精品解析:上海市徐汇区2026届高三上学期1月模拟考试化学试题
2026-01-15
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-一模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | 上海市 |
| 地区(区县) | 徐汇区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.70 MB |
| 发布时间 | 2026-01-15 |
| 更新时间 | 2026-01-20 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-01-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55975360.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
上海市徐汇区2026届高三上学期1月模拟考试
化学试题
考生注意:
1.试卷满分100分,考试时间60分钟。
2.本考试分设试卷和答题纸。答题前,务必在答题纸上填写学校、姓名、考号,将条形码贴在指定位置。答题时,必须将答案涂或写在答题纸上,在试卷上答题一律不得分。
3.不定项选择题,每题有个正确选项,只有1个正确选项的,多选不得分,有2个正确选项的,漏选1个得一半分,错选不得分;其他选择题,每题只有1个正确选项。
相对原子质量:H-1 N-14 O-16 Na-23 Cu-64
一、基本营养物质
糖类、油脂、蛋白质等营养物质是维持人体正常生理功能、生长发育所必需的营养成分。
1. 常见食物中油脂含量最高的是
A. 米饭 B. 苹果 C. 瘦肉 D. 花生油
2. 将湿润的淀粉KI试纸插入盛有的集气瓶中,试纸先变蓝后褪色。体现出氯气具有________。
A.漂白性 B.氧化性 C.还原性
3. 向蛋清溶液中加入一定量的硫酸铜溶液,产生白色难溶的固体。蛋白质发生___________。
4. 双缩脲试剂由试剂A和试剂B组成,常用于快速检测蛋白质。向试样中加入过量的双缩脲试剂A(溶液),振荡,再加入滴双缩脲试剂B(和酒石酸钾钠混合液),振荡,若溶液变成紫色,说明试样中含有蛋白质。
(1)蛋白质中一定含有碳、氢、氧、氮元素,也可能含有硫、磷等元素。下列元素中第一电离能最大的是___________。
A. C B. N C. O D. S
(2)基态的价电子排布式___________。
(3)检验酒石酸钾钠中的钠元素可以使用___________进行仪器分析。
A. 原子光谱 B. 红外光谱 C. 质谱 D. X射线衍射
(4)酒石酸根离子()中含有___________个不对称碳原子。
(5)试样在检测过程中,若出现蓝色沉淀。可能的原因是___________。
(6)双缩脲试剂B中可能存在多种配合物,其中的配体种类有___________种;检验该配合物外界的方法___________。
(7)酿酒过程中,监测不同温度下淀粉进行48 h糖化发酵后总糖含量(麦芽糖、葡萄糖质量分数总和)的变化如图1;淀粉糖化发酵过程的总糖含量随时间变化如图2.
时,淀粉糖化发酵36 h后总糖含量缓慢降低,结合反应从速率角度分析可能的原因___________。
二、二氧化碳甲烷化
5. 二氧化碳甲烷化是一种将捕获的二氧化碳与氢气在催化剂作用下转化为甲烷的过程。该反应不仅能够有效减少温室气体排放,还能通过“电力到气体”技术,将过剩的可再生能源转化为高能量密度的燃料。
①
②
(1)反应平衡常数与温度关系如下图,上述反应中符合变化趋势的是___________。
=
A.反应① B.反应②
(2)利用或作催化剂有利于甲烷化,反应路径的相对能量如下图。根据图像可知,的催化效果更好,理由是___________,该催化路径决速步骤的能垒是___________eV。
向恒容密闭容器中充入和,在不同温度下同时发生反应①和反应②,平衡时含碳物质的物质的量与温度的关系如下图所示。
(3)当反应①和反应②均达到化学平衡状态时,维持温度不变,压缩装置体积,则反应②的平衡移动方向是___________。
A. 正向移动 B. 逆向移动 C. 不移动 D. 无法确定
(4)曲线Z表示的是___________(填化学式)的物质的量与温度的关系,解释其在温度段物质的量增大的原因___________。
(5)计算800 K时,反应②的平衡常数的值___________。(写出计算过程,结果保留两位小数)
(6)二氧化碳甲烷化反应体系中,催化剂的表面积炭可导致催化剂失活。研究表明,催化剂(助剂/载体)载体表面碱性越强,抗积炭能力越强。下列催化剂抗积炭能力最强的是___________。
A. B.
C D.
