCH()

2.（2019?佛山市普通高中高三教學(xué)質(zhì)量檢測，36）化合物F具有獨特的生理藥理作

用，實驗室由芳香化合物A制備的一種合成路線如下：

COOH

/

H2c

\

COOHr-n三浸化硼r-q

毗唾/苯胺*0---------

3

香蘭素咖啡酸

F

己知：①R—Br。且處aR—OCH3

COOH

尸、“，/毗陡、苯胺

②R—CHO+H2c-------------->R—CH=CH

COOH

COOH

回答下列問題:

(1)A的名稱為,B生成C的反應(yīng)類型為

(2)咖啡酸的結(jié)構(gòu)簡式為o

(3)F中含氧官能團名稱為0

(4)寫出F與足量NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式

(5)G為香蘭素的同分異構(gòu)體，能使FeCb溶液變紫色，苯環(huán)上只有兩個取代基團,

能發(fā)生水解反應(yīng)，符合要求的同分異構(gòu)體有種，請寫出其中核磁共振氫

譜圖顯示有4種不同環(huán)境的氫，峰面積比為3：2：2：1的G的結(jié)構(gòu)簡式

CH.Br

(6)寫出以原料(其他試劑任選)制備肉桂酸

HC—CH—C—OH

的合成路線。

解析C與CfhONa的反應(yīng)一定是題目的已知反應(yīng)①，所以C為

CHOCHO

OH

OH,推出B為o由上，再根據(jù)A的分子式

CH

得到A為（）Ho香蘭素發(fā)生題目已知反應(yīng)②得到D,所以D為

CH=CHC（）OH

QH-C'H2CH2()H

o最后一步E與

CH=CHC()()H

IOH

OH

酯化得到F,所以E為

⑴A為1,所以名稱為對甲基苯酚或者4-甲基苯酚。由

CHO

B（rj）到。（］乂）

的反應(yīng)為取代反應(yīng)。

CH=CHC()OH

IOH

(2)咖啡酸E為()H。

(3)根據(jù)F的結(jié)構(gòu)簡式得到其含氧官能團的名稱為(酚)羥基和酯鍵。

(4)F與足量氫氧化鈉反應(yīng)，其兩個酚羥基會與氫氧化鈉中和，另外酯鍵和氫氧化

鈉水解，所以方程式為：

CH=CHC()OCH2CH.

H,()

3Na()H---->

:6△

OH

CH=CHCOONaCH3CH2OH

1+6+2凡。

ONa

ONa

(5)G為香蘭素的同分異構(gòu)體，能使FeCb溶液變紫色，說明一定有酚羥基，苯環(huán)

上只有兩個取代基團，能發(fā)生水解反應(yīng)，說明除酚羥基外，其余的兩個C和兩個

。都在另一個取代基上，且一定有酯鍵。所以符合要求的同分異構(gòu)體有9種：

OHOHOH

(各自有鄰間對三種同分異構(gòu)體)。其中核磁共振氫譜圖顯示有4種不同環(huán)境的氫,

COOCH,OOCCH

3和1

（）HOH

峰面積比為3：2：2：1的G的結(jié)構(gòu)簡式為：

（6）很明顯制備肉桂酸需要用到題目的已知反應(yīng)②,所以需要制得

CHO

將原料水解后氧化即可得到，所以路線圖為

CH2BrCH2OHCHO

O2/Cu人

56△T

COOH

￡CH=CHCO()H

-c（）（）h>n

此嚏/苯胺2

答案（1）4-甲基苯酚或?qū)谆椒尤〈磻?yīng)

JCH=CHC（）OH

OH

⑵OH⑶酯鍵、（酚）羥基

H,O

-3Na()H-

△

OH

CH=CHC()()Na

+2H4)

CC)OCH3C)OCCH3

⑸9j、0

OHOH

CH2BrCH2OHCHO

Na()H(aq)O2/Cu

6oo

COOH

CHCH=CHCO()H

\2I

__C()()H>A

毗咤/苯胺

3.(2018?青島市高三一模，36)蜂膠是蜜蜂從植物芽抱或樹干上采集的樹脂。在蜂

膠眾多的功效成分中，咖啡酸苯乙酯(CAPE)已經(jīng)被鑒定為蜂膠中的主要活性組

分之一。

已知：①A的核磁共振氫譜有三個波峰，紅外光譜顯示咖啡酸分子中存在碳碳雙

鍵

H

Na()H/HJ)

②一CHO+H—C—C—H

△

H()

CH=C—C—H

HO

OH

OH

合成咖啡酸苯乙酯的路線設(shè)計如下:

