2024届高三理科综合试题
考生注意：
1．本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共300分。考试时间150分钟。
2．请将各题答案填写在答题卡上。
3．可能用到的相对原子质量：
第I卷（选择题 共126分）
一、选择题：本题共13小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 化学渗透在社会生活的各个方面。下列叙述错误的是
A. “九章三号”光量子计算原型机所用芯片的主要成分Si能溶于NaOH溶液
B. 用于制作飞机轴承的氮化硅陶瓷材料是新型无机非金属材料
C. 宇航员餐食中的油脂属于天然高分子化合物
D. 稀土永磁材料是电子技术通信中的重要材料，稀土元素均为金属元素
2. 蔬菜和水果中富含维生素C，维生素C具有还原性，在酸性溶液中可以被Fe3+等氧化剂氧化为脱氢维生素C。下列有关说法正确的是
A. 脱氢维生素C与维生素C属于同系物
B. 脱氢维生素C中含有2种含氧官能团
C. 维生素C分子中所有碳原子一定共平面
D. 维生素C既能与金属钠反应，又能与NaOH溶液反应
3. 甲酸（）可在纳米级表面分解为活性和，经下列历程实现的催化还原。已知（Ⅱ）、（Ⅲ）表示中的二价铁和三价铁，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 溶液中含有的数目为
B. 生产中将催化剂处理成纳米级颗粒可增大甲酸分解的速率
C. 由和组成的混合气体中，含氧原子的总数为
D. 反应历程中生成的可调节体系，有增强氧化性的作用
4. 某化合物的结构如图所示，其中X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的四种短周期元素，X是元素周期表中原子半径最小的元素，Q的最外层电子数是其内层电子数的3倍。下列说法错误的是
A. Y、Z、Q三种元素的非金属性逐渐增强
B. 最外层电子数由大到小顺序为
C. 该化合物中Z、Y、Q均满足8电子稳定结构
D. 仅由X、Z、Q三种元素形成的化合物不可能含有离子键
5. 用下列实验装置进行相应实验，其中装置正确且能达到实验目的的是
A．制取NaHCO3 B．为装有KMnO4溶液的滴定管排气泡
C．煅烧石灰石 D．制取无水MgCl2
A. A B. B C. C D. D
6. 一种应用间接电氧化红曲红（M）合成新型红曲黄色素（N）的装置如图。下列说法正确的是
已知：由M到N的反应可表示为（已配平）。
A. 该合成方法中的能量转换形式是化学能全部转化为电能
B. b极为阳极，电极反应式为
C. 理论a极上生成的氧气与b极上消耗的氧气的质量之比为
D. 反应前后保持不变
7. 常温下，等浓度的氨水和醋酸溶液互相滴定过程中，溶液中pH与pX[或]的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 常温下，
B. 水的电离程度：
C. 曲线Ⅱ代表NH3 H2O溶液滴定CH3COOH溶液
D. g点
第Ⅱ卷（非选择题共174分）
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22~32题为必考题，每道试题考生都必须作答。
第33~38题为选考题，考生根据要求作答。
8. 肼是一种火箭燃料。某小组在实验室用NaClO溶液和NH3反应制备肼(N2H4)，并进行相关性质探究实验。相关物质性质如下：
物质 性状 熔点/℃ 沸点/℃ 性质
N2H4 无色液体 1.4 113 与水混溶，有强还原性
N2H6SO4 无色晶体 254 - 不溶于75%的乙醇溶液
I．实验室制备N2H4
（1）写出肼的电子式：_____________。
（2）仪器a的作用是____________。
（3）实验室用下列装置制备并收集干净Cl2，装置的连接顺序是E→__________→F(用字母表示)。
（4）实验中制备N2H4发生反应的离子方程式为___________。
Ⅱ．测定产品中水合腓(N2H4·H2O)的含量
（5）称取产品6.0g，加入通量NaHCO3固体(调节溶液的pH在6.5左右)，加水配成250mL溶液，移取25.00mL置于锥形瓶中，并滴加2~3滴淀粉溶液，用0.3000mol/L的碘标准溶液滴定(已知：)。
①滴定到达终点的现象是___________。
②重复上述滴定实验2~3次，测得消耗碘标准溶液体积的平均值为20.00mL，产品中水合肼的质量分数为__________。
Ⅲ．探究肼的化学性质