光催化也可以制备甲烷,反应原理示意图如下图所示。
(7)写出a区的电极反应___________。
三、动力电池的进化
6. 相较于镍镉电池,镍氢电池不仅提高了充放电的容量,还避免了重金属镉对环境的污染。
(1)根据镉的相关信息,下列说法正确的是___________。
A. 基态原子有10种能量不同的电子 B. 最外层电子数为12
C. 在元素周期表中的位置为第5周期ⅡA族 D. N能层无空轨道
镍氢电池充放电容量的提高,得益于共使用了储氢合金。镍氢电池储氢合金()的储氢能力为,储氢能力(g/L)=,,。
(2)该储氢合金完全储氢后,若氢完全放电,转移电子的数为___________个。
(3)该储氢合金完全储氢后的化学式为___________。
随着技术的不断进步,高性能的镍氢、锂离子电池等被广泛应用到便携式电子设备及电动汽车领域。已知:能量密度。
参数
镍氢电池
锂离子电池
平均工作电压(V)
1.2
37
额定容量(Ah)
2.0
625
总质量(kg)
0.030
0.964
(4)根据表中信息,计算镍氢电池与锂离子电池的能量密度之比___________。
(5)碳酸乙烯酯()是锂离子电池的常见电解液之一,下列有关碳酸乙烯酯的说法正确的是___________。
A. 分子中含有9根σ键 B. 分子中氧原子的价层电子对数均为2
C. 分子具有极性 D. 分子中所有原子均在同一平面
7. 固态电池是用固态电解质替代液态电解质,具有更高的安全性和能量密度。是硫化物固态电解质的关键材料,属于立方晶胞,参数为,其晶胞结构如图所示。
(1)距离等距且最近的有___________个,和最近的距离为___________。
研究人员以硫酸锂和石墨为原料,利用碳热还原法合成。,发生如下反应。
①
②
③
已知部分物质的标准燃烧热数据如下表所示。
物质(状态)
燃烧热
-394
-283
(2)反应②的___________kJ/mol
(3)与温度的关系如下图所示,为了得到较纯净的,减少硫挥发后沉积,理论上应控制反应温度不高于___________。
可充电钠氧固态电池具有较高的理论能量密度,是一种有潜力的高能储能电池。
(4)某钠氧电池的总反应为,电解质为聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物。下列有关说法中正确的是___________。
A. 放电时,正极的电极反应为:
B. 偏氟乙烯与六氟丙烯互为同系物
C. 电解质中的键有利于的迁移
D. 每消耗,外电路中转移个电子
(5)目前钠氧电池主要依靠纯氧而不是空气来进行反应,解释可能的原因___________。
四、合成药物中间体
8. 中间体(I)可用于合成肿瘤药物,它的一种合成路线如下。
已知:(R为烃基,下同)
(1)中间体(I)中含氧官能团的名称是___________。
(2)下列有关化合物A的说法正确的是___________。
A. 能与浓溴水发生加成反应 B. 碳原子的杂化方式为和
C. 能形成分子内氢键 D. 能与溶液反应生成
(3)反应①~⑤中属于取代反应的有___________个。
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
(4)写出E在足量NaOH溶液中加热的反应式___________。
(5)设计反应①和③的目的是___________。
(6)化合物H的结构简式为___________。
(7)写出1种符合下列条件的F的同分异构体的结构简式___________。
①与苯环直接相连,且能发生水解反应
②不含和
③核磁共振氢谱显示有4组峰,峰面积之比为2:3:3:4
(8)参照相关信息,以甲苯为原料,设计的合成路线___________。(无机试剂任选)
五、蛋白质含量的测定
9. 凯氏定氮法是一种蛋白质含量的测定方法,分析步骤主要包括消化、蒸馏、滴定等。某同学利用该方法测定奶粉中蛋白质的含量。
Ⅰ.消化
称量1.000 g奶粉样品,向其中加入一定量的浓硫酸、硫酸铜、硫酸钾等物质(硫酸铜和硫酸钾都能加速蛋白质的消化),煮沸至样品中的有机氮被完全消化为硫酸铵,消化液呈清澈的蓝绿色。
Ⅱ.蒸馏
将消化液配成100 mL溶液,取20.00 mL稀释液加入反应室,再加入过量的的氢氧化钠,产生蓝色沉淀,塞紧玻璃塞并加水液封,利用水蒸汽持续煮沸至氨气被完全蒸出。
Ⅲ.吸收
蒸出的氨用的硼酸(浓度均为的甲基红乙醇溶液和亚甲基蓝乙醇溶液,体积比为1:2的混合液为指示剂))吸收,吸收液温度不超过,发生发应:2NH3+4H3BO3=(NH4)2B4O7+5H2O。
Ⅳ.滴定
待吸收完全后,用盐酸滴定吸收液,硼酸为极弱的酸,不影响滴定。
Ⅴ.计算
进行多次平行实验,扣除空白试验后,平均净消耗盐酸的体积15.00 mL。