3-漠乙基苯

?咖啡酸苯乙酯

請回答下列各題：

(1)物質(zhì)A的名稱為0

(2)由B生成C和C生成D的反應(yīng)類型分別是

(3)E的結(jié)構(gòu)簡式為0

(4)咖啡酸生成咖啡酸苯乙酯的化學(xué)方程式為

(5)芳香化合物X是G(C9H8。3)的同分異構(gòu)體，X能與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出

C02,且與新制Cu(OH)2反應(yīng)生成磚紅色沉淀，其核磁共振氫譜顯示有5種不同

化學(xué)環(huán)境的氫，峰面積比為2：2：2：1：1,寫出兩種符合要求的X的結(jié)構(gòu)簡式

CH9C1

(6)參照上述合成路線，以丙醛和()H為原料(其他試劑任選)，設(shè)計制

CH3

CH=CCHO

OH

的合成路線。

答案(1)4-氯甲苯或?qū)β燃妆?/p>

(2)氧化反應(yīng)取代反應(yīng)

CH.OH

OH

⑶OH

CH=CHCC)()H

催化劑

OH

CH2cH3HBr

COOH

產(chǎn)

CH=CCH()

OH

4.(2018?安徽皖北協(xié)作區(qū)聯(lián)考，36)葦丙酮香豆素(H)常用于防治血栓栓塞性疾病。

其合成路線如圖所示(部分反應(yīng)條件略去)。

5%

a知：CH3cHO+CH3COCH32口旦溶液CH3cH(OH)CH2coeH3(其中一種產(chǎn)

物)

(1)E的名稱是,D中含氧官能團的名稱是0

(2)反應(yīng)①的反應(yīng)類型是,反應(yīng)⑤的反應(yīng)類型是.0

(3)1molH與H2加成，最多可消耗molH2。

(4)反應(yīng)③的化學(xué)方程式為o

(5)C的同分異構(gòu)體中滿足下列條件的有種，其中核磁共振氫譜有4組峰

且峰面積之比為1：2：2：3的結(jié)構(gòu)簡式

(寫一種即可)。

①不能和FeCh溶液發(fā)生顯色反應(yīng)

②1mol該有機物能與2molNaOH恰好完全反應(yīng)

(6)參照葦丙酮香豆素的合成路線，設(shè)計一種以E和乙醛為原料制備

3H()H的合成路線

解析根據(jù)G的結(jié)構(gòu)、F轉(zhuǎn)化為G的條件(濃硫酸、加熱)、丙酮三個碳鏈的結(jié)構(gòu),

OH()

/=\III

《H—CH.—c—CH

可逆推出F的結(jié)構(gòu)為再結(jié)合題目

CHO

的已知信息可推知E的結(jié)構(gòu)為

(1)E的名稱是苯甲醛，D中含氧官能團的名稱是羥基、酯鍵。

(2)反應(yīng)①的反應(yīng)類型是取代反應(yīng)，反應(yīng)⑤的反應(yīng)類型是消去反應(yīng)。

(3)H的結(jié)構(gòu)中的苯環(huán)、碳碳雙鍵和酮覆基可以和H2加成，所以ImolH最多能與

8molH2發(fā)生加成反應(yīng)。

0

H()

II

C-CH+

(4)反應(yīng)③的化學(xué)方程式為

OH

CC)(OC2H5)+2C2H5C)HO

（5）滿足條件的C的同分異構(gòu)體有:

其中核磁共振氫譜有4組峰且峰面積之比為1：2：2：3的是①和④。

答案（1）苯甲醛羥基、酯鍵（2）取代反應(yīng)消去反應(yīng)

一定條件

CO(()C2H5)2------------

+2C2H50H

()

CH3-CHO

5%Na()H溶液1r

培優(yōu)訓(xùn)練1：傳統(tǒng)文化中的化學(xué)