（6）取三颈烧瓶中溶液，加入适量稀硫酸，振荡，置于冰水浴中冷却，容器底部有无色晶体析出。过滤后用__________洗涤，检验洗涤是否完成的操作为____________。
9. 以废旧电池[主要含MnO2、MnOOH、Zn、Zn(OH)2、Fe、KOH、、石墨棒]为原料，制备锰锌铁氧体[]流程如下：
已知：在煮沸时易分解。
（1）将电池“粉碎”前应先放电，其目的是______________。
（2）“酸浸”过程中含锰物质被溶液中的，还原为，其中参与反应的离子方程式为______________。
（3）“氧化”时加入将氧化，取氧化后的溶液加入，调节溶液为1~2，可制得黄钾铁矾[]沉淀。
①复杂的含氧酸盐可以表示为氧化物的形式，如可表示为，则以氧化物的形式可表示为______________。
②写出加入Na2CO3生成黄钾铁矾反应的离子方程式：______________。
③检验“氧化”后的溶液中是否还存在Fe2+，可使用的试剂是_______________(填化学式)。
（4）“共沉淀”前，需测定溶液中锰元素含量。操作步骤：
a．准确量取1.00mL“氧化”后的溶液于锥形瓶中，加入少量硫酸、磷酸和硝酸银溶液，振荡；
b．将溶液加热至，加入充分反应(被氧化为)后，再将溶液煮沸；
c．冷却后，用的标准溶液滴定至终点，平行滴定3次，平均消耗溶液。
①步骤b中，煮沸的目的是_______________。
②“氧化”后的溶液中的物质的量浓度为_________。
10. 氮氧化物是大气的主要污染物，为防治环境污染，科研人员做了大量研究。
I．汽油燃油车上安装三元催化转化器，可以使和两种尾气反应生成，可有效降低汽车尾气污染，反应为。
（1）下表中数据是该反应中的相关物质的标准摩尔生成焓（）（标准摩尔生成焓是指在、条件下，由稳定态单质生成化合物时的焓变）数据。
物质
0 90
则__________。
（2）将和按物质的量之比以一定的流速分别通过两种催化剂（和）进行反应，相同时间内测定逸出气体中的含量，从而确定尾气脱氮率（的转化率），结果如图所示。
①下脱氮率较高的催化剂是__________（填“”或“”）。
②催化剂催化条件下，后，脱氮率随温度升高而下降的原因是_______________。
Ⅱ．一定条件下与可发生反应：。
（3）将与按物质的量之比置于恒温恒容密闭容器中反应。下列能说明反应达到平衡状态的是__________（填标号）。
A. 体系压强保持不变 B. 与的物质的量之比保持不变
C. D.
（4）将一定量的与置于密闭容器中发生反应，在相同时间内测得的物质的量分数与温度的变化曲线如图1所示（虚线为平衡时的曲线）。的平衡转化率与压强、温度及氮硫比的关系如图2所示。
①由图1可知，温度过高或过低均不利于该反应的进行，原因是_______________。
②图2中压强：__________（填“>”“<”或“=”，下同），氮硫比：__________。
③温度为，压强恒定为时，反应平衡常数__________。
[化学——物质结构与性质]
11. 科技强国，我国科学家在诸多领域取得新突破。
（1）芯片制造会经过六个最为关键的步骤：沉积、光刻胶涂覆、光刻、刻蚀、离子注入和封装。
其中“刻蚀”过程可能用到刻蚀剂、及清洗剂
①基态F原子核外电子有_____种空间运动状态，下列为氟原子激发态的电子排布式的是_____（填标号）。
A． B． C． D．
②C、N、O、F四种元素的第一电离能由大到小的顺序为__________。
③氟硼酸铵（）中B的杂化方式为__________，的空间构型为__________。
（2）复兴号高铁车体材质用到了Mn、Co等元素。Mn的一种配合物的化学式为[Mn(CO)5(CH3CN)]，CH3CN与Mn原子配位时，提供孤电子对的是__________（填元素符号），Mn原子的配位数为__________，CH3CN中键与键数目之比为__________。
（3）超导材料具有型结构（如图），晶胞参数（晶胞边长）为a pm，该氮化钛晶体的密度为__________（列出计算式即可）。
[化学——有机化学基础]
12. 一种合成有机物G的合成路线如下：
回答下列问题：
（1）由A→B反应的试剂和条件是_____________。
（2）B→C反应的反应类型为__________，C中含氧官能团的名称为__________。
（3）M的化学式为C8H8O2S，则M的结构简式为__________。
（4）写出反应E→F的化学方程式：______________。
（5）化合物K是A的同系物，相对分子质量比A的多14。K的同分异构体中，同时满足下列条件，且核磁共振氢谱有5组峰，峰面积之比为的结构简式为______________（不考虑立体异构）。