(1)向奶粉中加入浓硫酸,可能产生的实验现象是___________;根据实验现象,浓硫酸在反应过程中体现___________。
A. 脱水性 B. 强氧化性 C. 酸性 D. 难挥发性
(2)硫酸钾能提高溶液的沸点,加速蛋白质的消化,但需要控制硫酸钾的加入量,可能的原因是___________。
(3)除了作为催化剂外,硫酸铜还可能具有的作用___________。
(4)仪器Y的名称___________。
A. 圆底烧瓶 B. 容量瓶 C. 蒸馏烧瓶 D. 平底烧瓶
(5)蒸馏前,对消化液入口的玻璃塞加水液封的目的___________。
(6)反应结束后,下列操作的先后顺序为___________。
①关闭电加热器 ②打开止水夹 ③移去锥形瓶
A. ①②③ B. ②①③ C. ③①② D. ③②①
(7)滴定时,发生反应的离子方程式___________。
已知:①蛋白质含量=氮元素的质量分数×蛋白质系数②乳制品的蛋白质系数=6.38
(8)计算奶粉样品中蛋白质的含量=___________。
(9)下列操作可能导致样品中蛋白质含量测定结果偏高的是___________。
A. 消化后,容器内壁发现有固体残留
B. 蒸馏时,向反应室加氢氧化钠溶液的时间较长
C. 滴定时,未用标准溶液润洗滴定管
D. 吸收时,冷凝管b口进水,a口出水
(10)凯氏定氮法具有测定准确度较高,可测定各种不同形态样品等优势,但该方法测定蛋白质含量也存在一些缺陷。任写一条可能的缺陷___________。
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上海市徐汇区2026届高三上学期1月模拟考试
化学试题
考生注意:
1.试卷满分100分,考试时间60分钟。
2.本考试分设试卷和答题纸。答题前,务必在答题纸上填写学校、姓名、考号,将条形码贴在指定位置。答题时,必须将答案涂或写在答题纸上,在试卷上答题一律不得分。
3.不定项选择题,每题有个正确选项,只有1个正确选项的,多选不得分,有2个正确选项的,漏选1个得一半分,错选不得分;其他选择题,每题只有1个正确选项。
相对原子质量:H-1 N-14 O-16 Na-23 Cu-64
一、基本营养物质
糖类、油脂、蛋白质等营养物质是维持人体正常生理功能、生长发育所必需的营养成分。
1. 常见食物中油脂含量最高的是
A. 米饭 B. 苹果 C. 瘦肉 D. 花生油
【答案】D
【解析】
【详解】A.米饭主要成分是碳水化合物,油脂含量极低,A错误;
B.苹果是水果,主要含水分、维生素等,B错误;
C.瘦肉以蛋白质为主,油脂含量远低于油脂类食物,C错误;
D.花生油属于植物油,本身是油脂的一种,油脂含量接近 100%,D正确;
故答案为:D。
2. 将湿润的淀粉KI试纸插入盛有的集气瓶中,试纸先变蓝后褪色。体现出氯气具有________。
A.漂白性 B.氧化性 C.还原性
【答案】
B
【解析】
【详解】A.漂白性:氯气本身不具有直接漂白性,其漂白作用是通过与水反应生成的次氯酸(HClO)实现的,次氯酸具有漂白性导致试纸褪色,题目要求体现氯气本身的性质,氯气不直接具有漂白性,A错误;
B.氧化性:湿润的淀粉KI试纸变蓝是因为氯气(Cl2)氧化碘离子(I⁻)生成碘单质(),与淀粉结合显蓝色,这直接体现了氯气的强氧化性;后续试纸褪色是由于氯气与水反应生成的次氯酸漂白所致,但氧化性是氯气引发整个反应的本质性质,B正确;
C.还原性:氯气在反应中通常作为氧化剂,表现氧化性,不表现还原性,C错误;
故答案为:B。
3. 向蛋清溶液中加入一定量的硫酸铜溶液,产生白色难溶的固体。蛋白质发生___________。
【答案】变性
【解析】
【详解】硫酸铜是重金属盐,能使蛋白质变性,导致蛋白质结构破坏,产生不可逆的白色沉淀。
4. 双缩脲试剂由试剂A和试剂B组成,常用于快速检测蛋白质。向试样中加入过量的双缩脲试剂A(溶液),振荡,再加入滴双缩脲试剂B(和酒石酸钾钠混合液),振荡,若溶液变成紫色,说明试样中含有蛋白质。
(1)蛋白质中一定含有碳、氢、氧、氮元素,也可能含有硫、磷等元素。下列元素中第一电离能最大的是___________。
A. C B. N C. O D. S
(2)基态的价电子排布式___________。
(3)检验酒石酸钾钠中的钠元素可以使用___________进行仪器分析。
A. 原子光谱 B. 红外光谱 C. 质谱 D. X射线衍射
(4)酒石酸根离子()中含有___________个不对称碳原子。
(5)试样在检测过程中,若出现蓝色沉淀。可能的原因是___________。
(6)双缩脲试剂B中可能存在多种配合物,其中的配体种类有___________种;检验该配合物外界的方法___________。
(7)酿酒过程中,监测不同温度下淀粉进行48 h糖化发酵后总糖含量(麦芽糖、葡萄糖的质量分数总和)的变化如图1;淀粉糖化发酵过程的总糖含量随时间变化如图2.