1.2017年世界地球日我國的主題為“節(jié)約集約利用資源，倡導(dǎo)綠色簡約生活”。下

列做法應(yīng)提倡的是（）

A.夏天設(shè)定空調(diào)溫度盡可能的低

B.推廣使用一次性塑料袋和紙巾

C.少開私家車多乘公共交通工具

D.對商品進行豪華包裝促進銷售

解析A項，空調(diào)溫度低，能源消耗增多，錯誤；B項，一次性塑料袋使用易引

起“白色污染”，紙巾的大量使用會造成森林的亂砍亂伐，錯誤；C項，少開私

家車，一是減少汽車尾氣污染，二是節(jié)約能源，正確；D項，過度包裝會引起資

源浪費，錯誤。

答案C

2.對以下問題的認識中，不正確的是（）

A.礦泉水瓶回收、再利用，是減少“白色污染”的有效措施

B.大量使用食品添加劑，可有助于改善食品的色香味，并不影響健康

C.電子垃圾統(tǒng)一回收、拆解、再利用，能夠減少對土壤和水源的污染

D.“地溝油”經(jīng)過加工處理制得肥皂或生物柴油，可以實現(xiàn)廚余廢物合理利用

解析過量的使用食品添加劑，會對人體造成傷害。

答案B

3.下列有關(guān)水處理方法不正確的是（）

A.用石灰、碳酸鈉等堿性物質(zhì)處理廢水中的酸

B.用可溶性的鋁鹽和鐵鹽處理水中的懸浮物

C.用氯氣處理水中的Ci?+、Hg2+等重金屬離子

D.用燒堿處理含高濃度NHj的廢水并回收利用氨

解析A項，石灰和碳酸鈉的溶液均呈堿性，能與酸反應(yīng)，正確；B項，可溶性

的鋁鹽、鐵鹽在溶液中均能發(fā)生水解分別生成具有吸附性的氫氧化鋁膠體、氫氧

化鐵膠體，可吸附水中的懸浮物雜質(zhì)，正確；C項，處理水中的Cu2+、Hg2+重金

屬離子，用沉淀法，可加適量硫化鈉，用氯氣不能除去，錯誤；D項，燒堿與含

高濃度NH］的廢水反應(yīng)產(chǎn)生氨氣，可回收利用氨，正確。

答案C

4.化學(xué)與社會息息相關(guān)，表中物質(zhì)在社會、生活中的應(yīng)用及解釋都正確的是（）

選項應(yīng)用解釋

A高純硅作計算機芯片的材料硅晶體在自然界中能穩(wěn)定存在

用浸泡過高鎰酸鉀溶液的硅藻土保

B其作用是吸收水果釋放出的乙烯

鮮水果

鋁合金強度大，質(zhì)量輕，不與氧氣

C高鐵車廂采用鋁合金材料

反應(yīng)

在入?？诘匿撹F閘門上裝一定數(shù)量利用外加電流的陰極保護法保護金

D

的鋅塊防止閘門被腐蝕屬

解析A項，硅在自然界中以化合態(tài)形式存在，如二氧化硅、硅酸鹽等，錯誤；

B項，乙烯具有催熟作用，為了延長水果的保鮮期，用高鎰酸鉀可以除掉乙烯，

正確；C項，合金中的鋁單質(zhì)仍然可以與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成氧化鋁，錯誤；

D項，鐵和鋅在海水中形成原電池反應(yīng)，鋅做負極被氧化，鐵被保護，是犧牲陽

極的陰極保護法，錯誤。

答案B

5.《新修本草》是我國古代中藥學(xué)著作之一，記載藥物844種，其中有關(guān)于“青

磯”的描述為：“本來綠色，新出窟未見風者，正如瑤璃……燒之赤色……”據(jù)

此推測，“青磯”的主要成分為（）

A.CUSO4-5H2OB.FeSO4-7H2O

C.KA1（SO4）2-12H2OD.Fe2（SO4）3-9H2O

解析FeSO4-7H2O俗名綠磯，為淺綠色，灼燒后生成紅色的Fe2O3,而CuSO4-5H2O

為藍色,KA1（SO4）2/2H2O為無色，F(xiàn)e2（SO4）3-9H2。為黃色。

答案B

6.（2018?廣東省揭陽市期末）《菽園雜記》對海水提取食鹽有如下記載：“燒草為

灰，布在灘場，然后以海水漬之，侯曬結(jié)浮白，掃而復(fù)淋”。上述涉及的“灰”

作用是（）

A.吸附B.蒸儲

C.鹽析D.過濾

解析這里的“灰”就是類似活性炭，具有吸附作用，用于除去海水中的雜質(zhì)，

故正確答案為Ao

答案A

7.中國傳統(tǒng)文化對人類文明貢獻巨大，我國古代的人民在那時候就已經(jīng)廣泛應(yīng)用

了相關(guān)的化學(xué)知識，古文獻中充分記載了古代化學(xué)研究成果。下列關(guān)于古代化學(xué)

的應(yīng)用和記載，對其說明不合理的是（）

A.《本草綱目》中記載“(火藥)乃焰消(KN03)、硫黃、杉木炭所合，以烽燧銃極”

這是利用了“KN03的氧化性”

B.李白有詩云“日照香爐生紫煙”這是描寫“碘的升華”

C.《本草經(jīng)集注》中記載了區(qū)分硝石(KN03)和樸消(Na2so4)的方法：“以火燒之,

紫青煙起，乃真硝石也”這是利用了“焰色反應(yīng)”

D.我國古代人民常用明磯除去銅器上的銅銹[Cu2(0H)2co3]

解析A項，火藥發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的時候，KN03中氮元素的化合價降低；B項，

香爐是香爐峰，生紫煙是水氣光照后的光學(xué)現(xiàn)象；C項，鑒別KN03和Na2so4,

利用鉀元素和鈉元素的焰色反應(yīng)不同；D項，明磯的水溶液水解顯酸性。

答案B

8.化學(xué)與生活、環(huán)境密切相關(guān)，下列說法錯誤的是()