a．能与FeCl3溶液发生显色反应；b．能发生银镜反应；c．苯环上有2个取代基。
（6）以和为原料，结合上述合成线路中的相关信息，设计合成的路线__________（用流程图表示，无机试剂任选）。2024届高三理科综合试题
考生注意：
1．本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共300分。考试时间150分钟。
2．请将各题答案填写在答题卡上。
3．可能用到的相对原子质量：
第I卷（选择题 共126分）
一、选择题：本题共13小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 化学渗透在社会生活的各个方面。下列叙述错误的是
A. “九章三号”光量子计算原型机所用芯片的主要成分Si能溶于NaOH溶液
B. 用于制作飞机轴承的氮化硅陶瓷材料是新型无机非金属材料
C. 宇航员餐食中的油脂属于天然高分子化合物
D. 稀土永磁材料是电子技术通信中的重要材料，稀土元素均为金属元素
【答案】C
【解析】
【详解】A．Si是良好的半导体材料，故计算原型机所用芯片的主要成分Si，Si能溶于NaOH溶液，反应原理为：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑，A正确；
B．用于制作飞机轴承的氮化硅陶瓷材料是耐高温结构陶瓷，属于新型无机非金属材料，B正确；
C．油脂相对分子质量不是很大，油脂不是高分子化合物，C错误；
D．稀土元素位于过渡金属区，均为金属元素，D正确；
故答案为：C。
2. 蔬菜和水果中富含维生素C，维生素C具有还原性，在酸性溶液中可以被Fe3+等氧化剂氧化为脱氢维生素C。下列有关说法正确的是
A. 脱氢维生素C与维生素C属于同系物
B. 脱氢维生素C中含有2种含氧官能团
C. 维生素C分子中所有碳原子一定共平面
D. 维生素C既能与金属钠反应，又能与NaOH溶液反应
【答案】D
【解析】
【详解】A．同系物是指结构相似(即官能团的种类和数目分别相同)，组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质，故脱氢维生素C与维生素C官能团种类和数目不完全相同，故不属于同系物，A错误；
B．由题干脱氢维生素C的结构简式可知，脱氢维生素C中含有羟基、酯基和酮羰基3种含氧官能团，B错误；
C．由题干维生素C的结构简式可知，维生素C分子中所有碳原子不是一定共平面，C错误；
D．由题干维生素C的结构简式可知，维生素C分子含有醇羟基和酯基，故维生素C既能与金属钠反应，又能与NaOH溶液反应，D正确；
故答案为：D。
3. 甲酸（）可在纳米级表面分解为活性和，经下列历程实现的催化还原。已知（Ⅱ）、（Ⅲ）表示中的二价铁和三价铁，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 溶液中含有的数目为
B. 生产中将催化剂处理成纳米级颗粒可增大甲酸分解的速率
C. 由和组成的混合气体中，含氧原子的总数为
D. 反应历程中生成的可调节体系，有增强氧化性的作用
【答案】A
【解析】
【详解】A．已知HNO2为弱酸，即能发生水解，故溶液中含有的数目小于，A错误；
B．将催化剂处理成纳米级颗粒可增大甲酸与催化剂的接触面积，进一步增大甲酸分解的速率，B正确；
C．NO2和N2O4的最简式为NO2，故由NO2和N2O4组成的混合气体中，含氧原子的总数为=，C正确；
D．由图可知，生成的H+可调节体系pH，可以增强的氧化性，D正确；
故答案为A。
4. 某化合物的结构如图所示，其中X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的四种短周期元素，X是元素周期表中原子半径最小的元素，Q的最外层电子数是其内层电子数的3倍。下列说法错误的是
A. Y、Z、Q三种元素的非金属性逐渐增强
B. 最外层电子数由大到小顺序为
C. 该化合物中Z、Y、Q均满足8电子稳定结构
D. 仅由X、Z、Q三种元素形成的化合物不可能含有离子键
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的四种短周期元素，X是元素周期表中原子半径最小的元素，为H元素；Q的最外层电子数是其内层电子数的3倍，第二、三周期元素的最外层电子数不超过8个，则Q内层为K层，最外层为L层，为O元素；Z和H元素能形成带1个单位正电荷的离子，Z为N元素；根据Y形成的共价键个数知，Y最外层有4个电子，为C元素，即X、Y、Z、Q分别是H、C、N、O元素，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，Y为C、Z为N、Q为O，同一周期从左往右元素非金属性依次增强，故Y、Z、Q三种元素的非金属性逐渐增强，A正确；