时,淀粉糖化发酵36 h后总糖含量缓慢降低,结合反应从速率角度分析可能的原因___________。
【答案】(1)B (2)3d9 (3)A
(4)2 (5)双缩脲试剂A中溶液和双缩脲试剂B中溶液反应生成蓝色沉淀
(6) ①. 2 ②. 先加足量稀盐酸酸化,再加溶液,生成白色沉淀,证明存在
(7)葡萄糖转化为乙醇的反应速率大于淀粉水解为麦芽糖和葡萄糖的反应速率
【解析】
【小问1详解】
一般来说,同周期主族元素,从左至右,随着原子序数的递增,第一电离能增大,氮元素2p能级电子排布半满,比较稳定,第一电离能大于相邻的元素,所以碳、氧、氮第一电离能大小关系为C<O<N;同主族元素,从上向下,随着原子序数的递增,第一电离能依次减小,氧和硫同主族,硫的原子序数大于氧,所以氧的第一电离能大于硫。所以四种元素第一电离能最大的是N元素,故答案选B;
【小问2详解】
基态的价电子排布式为,成为阳离子时先失去外层电子,所以基态价电子排布式为;
【小问3详解】
A.不同元素原子的吸收光谱或发射光谱不同,可以用原子光谱检验酒石酸钾钠中的钠元素,A正确;
B.红外光谱用于分析分子中所含有的化学键或官能团的信息,不能检验元素,B错误;
C.质谱是用于测定相对分子质量,不能检验元素,C错误;
D.X射线衍射可以用于判断晶体与非晶体,测定分子空间结构,不能检验元素,D错误;
故答案选A;
【小问4详解】
酒石酸根离子()中含有2个不对称碳原子,如图;
小问5详解】
出现蓝色沉淀的原因可能是:双缩脲试剂A中溶液和双缩脲试剂B中溶液反应生成蓝色沉淀;
【小问6详解】
中配体有和两种;的外界是,检验的方法是先加足量稀盐酸酸化,再加溶液,生成白色沉淀,证明存在;
【小问7详解】
酿酒过程包括淀粉水解为麦芽糖,麦芽糖继续水解为葡萄糖,最后葡萄糖再转化为乙醇。时,淀粉糖化发酵36 h后总糖含量缓慢降低,从速率角度分析可能是葡萄糖转化为乙醇的反应速率大于淀粉水解为麦芽糖和葡萄糖的反应速率。
二、二氧化碳甲烷化
5. 二氧化碳甲烷化是一种将捕获的二氧化碳与氢气在催化剂作用下转化为甲烷的过程。该反应不仅能够有效减少温室气体排放,还能通过“电力到气体”技术,将过剩的可再生能源转化为高能量密度的燃料。
①
②
(1)反应平衡常数与温度的关系如下图,上述反应中符合变化趋势的是___________。
=
A.反应① B.反应②
(2)利用或作催化剂有利于甲烷化,反应路径的相对能量如下图。根据图像可知,的催化效果更好,理由是___________,该催化路径决速步骤的能垒是___________eV。
向恒容密闭容器中充入和,在不同温度下同时发生反应①和反应②,平衡时含碳物质的物质的量与温度的关系如下图所示。
(3)当反应①和反应②均达到化学平衡状态时,维持温度不变,压缩装置体积,则反应②的平衡移动方向是___________。
A. 正向移动 B. 逆向移动 C. 不移动 D. 无法确定
(4)曲线Z表示的是___________(填化学式)的物质的量与温度的关系,解释其在温度段物质的量增大的原因___________。
(5)计算800 K时,反应②的平衡常数的值___________。(写出计算过程,结果保留两位小数)
(6)二氧化碳甲烷化反应体系中,催化剂的表面积炭可导致催化剂失活。研究表明,催化剂(助剂/载体)载体表面碱性越强,抗积炭能力越强。下列催化剂抗积炭能力最强的是___________。