A.生活中鋼鐵制品生銹主要是由于發(fā)生吸氧腐蝕所致

B.石油的裂化、裂解和煤的干儲都屬于化學(xué)變化

C.天然纖維、人造纖維、合成纖維的組成元素相同

D.工業(yè)廢水中的C/+、Hg2+等重金屬陽離子可以通過加入FeS除去

解析生活中鋼鐵制品表面的水膜呈中性或弱酸性，主要發(fā)生吸氧腐蝕，A正確。

石油的裂化、裂解和煤的干饋都有新物質(zhì)生成，發(fā)生了化學(xué)變化，B正確。天然

纖維中的蠶絲屬于蛋白質(zhì)，與人造纖維的組成元素不同，某些合成纖維為妙類物

質(zhì)，C錯誤。加入FeS,Cu2\Hg2+等重金屬陽離子生成更難溶于水的物質(zhì)，D

正確。

答案C

9.(2018?山東名校聯(lián)盟期末，7)中國是瓷器的故鄉(xiāng)，鈞瓷是宋代五大名窯瓷器之

一，以“入窯一色，出窯萬彩”的神奇窯變著稱。下列關(guān)于陶瓷的說法正確的是

()

A.高品質(zhì)的白瓷晶瑩剔透，屬于純凈物

B.瓷器中含有大量的金屬元素，因此陶瓷屬于金屬材料

C.氮化硅陶瓷屬于傳統(tǒng)無機非金屬材料

D.“窯變”是高溫下釉料中的金屬化合物發(fā)生氧化還原反應(yīng)導(dǎo)致顏色的變化

解析白瓷含有多種成分屬于混合物，A項錯誤；陶瓷屬于無機非金屬材料，B

項錯誤；氮化硅陶瓷屬于新型無機非金屬材料，C項錯誤；“窯變”時，高溫下

釉料中的金屬化合物由于還原程度的不同，形成不同顏色的低價態(tài)化合物，D項

正確。

答案D

10.水法冶金技術(shù)得以迅速發(fā)展源于西漢的《淮南萬畢術(shù)》中所述：“曾青得鐵則

化為銅”。文中涉及的化學(xué)反應(yīng)類型是（）

A.化合反應(yīng)B.分解反應(yīng)

C.置換反應(yīng)D.復(fù)分解反應(yīng)

解析“曾青得鐵則化為銅”，其中“曾青”是銅的化合物，即用鐵將銅的化合

物中的銅置換出來，反應(yīng)物是鐵和硫酸銅溶液，生成銅單質(zhì)和硫酸亞鐵。故選C。

答案c

n.明代《天工開物》記載“火法”冶煉鋅：“爐甘石十斤，裝載入一泥罐內(nèi)，…

然后逐層用煤炭餅墊盛，其底鋪薪，發(fā)火煨紅，…冷淀，毀罐取出，…，即倭鉛

也”（注：爐甘石的主要成分為碳酸鋅，泥罐中摻有煤炭）。下列說法不正確的是

（）

A.倭鉛是指金屬鋅和鉛的混合物

B.煤炭中起作用的主要成分是C

C.冶煉Zn的化學(xué)方程式：ZnCO3+2C奠遢Zn+3cot

D.該冶煉鋅的方法屬于熱還原法

解析由題意可知，倭鉛是指金屬鋅，不是混合物，故A錯誤；煤炭的主要成分

是碳，反應(yīng)中碳作還原劑，故B、C、D均正確。

答案A

12.煉丹鼻祖葛洪在《抱樸子》中寫道：“丹砂燒之成水銀，積變又還成丹砂”（“積

變”是指將水銀與單質(zhì)硫混合），下列有關(guān)說法錯誤的是（）

A.上述反應(yīng)涉及兩種基本反應(yīng)類型

B.丹砂的主要成分是硫化汞

C.水銀是液態(tài)銀

D.丹砂“燒之”涉及氧化還原反應(yīng)

解析分析題中信息可知，“積變又還成丹砂”是發(fā)生了反應(yīng)：S+Hg=HgS,

據(jù)此可知丹砂的主要成分是硫化汞，還可知“丹砂燒之成水銀”是發(fā)生了反應(yīng):

HgS=^=Hg+S,上述兩個反應(yīng)分別屬于基本反應(yīng)類型中的化合反應(yīng)和分解反

應(yīng)，且都屬于氧化還原反應(yīng)，故A、B、D均正確；水銀是汞的俗稱，C項錯誤。

答案C

培優(yōu)訓(xùn)練傳統(tǒng)文化中的化學(xué)

1.2017年世界地球日我國的主題為“節(jié)約集約利用資源，倡導(dǎo)綠色簡約生活”。下

列做法應(yīng)提倡的是（