B．由分析可知，X、Y、Z、Q分别是H、C、N、O元素，最外层电子数由大到小顺序为O＞N＞C＞H即，B正确；
C．由分析可知，Y、Z、Q分别是C、N、O元素，结合题干该化合物的结构式可知，其中Z、Y、Q均满足8电子稳定结构，C正确；
D．由分析可知，X为H，Z为N、Q为O，故仅由X、Z、Q三种元素形成的化合物可能含有离子键，如NH4NO3或NH4NO2，D错误；
故答案为：D。
5. 用下列实验装置进行相应实验，其中装置正确且能达到实验目的的是
A．制取NaHCO3 B．为装有KMnO4溶液的滴定管排气泡
C．煅烧石灰石 D．制取无水MgCl2
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．NH3极易溶于水，故通入NH3的导管需要防倒吸，即和CO2的导管互换，A不合题意；
B．酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，会氧化碱式滴定管下端的橡胶管，应该使用酸式滴定管中，B不合题意；
C．煅烧石灰石应该使用坩埚，而不能是蒸发皿，C不合题意；
D．MgCl2 6H2O在HCl气流中受热时，HCl能够抑制氯化镁水解，使用图中装置可以制备无水MgCl2，D符合题意；
故答案为：D。
6. 一种应用间接电氧化红曲红（M）合成新型红曲黄色素（N）的装置如图。下列说法正确的是
已知：由M到N的反应可表示为（已配平）。
A. 该合成方法中的能量转换形式是化学能全部转化为电能
B. b极为阳极，电极反应式为
C. 理论a极上生成的氧气与b极上消耗的氧气的质量之比为
D. 反应前后保持不变
【答案】C
【解析】
【分析】由题干电解池装置图可知，a极发生氧化反应，电极反应为：4OH--4e-=O2↑+2H2O，则a极为阳极，b极为阴极，发生还原反应，电极反应为：2H++O2+2e-=H2O2，然后H2O2把转化为，M将又还原为，据此分析解题。
【详解】A．电解池工作时，电能不可能完全转化为化学能，故该合成方法中的能量转换形式是电能转化为化学能和热能等，A错误；
B．由分析可知，b极为阴极，电极反应式为，B错误；
C．根据电子守恒可知，a极电极反应为：4OH--4e-=O2↑+2H2O，b极电极反应为：2H++O2+2e-=H2O2，故理论a极上生成的氧气与b极上消耗的氧气的质量之比为，C正确；
D．由题干图示信息可知，根据反应H2O2+=+H2O，，反应中阴极区产生H2O，即反应后变小，D错误；
故答案为：C。
7. 常温下，等浓度的氨水和醋酸溶液互相滴定过程中，溶液中pH与pX[或]的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 常温下，
B. 水的电离程度：
C. 曲线Ⅱ代表NH3 H2O溶液滴定CH3COOH溶液
D. g点
【答案】B
【解析】
【分析】Ⅰ曲线开始显碱性，代表CH3COOH酸溶液滴定NH3 H2O碱溶液，则Ⅱ曲线代表NH3 H2O碱溶液滴定CH3COOH酸溶液；因为为等浓度NH3 H2O碱溶液和CH3COOH酸溶液互相滴定，则g点代表两者恰好完全反应，此时溶质为CH3COONH4，据此分析作答。
【详解】A．当pH=4.76，呈酸性，-lg=lg=0，即=1，Ka(CH3COOH)==10-4.76，A正确；
B．由于CH3COONH4是盐溶液，促进水的电离，所以水的电离程度最大，当碱溶液中c(OH-)与酸溶液中c(H+)相等时，都会水的电离抑制程度相同，水的电离程度也相同，所以水的电离程度：e=f＜g，B错误；
C．由分析可知，曲线Ⅱ代表NH3 H2O溶液滴定CH3COOH溶液，C正确；
D．由图可知，g点的溶质是弱酸弱碱盐CH3COONH4，pH=7，则g点c(CH3COO- )=c(B+)＞c(CH3COOH)=c(NH3 H2O)，D正确；
故答案为：B。
第Ⅱ卷（非选择题共174分）
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22~32题为必考题，每道试题考生都必须作答。
第33~38题为选考题，考生根据要求作答。
8. 肼是一种火箭燃料。某小组在实验室用NaClO溶液和NH3反应制备肼(N2H4)，并进行相关性质探究实验。相关物质的性质如下：
物质 性状 熔点/℃ 沸点/℃ 性质