A. B.
C. D.
光催化也可以制备甲烷,反应原理示意图如下图所示。
(7)写出a区的电极反应___________。
【答案】(1)B (2) ①. 能更大程度的降低活化能 ②. 1.03 (3)B
(4) ①. CO2 ②. 反应①放热,反应②吸热,此温度范围内,升高温度,反应①平衡左移使CO2增大程度大于反应②右移使CO2减少的程度
(5)0.34 (6)C
(7)
【解析】
【小问1详解】
由图可知,随着温度升高,K增大,符合吸热反应变化趋势,故为反应②;
【小问2详解】
能更大程度的降低活化能,使反应速率更快;慢反应决定反应速率,而活化能越大,反应速率越慢,故决速步的能垒为0.65eV-(-0.38eV)=1.03 eV;
【小问3详解】
反应①气体分子总数减小、反应②气体分子总数不变,均达到化学平衡状态时,维持温度不变,压缩装置体积,反应①正向移动,使氢气量减小、水蒸气量增加,则反应②的平衡移动方向是逆向移动,选B;
【小问4详解】
曲线Y对应物质的含量随温度升高不断增加,则曲线Y对应物质为CO,曲线Z对应物质为CO2,0-1100K左右,反应①占优势,反应①平衡左移使CO2增大的程度大于反应②右移使CO2减少的程度,导致CO2的含量增大,1100K后,反应②占优势,导致CO2的含量减少;
【小问5详解】
设反应①和反应②中分别反应amol和bmol的CO2,可列出如下三段式:,,由图可知5-a-b=1,b=0.2,则a=3.8,故平衡时CO2、H2、CO、H2O的物质的量分别为1mol、4.6mol、0.2mol、7.8mol,设容器体积为VL,代入公式;
【小问6详解】
是两性氧化物,碱性较弱,是酸性氧化物,是强碱性氧化物,是弱碱性氧化物,碱性最强的应该为,故答案选C;
【小问7详解】
由原理图可知,在a区,CO2得到电子,并与由b区转移过来的H+反应转化成CH4和水,故电极反应式为。
三、动力电池的进化
6. 相较于镍镉电池,镍氢电池不仅提高了充放电的容量,还避免了重金属镉对环境的污染。
(1)根据镉的相关信息,下列说法正确的是___________。
A. 基态原子有10种能量不同的电子 B. 最外层电子数为12
C. 在元素周期表中的位置为第5周期ⅡA族 D. N能层无空轨道
镍氢电池充放电容量的提高,得益于共使用了储氢合金。镍氢电池储氢合金()的储氢能力为,储氢能力(g/L)=,,。
(2)该储氢合金完全储氢后,若氢完全放电,转移电子的数为___________个。
(3)该储氢合金完全储氢后的化学式为___________。
随着技术的不断进步,高性能的镍氢、锂离子电池等被广泛应用到便携式电子设备及电动汽车领域。已知:能量密度。
参数
镍氢电池
锂离子电池
平均工作电压(V)
1.2
3.7
额定容量(Ah)
2.0
62.5
总质量(kg)
0.030
0.964
(4)根据表中信息,计算镍氢电池与锂离子电池的能量密度之比___________。
(5)碳酸乙烯酯()是锂离子电池的常见电解液之一,下列有关碳酸乙烯酯的说法正确的是___________。
A. 分子中含有9根σ键 B. 分子中氧原子的价层电子对数均为2
C. 分子具有极性 D. 分子中所有原子均在同一平面
【答案】(1)A (2)
(3)
(4)1:3 (5)C
【解析】
【小问1详解】
A.基态镉原子的核外电子排布式为:,共有10个能级,则基态镉原子有10种能量不同的电子,A正确;
B.镉的最外层是轨道电子,最外层电子数为2,B错误;
C.镉位于第5周期ⅡB族,C错误;
D.N能层有4s、4p、4d、4f能级,镉原子的4f能级未被填充,有空轨道,D错误;
故答案选A;
【小问2详解】
由题干信息可知,的储氢能力为113.8 g/L,则 储氢的质量=储氢能力×储氢材料的有效体积=,氢的物质的量。每个氢原子可以失去1个电子,若合金储存的氢完全放电,转移电子的数目;
【小问3详解】
由题干信息可知,,。 的质量,其物质的量。由第(2)问分析可知, 可储氢0.1138 mol,H与的比例为,则该储氢合金完全储氢的化学式为;
【小问4详解】
由题干信息可知,能量密度,其中电池输出电能=平均工作电压×额定容量,综合以上信息和表格数据可计算镍氢电池能量密度,锂离子电池能量密度,则二者能量密度之比为1:3;
【小问5详解】
A.分子中包含5根,1根,4根,共10根键,A错误;
B.根据VSEPR理论,羰基中的O的价层电子对数=成键电子对数+孤电子对数=1+2=3,醚键中的O的价层电子对数=成键电子对数+孤电子对数=2+2=4,B错误;
C.O具有强电负性,使该分子中正负电荷中心不重合,因此,该分子是极性分子,C正确;
D.分子中的饱和C原子以方式杂化,与饱和C原子连接的H原子与环不共平面,D错误;
故答案选C。
7. 固态电池是用固态电解质替代液态电解质,具有更高的安全性和能量密度。是硫化物固态电解质的关键材料,属于立方晶胞,参数为,其晶胞结构如图所示。
(1)距离等距且最近的有___________个,和最近的距离为___________。
研究人员以硫酸锂和石墨为原料,利用碳热还原法合成。,发生如下反应。
①
②
③
已知部分物质的标准燃烧热数据如下表所示。
物质(状态)
燃烧热
-394
-283
(2)反应②的___________kJ/mol
(3)与温度的关系如下图所示,为了得到较纯净的,减少硫挥发后沉积,理论上应控制反应温度不高于___________。
可充电钠氧固态电池具有较高的理论能量密度,是一种有潜力的高能储能电池。
(4)某钠氧电池的总反应为,电解质为聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物。下列有关说法中正确的是___________。
A. 放电时,正极的电极反应为:
B. 偏氟乙烯与六氟丙烯互为同系物
C. 电解质中的键有利于的迁移
D. 每消耗,外电路中转移个电子
(5)目前钠氧电池主要依靠纯氧而不是空气来进行反应,解释可能的原因___________。
【答案】(1) ①. 8 ②.
(2)+452.7 (3)700℃ (4)CD
(5)空气中的CO2、H2O会与钠或NaO2反应,导致电池电极材料变质,反应副产物增多,降低电池性能和寿命,同时空气中氧气浓度低于纯氧,会降低电池效率
【解析】
【小问1详解】
结合晶胞分析,黑色小球代表的微粒个数为8,带白点的黑球代表的微粒个数为,则黑色小球代表的微粒为Li+,带白点的黑球代表的微粒为S2-;据此距离S2−等距且最近的Li+有8个;Li+位于晶胞的四面体空隙中,则S2-和Li+最近的距离为体对角线的四分之一,即;
小问2详解】
依据题意,C的燃烧热的热化学方程式为,设为反应④;CO的燃烧热的热化学方程式为,设为反应⑤;由盖斯定律可知,即;
【小问3详解】
已知当时反应自发进行;为了得到较纯净的Li2S,减少硫挥发后沉积,则要使反应①、②自发进行,反应③不自发,据图可知温度高于300℃时反应①自发,高于500℃时反应②自发,高于700℃时反应③自发,即理论上应控制反应温度不高于700℃;
【小问4详解】
A.由电池总反应可知,放电时正极氧气参与反应,电极反应式为(或);A错误;
B.结构相似,分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机物互为同系物;偏氟乙烯(CF2=CH2)与六氟丙烯相差4个F,2个H,不互为同系物,B错误;
C.氟元素的电负性很强,F−C键极性很强,氟原子带部分负电荷,可以与钠离子相互作用,使钠离子在电解质中更容易迁移,C正确;
D.据A项分析,每消耗1 mol氧气转移1 mol电子,则每消耗32 g O2(1 mol),外电路中转移1 mol电子,数目为NA,D正确;
答案为CD;
【小问5详解】
空气中的CO2、H2O会与钠或NaO2反应,导致电池电极材料变质,反应副产物增多,降低电池性能和寿命,同时空气中氧气浓度低于纯氧,会降低电池效率,所以钠氧电池主要依靠纯氧而不是空气来进行反应。
四、合成药物中间体
8. 中间体(I)可用于合成肿瘤药物,它的一种合成路线如下。
已知:(R为烃基,下同)
(1)中间体(I)中含氧官能团的名称是___________。
(2)下列有关化合物A的说法正确的是___________。
A. 能与浓溴水发生加成反应 B. 碳原子的杂化方式为和
C. 能形成分子内氢键 D. 能与溶液反应生成
(3)反应①~⑤中属于取代反应的有___________个。
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
(4)写出E在足量NaOH溶液中加热的反应式___________。
(5)设计反应①和③的目的是___________。
(6)化合物H的结构简式为___________。
(7)写出1种符合下列条件的F的同分异构体的结构简式___________。
①与苯环直接相连,且能发生水解反应
②不含和
③核磁共振氢谱显示有4组峰,峰面积之比为2:3:3:4
(8)参照相关信息,以甲苯为原料,设计的合成路线___________。(无机试剂任选)
【答案】(1)酰胺键、羟基 (2)BC (3)C
(4) (5)保护羟基
(6) (7) (8)
【解析】
【分析】B被高锰酸钾氧化为C,C水解为D,D和乙醇发生酯化反应生成E,由E逆推,D是、C是;H和发生取代反应生成I,由I逆推,可知H是;G和POCl3反应生成H,根据G、H的分子式,可知G和POCl3的反应类型为取代反应,G中羟基被氯原子取代,则G是;E和H2反应生成F,由F的分子式可知,E中硝基被还原为氨基,F的结构简式为;
【小问1详解】
根据中间体(I)的结构简式,可知含氧官能团的名称是酰胺键、羟基;
【小问2详解】
A. A中含有酚羟基,能与浓溴水发生取代反应,故A错误;
B. A中苯环上的碳原子的杂化方式为,甲基中的碳原子的杂化方式为,故B正确;
C. A中羟基和硝基处于邻位,能形成分子内氢键,故C正确;
D. A中不含羧基,不能与溶液反应生成,故D错误;