N2H4 无色液体 1.4 113 与水混溶，有强还原性
N2H6SO4 无色晶体 254 - 不溶于75%的乙醇溶液
I．实验室制备N2H4
（1）写出肼的电子式：_____________。
（2）仪器a的作用是____________。
（3）实验室用下列装置制备并收集干净的Cl2，装置的连接顺序是E→__________→F(用字母表示)。
（4）实验中制备N2H4发生反应的离子方程式为___________。
Ⅱ．测定产品中水合腓(N2H4·H2O)的含量
（5）称取产品6.0g，加入通量NaHCO3固体(调节溶液的pH在6.5左右)，加水配成250mL溶液，移取25.00mL置于锥形瓶中，并滴加2~3滴淀粉溶液，用0.3000mol/L的碘标准溶液滴定(已知：)。
①滴定到达终点的现象是___________。
②重复上述滴定实验2~3次，测得消耗碘标准溶液体积的平均值为20.00mL，产品中水合肼的质量分数为__________。
Ⅲ．探究肼的化学性质
（6）取三颈烧瓶中溶液，加入适量稀硫酸，振荡，置于冰水浴中冷却，容器底部有无色晶体析出。过滤后用__________洗涤，检验洗涤是否完成的操作为____________。
【答案】（1） （2）防止倒吸
（3）CDABHG （4）ClO-+2NH3=N2H4+H2O+Cl-
（5） ①. 当加入最后半滴碘标准溶液时，溶液恰好变为蓝色，且半分钟内不褪色 ②. 25%
（6） ①. 75%乙醇溶液 ②. 取最后一次的洗涤液，向其中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，有沉淀生成，则未洗净，反之洗净
【解析】
【分析】Ⅰ．制备N2H4时，首先利用MnO2和浓盐酸共热制备Cl2，此时产生的Cl2中混有挥发出的HCl，需将气体通入盛有饱和食盐水的洗气瓶中进行洗气，然后进入盛有浓硫酸的洗气瓶进行干燥，将氯气通入三颈瓶中的NaOH溶液，反应得到NaClO溶液，再将氨气，通入三颈瓶中和NaClO溶液反应得到N2H4，由于氨气极易溶于水，所以需要仪器a来防止发生倒吸；制备完成后；
Ⅱ．N2H4可以氧化I2所以达到滴定终点时I2稍过量，而淀粉遇碘变蓝；根据反应方程式可知25.00mL待测液中n(N2H4 H2O)=×0.3000mol/L×0.02L=0.003mol,则250 mL溶液中有0.03molN2H4 H2O，结合摩尔质量计算，据此分析解题。
【小问1详解】
肼即N2H4是共价化合物，故其电子式为：，故答案为：；
小问2详解】
由于NH3极易溶于水，故将其通入溶液中时需要有防倒吸装置，故仪器a的作用是防止倒吸，故答案为：防止倒吸；
【小问3详解】
由分析可知，向利用MnO2和浓盐酸共热制备Cl2，此时产生的Cl2中混有挥发出的HCl，需将气体通入盛有饱和食盐水的洗气瓶中进行洗气，然后进入盛有浓硫酸的洗气瓶进行干燥，氯气的密度大于空气，需要向上排空气法(即长进短出)进行收集，最后通入NaOH溶液中进行尾气处理，故装置的连接顺序是：E→CDABHG→F，故答案为：CDABHG；
【小问4详解】
实验中制备N2H4即Cl2和NaOH反应生成的NaClO和NH3发生反应生成N2H4、H2O和NaCl，该反应的离子方程式为：ClO-+2NH3=N2H4+H2O+Cl-，故答案为：ClO-+2NH3=N2H4+H2O+Cl-；
【小问5详解】
①N2H4可以氧化I2所以达到滴定终点时I2稍过量，而淀粉遇碘变蓝，所以滴定终点的现象为：当加入最后半滴碘标准溶液时，溶液恰好变为蓝色，且半分钟内不褪色，故答案为：当加入最后半滴碘标准溶液时，溶液恰好变为蓝色，且半分钟内不褪色；
②根据反应方程式可知25.00mL待测液中n(N2H4 H2O)=×0.3000mol/L×0.02L=0.003mol，则250 mL溶液中有0.03molN2H4 H2O，产品中水合腓的质量分数为×100%=25%，故答案为：25%；
【小问6详解】
由题干信息可知，N2H6SO4不溶于75%的乙醇溶液，故取三颈烧瓶中溶液，加入适量稀硫酸，振荡，置于冰水浴中冷却，容器底部有无色晶体析出，过滤后用75%乙醇溶液洗涤，洗涤是否完成，可通过检测洗出液中是否存在来判断，硫酸根离子用盐酸酸化的氯化钡溶液检验，检测的方法是取最后一次的洗涤液，向其中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，有沉淀生成，则未洗净，反之洗净，故答案为：75%乙醇溶液；取最后一次的洗涤液，向其中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，有沉淀生成，则未洗净，反之洗净。