选BC。
【小问3详解】
反应①~⑤中属于取代反应是①③④是取代反应,②是氧化反应,⑤是还原反应,属于取代反应的有3个,选C;
【小问4详解】
E中酚羟基、酯基能与氢氧化钠反应,E在足量NaOH溶液中加热的反应式为;
【小问5详解】
羟基易被氧化,反应①羟基与乙酸酐反应生成酯,反应③水解生成羟基,设计反应①和③的目的是保护羟基不被氧化;
【小问6详解】
根据以上分析,化合物H的结构简式为;
【小问7详解】
①与苯环直接相连,且能发生水解反应;②不含和;③核磁共振氢谱显示有4组峰,峰面积之比为2:3:3:4,说明结构对称,符合以上条件的的同分异构体的结构简式为。
【小问8详解】
甲苯被酸性高锰酸钾氧化为苯甲酸,苯甲酸与SOCl2发生取代反应生成;甲苯发生硝化反应生成对硝基甲苯,对硝基甲苯被氢气还原,与发生取代反应生成,合成路线为。
五、蛋白质含量的测定
9. 凯氏定氮法是一种蛋白质含量的测定方法,分析步骤主要包括消化、蒸馏、滴定等。某同学利用该方法测定奶粉中蛋白质的含量。
Ⅰ.消化
称量1.000 g奶粉样品,向其中加入一定量的浓硫酸、硫酸铜、硫酸钾等物质(硫酸铜和硫酸钾都能加速蛋白质的消化),煮沸至样品中的有机氮被完全消化为硫酸铵,消化液呈清澈的蓝绿色。
Ⅱ.蒸馏
将消化液配成100 mL溶液,取20.00 mL稀释液加入反应室,再加入过量的的氢氧化钠,产生蓝色沉淀,塞紧玻璃塞并加水液封,利用水蒸汽持续煮沸至氨气被完全蒸出。
Ⅲ.吸收
蒸出的氨用的硼酸(浓度均为的甲基红乙醇溶液和亚甲基蓝乙醇溶液,体积比为1:2的混合液为指示剂))吸收,吸收液温度不超过,发生发应:2NH3+4H3BO3=(NH4)2B4O7+5H2O。
Ⅳ.滴定
待吸收完全后,用盐酸滴定吸收液,硼酸为极弱的酸,不影响滴定。
Ⅴ.计算
进行多次平行实验,扣除空白试验后,平均净消耗盐酸的体积15.00 mL。
(1)向奶粉中加入浓硫酸,可能产生的实验现象是___________;根据实验现象,浓硫酸在反应过程中体现___________。
A. 脱水性 B. 强氧化性 C. 酸性 D. 难挥发性
(2)硫酸钾能提高溶液的沸点,加速蛋白质的消化,但需要控制硫酸钾的加入量,可能的原因是___________。
(3)除了作为催化剂外,硫酸铜还可能具有的作用___________。
(4)仪器Y的名称___________。
A. 圆底烧瓶 B. 容量瓶 C. 蒸馏烧瓶 D. 平底烧瓶
(5)蒸馏前,对消化液入口的玻璃塞加水液封的目的___________。
(6)反应结束后,下列操作的先后顺序为___________。
①关闭电加热器 ②打开止水夹 ③移去锥形瓶
A ①②③ B. ②①③ C. ③①② D. ③②①
(7)滴定时,发生反应的离子方程式___________。
已知:①蛋白质含量=氮元素的质量分数×蛋白质系数②乳制品的蛋白质系数=6.38
(8)计算奶粉样品中蛋白质的含量=___________。
(9)下列操作可能导致样品中蛋白质含量测定结果偏高的是___________。
A. 消化后,容器内壁发现有固体残留
B. 蒸馏时,向反应室加氢氧化钠溶液的时间较长
C. 滴定时,未用标准溶液润洗滴定管
D. 吸收时,冷凝管b口进水,a口出水
(10)凯氏定氮法具有测定准确度较高,可测定各种不同形态样品等优势,但该方法测定蛋白质含量也存在一些缺陷。任写一条可能的缺陷___________。
【答案】(1) ①. 奶粉变黑、体积膨胀,变成疏松多孔的海绵状固体,并放出有刺激性气味的气体 ②. AB
(2)防止硫酸钾加入过多,溶液沸点过高,溶液暴沸使浓硫酸沸腾溅出,造成危险;同时可能导致消化液溅出,造成氮损失,影响蛋白质含量的测定结果
(3)作消化完全的指示剂 (4)C
(5)防止蒸出的氨从消化液入口逸出 (6)C
(7)
(8)33.5% (9)C
(10)只能测定总氮含量,无法区分蛋白质氮和非蛋白质氮;实验步骤繁琐,耗时较长;浓硫酸、强碱的使用存在安全隐患(任写一条,合理即可)