9. 以废旧电池[主要含MnO2、MnOOH、Zn、Zn(OH)2、Fe、KOH、、石墨棒]为原料，制备锰锌铁氧体[]的流程如下：
已知：在煮沸时易分解。
（1）将电池“粉碎”前应先放电，其目的是______________。
（2）“酸浸”过程中含锰物质被溶液中的，还原为，其中参与反应的离子方程式为______________。
（3）“氧化”时加入将氧化，取氧化后的溶液加入，调节溶液为1~2，可制得黄钾铁矾[]沉淀。
①复杂的含氧酸盐可以表示为氧化物的形式，如可表示为，则以氧化物的形式可表示为______________。
②写出加入Na2CO3生成黄钾铁矾反应的离子方程式：______________。
③检验“氧化”后的溶液中是否还存在Fe2+，可使用的试剂是_______________(填化学式)。
（4）“共沉淀”前，需测定溶液中锰元素含量。操作步骤：
a．准确量取1.00mL“氧化”后的溶液于锥形瓶中，加入少量硫酸、磷酸和硝酸银溶液，振荡；
b．将溶液加热至，加入充分反应(被氧化为)后，再将溶液煮沸；
c．冷却后，用的标准溶液滴定至终点，平行滴定3次，平均消耗溶液。
①步骤b中，煮沸的目的是_______________。
②“氧化”后的溶液中的物质的量浓度为_________。
【答案】（1）释放残余的能量，避免造成安全隐患
（2）MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O
（3） ①. K2O·3Fe2O3·4SO3·6H2O ②. 2K++6Fe3++4+6+6H2O=K2Fe6(SO4)4(OH)12↓+6CO2↑ ③. K3[Fe(CN)6]
（4） ①. 将过量的(NH4)2S2O8加热分解掉，防止其氧化后续滴定过程中的Fe2+，以免引起实验误差 ②. 0.464
【解析】
【分析】废干电池主要含MnO2、MnOOH、Zn、Zn(OH)2、Fe、KOH，加入稀H2SO4到粉碎废电池增加酸浸速率，MnO2、MnOOH、Zn、Zn(OH)2、Fe、KOH溶于酸，MnO2、MnOOH在酸性条件下被Fe2+还原生成Mn2+，加入(NH4)2CO3共沉淀最终制取锰锌铁氧体，据此分析结合各小题具体解题。
【小问1详解】
电池是将化学能转化为电能的装置，将电池粉碎前应先放电，放电的目的是释放残余的能量，避免造成安全隐患，故答案为：释放残余的能量，避免造成安全隐患；
【小问2详解】
MnO2被溶液中的FeSO4还原为Mn2+，亚铁离子被氧化为铁离子，离子方程式为：MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O，故答案为：MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O；
【小问3详解】
①根据题干示例可知，复杂的含氧酸盐可以表示为氧化物的形式，则以氧化物的形式可表示为K2O·3Fe2O3·4SO3·6H2O，故答案为：K2O·3Fe2O3·4SO3·6H2O；
①加入Na2CO3调节溶液pH为1～2，生成黄钾铁矾[K2Fe6(SO4)4(OH)12]的离子方程式为2K++6Fe3++4+6+6H2O=K2Fe6(SO4)4(OH)12↓+6CO2↑，故答案为：2K++6Fe3++4+6+6H2O=K2Fe6(SO4)4(OH)12↓+6CO2↑；
③Fe2+与K3[Fe(CN)6](名称为铁氰化钾)反应产生蓝色沉淀，则检验Fe2+离子可以用K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液，故答案为：K3[Fe(CN)6]；
【小问4详解】
①步骤b中，煮沸的目的是将过量的(NH4)2S2O8加热分解掉，防止其氧化后续滴定过程中的Fe2+，以免引起实验误差，故答案为：将过量的(NH4)2S2O8加热分解掉，防止其氧化后续滴定过程中的Fe2+，以免引起实验误差；
②该滴定过程先后发生两个氧化还原反应：2Mn2++5+8H2O=2+10+16H+，+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，滴定过程中消耗的n(Fe2+)=0.1000mol/L×23.20mL×10-3L/mL=2.320×10-3mol，根据反应原理得关系式：Mn2+～～5Fe2+，则n(Mn2+)=mol=4.64×10-4mol，则c(Mn2+)=mol/L=0.464mol/L，故答案为：0.464mol/L。