【解析】
【分析】凯氏定氮法测定蛋白质含量的原理是在浓硫酸催化下将样品中有机氮转化成铵盐得到消化液,再向稀释后的消化液中加入过量NaOH溶液,利用水蒸汽持续煮沸至氨气被完全蒸出,蒸出的氨被硼酸吸收生成(NH4)2B4O7,吸收完全后,最后用盐酸滴定吸收液,滴定时发生反应:(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O=2NH4Cl+4H3BO3,据此解答。
【小问1详解】
奶粉中含有机物,浓硫酸具有脱水性,能将奶粉中的H、O元素按的组成比脱去,使奶粉炭化变黑,浓硫酸被稀释放热,脱水后生成的C能与浓硫酸发生氧化还原反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,浓硫酸体现出强氧化性。则向奶粉中加入浓硫酸,可能产生的实验现象是:奶粉变黑、体积膨胀,变成疏松多孔的海绵状固体,并放出有刺激性气味的气体;根据实验现象,浓硫酸在反应过程中体现脱水性和强氧化性,故选AB;
【小问2详解】
硫酸钾能提高溶液的沸点,加速蛋白质的消化,若硫酸钾加入过多,会使溶液沸点过高,导致反应过于剧烈使溶液暴沸,导致浓硫酸沸腾溅出,造成危险;同时可能导致消化液溅出,造成氮损失,影响蛋白质含量的测定结果。因此需要控制硫酸钾的加入量,可能的原因是:防止硫酸钾加入过多,溶液沸点过高,溶液暴沸使浓硫酸沸腾溅出,造成危险;同时可能导致消化液溅出,造成氮损失;
【小问3详解】
根据题干信息“煮沸至样品中的有机氮被完全消化为硫酸铵,消化液呈清澈的蓝绿色”,除了作为催化剂外,硫酸铜还可能具有的作用是:作消化完全的指示剂;
【小问4详解】
仪器Y为有支管的烧瓶,用于产生水蒸气,其名称为蒸馏烧瓶,故选C;
【小问5详解】
蒸馏前,对消化液入口的玻璃塞加水液封的目的是防止蒸出的氨从消化液入口逸出;
【小问6详解】
反应结束后,需先移去锥形瓶(防止倒吸),再关闭电加热器,最后打开止水夹K2平衡气压,因此顺序为③①②,故选C;
【小问7详解】
由分析可知,滴定时发生反应:(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O=2NH4Cl+4H3BO3,硼酸为弱酸,则反应的离子方程式为:;
【小问8详解】
滴定时消耗HCl的物质的量n(HCl)=0.0500 mol/L×0.015L=0.00075 mol,蒸出的氨被硼酸吸收,发生反应:2NH3+4H3BO3=(NH4)2B4O7+5H2O,滴定时发生反应:(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O=2NH4Cl+4H3BO3,由反应式可得:n(N)=n(HCl)=0.00075 mol,则样品中氮元素的质量分数为,所以奶粉样品中蛋白质的含量为;
【小问9详解】
A.消化后,容器内壁发现有固体残留,说明有机氮未完全转化,会导致N含量测定结果偏低,A不符合题意;
B.蒸馏时,向反应室加氢氧化钠溶液的时间较长,从而使生成的氨提前从消化液入口中逸出,样品中蛋白质含量测定结果偏低,B不符合题意;
C.滴定时,未用标准溶液润洗滴定管,盐酸被滴定管内壁的水稀释,导致滴定时消耗的盐酸体积偏大,导致样品中蛋白质含量测定结果偏高,C符合题意;
D.吸收时,冷凝管若b口进水,a口出水,则冷凝效果较差,可能导致少量氨气未被冷凝而逸出,被吸收的氨气量减少,样品中蛋白质含量测定结果偏低,D不符合题意;
故选C。
【小问10详解】
凯氏定氮法具有测定准确度较高,可测定各种不同形态样品等优势,但该方法测定蛋白质含量也存在一些缺陷,比如:只能测定总氮含量,无法区分蛋白质氮和非蛋白质氮;实验步骤繁琐,耗时较长;浓硫酸、强碱的使用存在安全隐患(任写一条,合理即可)。
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