10. 氮氧化物是大气的主要污染物，为防治环境污染，科研人员做了大量研究。
I．汽油燃油车上安装三元催化转化器，可以使和两种尾气反应生成，可有效降低汽车尾气污染，反应为。
（1）下表中数据是该反应中的相关物质的标准摩尔生成焓（）（标准摩尔生成焓是指在、条件下，由稳定态单质生成化合物时的焓变）数据。
物质
0 90
则__________。
（2）将和按物质的量之比以一定的流速分别通过两种催化剂（和）进行反应，相同时间内测定逸出气体中的含量，从而确定尾气脱氮率（的转化率），结果如图所示。
①下脱氮率较高的催化剂是__________（填“”或“”）。
②催化剂催化条件下，后，脱氮率随温度升高而下降的原因是_______________。
Ⅱ．一定条件下与可发生反应：。
（3）将与按物质的量之比置于恒温恒容密闭容器中反应。下列能说明反应达到平衡状态的是__________（填标号）。
A. 体系压强保持不变 B. 与的物质的量之比保持不变
C. D.
（4）将一定量的与置于密闭容器中发生反应，在相同时间内测得的物质的量分数与温度的变化曲线如图1所示（虚线为平衡时的曲线）。的平衡转化率与压强、温度及氮硫比的关系如图2所示。
①由图1可知，温度过高或过低均不利于该反应的进行，原因是_______________。
②图2中压强：__________（填“>”“<”或“=”，下同），氮硫比：__________。
③温度为，压强恒定为时，反应平衡常数__________。
【答案】（1）-746
（2） ①. Cat-1 ②. 超过450°C，催化剂活性降低，反应速率减慢，相同时间内脱氮率下降 （3）AB
（4） ①. 温度过低，反应速率较慢；温度过高，该反应的平衡逆向移动 ②. < ③. < ④.
【解析】
【小问1详解】
=生成物的总焓变-反应物的总焓变=kJ/mol×2-90kJ/mol×2-(-110.5 kJ/mol)×2=-746 kJ/mol；
【小问2详解】
①由图可知，250℃时下脱氮率较高的催化剂是Cat-1；
②温度过高会导致催化剂活性降低，则催化剂催化条件下，后，脱氮率随温度升高而下降的原因是：超过450°C，催化剂活性降低，反应速率减慢，相同时间内脱氮率下降；
【小问3详解】
A．该反应是气体分子数减少的反应，反应开始至达到平衡过程，体系压强不断减小，则当体系压强保持不变时，说明反应达到平衡，A符合题意；
B．将NO2与SO2按物质的量之比1∶1置于恒温恒容密闭容器中反应，反应开始至达到平衡过程，与的物质的量之比一直在变化，则当与的物质的量之比不变时，说明反应达到平衡，B符合题意；
C．，仅体现正反应速率，未体现逆反应速率，则不能说明反应达到平衡，C不符合题意；
D．反应开始生成SO3、N2至达到平衡过程，且保持不变，则当时，不能说明反应达到平衡，D不符合题意；
故选AB。
【小问4详解】
①因ΔH2<0，则温度升高，平衡逆向移动，且温度过低，反应速率较慢，均不利于该反应的进行，所以由图1可知，温度过高或过低均不利于该反应的进行，原因是：温度过低，反应速率较慢；温度过高，该反应的平衡逆向移动；
②该反应是气体分子数减少的反应，温度、氮硫比m相同时，增大压强，平衡正向移动，SO2平衡转化率增大，则p1
则反应平衡常数。
[化学——物质结构与性质]
11. 科技强国，我国科学家在诸多领域取得新突破。
（1）芯片制造会经过六个最为关键的步骤：沉积、光刻胶涂覆、光刻、刻蚀、离子注入和封装。
其中“刻蚀”过程可能用到刻蚀剂、及清洗剂。
①基态F原子核外电子有_____种空间运动状态，下列为氟原子激发态的电子排布式的是_____（填标号）。
A． B． C． D．
②C、N、O、F四种元素的第一电离能由大到小的顺序为__________。
③氟硼酸铵（）中B的杂化方式为__________，的空间构型为__________。
（2）复兴号高铁车体材质用到了Mn、Co等元素。Mn的一种配合物的化学式为[Mn(CO)5(CH3CN)]，CH3CN与Mn原子配位时，提供孤电子对的是__________（填元素符号），Mn原子的配位数为__________，CH3CN中键与键数目之比为__________。
（3）超导材料具有型结构（如图），晶胞参数（晶胞边长）为a pm，该氮化钛晶体的密度为__________（列出计算式即可）。
【答案】（1） ①. 5 ②. AD ③. F＞N＞O＞C ④. sp3 ⑤. 正四面体形
（2） ①. N ②. 6 ③. 5:2
（3）
【解析】
【小问1详解】
①已知F是9号元素，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p5，核外电子占有5个轨道，故基态F原子核外电子的空间运动状态有5种；
A．1s22s22p43s1是F的激发态原子；
B．1s22s22p43d2是Ne的激发态原子；
C．1s22s12p5是O的激发态原子；
D．1s22s22p33p2是F的激发态原子；
故属于F原子激发态的电子排布式是AD；
②同一周期，从左到右，元素的第一电离能逐渐增大，其中VA族元素的第一电离能高于其相邻的元素，故第一电离能：F＞N＞O＞C；
③氟硼酸铵（NH4BF4）中含有，其中心原子B周围的价层电子对数为4+=4，故B的杂化方式为sp3杂化，的空间构型为正四面体形；
【小问2详解】
Mn的一种配合物的化学式为[Mn(CO)5(CH3CN)]，CH3CN中N有孤电子对，C没有孤电子对，因此CH3CN与Mn原子配位时，提供孤电子对的是N原子，配体为5个CO和1个CH3CN，故Mn原子的配位数为6，CH3CN即CH3C≡N，单键全是σ键，三键含一个σ键，二个π键，故CH3CN中σ键与π键数目之比为5：2；
【小问3详解】
由题干晶胞示意图可知，一个晶胞中含有Ti3+个数为=4，含有N3-的个数为=4，故一个晶胞的质量为g，晶胞参数（晶胞边长）为a pm，故一个晶胞的体积为V=(a×10-10cm)3，故该氮化钛晶体的密度为==g/cm3。
[化学——有机化学基础]
12. 一种合成有机物G的合成路线如下：
回答下列问题：
（1）由A→B反应的试剂和条件是_____________。
（2）B→C反应的反应类型为__________，C中含氧官能团的名称为__________。
（3）M的化学式为C8H8O2S，则M的结构简式为__________。
（4）写出反应E→F的化学方程式：______________。
（5）化合物K是A的同系物，相对分子质量比A的多14。K的同分异构体中，同时满足下列条件，且核磁共振氢谱有5组峰，峰面积之比为的结构简式为______________（不考虑立体异构）。
a．能与FeCl3溶液发生显色反应；b．能发生银镜反应；c．苯环上有2个取代基。
（6）以和为原料，结合上述合成线路中的相关信息，设计合成的路线__________（用流程图表示，无机试剂任选）。
【答案】（1）浓硫酸和浓硝酸，加热
（2） ① 酯化反应或者取代反应 ②. 硝基和酯基
（3） （4）+2H2O+2CH3OH
（5） （6）
【解析】
【分析】由题干流程图可知，由B、D的结构简式、C的分子式并结合B到C的转化条件可知，C的结构简式为：，由D的结构简式和C到D的转化条件并结合M的化学式C8H8O2S可知，化合物M的结构简式为：，由E、G的结构简式和F的分子式并结合E到F的转化条件可知，F的结构简式为：，据此分析解题。
【小问1详解】
由题干流程图可知，A到B即在苯环上引入硝基，故由A→B反应的试剂和条件是浓硫酸和浓硝酸，加热，故答案为：浓硫酸和浓硝酸，加热；
【小问2详解】
由分析可知，C的结构简式为：，结合题干流程图可知B→C反应的反应类型为酯化反应或者取代反应，C中含氧官能团的名称为硝基和酯基，故答案为：酯化反应或者取代反应；硝基和酯基；
小问3详解】
由分析可知，M的化学式为C8H8O2S，则M的结构简式为，故答案为：；
【小问4详解】
由分析可知，F的结构简式为：，故反应E→F的化学方程式为：+2H2O+2CH3OH，故答案为：+2H2O+2CH3OH；
【小问5详解】
由题干流程图可知，A的分子式为：C7H5O2Br，化合物K是A的同系物，相对分子质量比A的多14，则K的分子式为：C8H7O2Br ，K的同分异构体中，同时满足下列条件a．能与FeCl3溶液发生显色反应即含有酚羟基；b．能发生银镜反应即含有醛基或甲酸酯，结合O原子数目可知，只能是醛基；c．苯环上有2个取代基，则这两个取代基为：-OH和-CHBrCHO，且核磁共振氢谱有5组峰则为对位结构，峰面积之比为的结构简式为，故答案为：；
【小问6详解】
由题干F到G的转化信息可知，可由和在催化剂作用下形成酰胺基可得，根据D到E的转化条件可知，可由还原制得，发生硝化反应即可制得，由此确定合成路线为：，故答案为：。
