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江苏省南京市建邺区金陵中学河西分校2022-2023学年高二上学期期末检测化学试卷（含解析）
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这是一份江苏省南京市建邺区金陵中学河西分校2022-2023学年高二上学期期末检测化学试卷（含解析），共32页。试卷主要包含了对于反应2NO等内容，欢迎下载使用。
南京市金陵中学河西分校2022-2023学年度高二第一学期期末检测化学卷
一．选择题（共13小题，每题3分）
1．碳纳米管是由碳原子组成的六角形蜂巢状平面薄膜卷曲而成，具有许多异常的力学、电学和化学性能．下列关于碳纳米管的说法不正确的是（ ）
A．碳纳米管属于一种有机合成纤维
B．碳纳米管与金刚石互为同素异形体
C．常温下，碳纳米管具有较好的稳定性
D．碳纳米管比表面积大，可用作新型储氢材料
阅读下列材料，完成5～7题：
含硫矿物在自然界中的分布非常广泛，主要有硫黄（S）、黄铁矿（FeS2）、重晶石（BaSO4）等。硫化钠（Na2S）是一种重要的化工原料，生产方法有：硫化氢（H2S）吸收法，该方法是用NaOH溶液或Na2CO3溶液吸收H2S，已知酸性：H2CO3＞H2S＞HCO3﹣＞HS﹣；高温还原硫酸钡法，该方法以重晶石为原料，用炭还原硫酸钡制取硫化钡，再加入Na2SO4溶液处理，生成硫化钠。
2．下列物质性质与用途具有对应关系的是（ ）
A．S具有氧化性，可以用于制硫酸
B．SO2具有还原性，可以添加到食品中作抗氧化剂
C．浓H2SO4具有脱水性，可以用于金属矿石的处理
D．BaSO4是白色固体，用作医疗上检查肠胃内服剂
3．黑火药爆炸时发生的主要反应为S+2KNO3+3C═K2S+N2↑+3CO2↑。下列说法正确的是（ ）
A．原子半径：r（O）＞r（C）
B．酸性：HNO3＞H2CO3
C．S在周期表中的位置：第3周期ⅣA族
D．最高正化合价：C＞N
4．用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是（ ）
A．用装置甲除去实验室制取乙烯中混有的少量 SO2
B．用装置乙分离乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液
C．用装置丙加热 AlCl3溶液制备无水 AlCl3固体
D．用装置丁可以制备和收集 CO2或 NO
5．有机反应过程中，随反应条件不同，成键的碳原子可以形成碳正离子（CH3+）、碳负离子（CH3﹣）、甲基（﹣CH3）等微粒。下列说法错误的是（ ）
A．﹣CH3的电子式是
B．键角：CH3+＜CH3﹣
C．CH3+的空间构型为平面三角形
D．CH3﹣中所有的原子不都在一个平面内
6．将乙炔通入银氨溶液，产生白色沉淀，通过该实验可以区分乙炔和乙烯。化学方程式为：HC≡CH+2[Ag（NH3）2]+→AgC≡CAg↓+2NH4++2NH3．乙炔银遇酸可放出乙炔。下列分析或推测不正确的是（ ）
A．乙炔与银氨溶液的反应不是氧化还原反应
B．乙炔中C﹣H键的活性比乙烯中C﹣H键的活性强
C．乙炔通入AgNO3溶液中也能发生类似反应
D．2﹣丁炔不能与银氨溶液发生类似反应
7．CH3CH2CH3的溴化、氯化反应过程及产物选择性如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．CH3CH2CH2•比（CH3）2CH•稳定
B．使用合适的催化剂能够降低氯化、溴化反应的ΔH
C．升高温度，氯化、溴化反应的CH3CH2CH3平衡转化率都增大
D．以CH3CH2CH3为原料合成2丙醇时，应该选用溴化反应，然后再水解
阅读下列材料，完成6～8题：如NOx是大气中主要的污染物。大气中过量的NOx和水体中过量的NH4+、NO2﹣、NO3﹣均是污染物。通过催化还原的方法，可将烟气和机动车尾气中的NO转化为N2[反应为2NO（g）+2CO（g）⇌2CO2（g）+N2（g）ΔH＝﹣746.5kJ⋅mol﹣1]；也可将水体中的NO2﹣、NO3﹣转化为N2。
8．对于反应2NO（g）+2CO（g）⇌2CO2（g）+N2（g），下列说法正确的是（ ）
A．该反应在任何条件下都能自发进行
B．反应的平衡常数可表示为K＝
C．使用高效的催化剂可以降低反应的焓变
D．其它条件不变，增大的值，NO的转化率下降
9．精细化学品Z是X与HBr反应的主产物，X→Z的反应机理如图：
下列说法不正确的是（ ）
A．X与互为顺反异构体
B．X能使溴的CCl4溶液褪色
C．X与HBr反应有副产物生成
D．Z分子中含有2个手性碳原子
10．CH4和CO2都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．电极A上发生的电极反应式为：CO2+2e﹣＝CO+O2﹣
B．电池工作时，O2﹣向电极B移动
C．若生成乙烯和乙烷的体积比为2：1，则消耗的CH4和CO2体积比为5：6
D．标准状况下，当电路中转移1mole﹣时，则A电极上可以产生11.2L气体
11．室温下，下列实验探究方案不能达到探究目的的是（ ）
选项
探究方案
探究目的
A
向盛有FeSO4溶液的试管中滴加几滴KSCN溶液，振荡，再滴加几滴新制氯水，观察溶液颜色变化
Fe2+具有还原性
B
向盛有SO2水溶液的试管中滴加几滴品红溶液，振荡，加热试管，观察溶液颜色变化
SO2具有漂白性
C
向盛有淀粉﹣KI溶液的试管中滴加几滴溴水，振荡，观察溶液颜色变化
Br2的氧化性比I2的强
D
用pH计测量醋酸、盐酸的pH，比较溶液pH大小
CH3COOH是弱电解质
A．A B．B C．C D．D
12．纳米ZnS具有独特的光电效应，在电学、磁学、光学等领域应用广泛。以工业废渣锌灰（主要成分为Zn、ZnO，还含有Fe2O3、FeO、CuO等杂质）为原料制备纳米ZnS的工业流程如下：
（已知Ksp[Fe（OH）3]＝3.8×10﹣38；Ksp[Cu（OH）2]＝2×10﹣20；Ksp（ZnS）＝1.6×10﹣24）
下列说法不正确的是（ ）
A．酸浸时FeO与稀HNO3反应的离子方程式为3FeO+10H++NO═3Fe3++NO↑+5H2O
B．将酸浸的尾气循环利用，加入的X气体可以是O2
C．滤渣2中的成分和Zn和Fe
D．当溶液中Zn2+浓度为小于1.0×10﹣5mol•L﹣1时，则可认为其沉淀完全。若要使Zn2+沉淀完全，溶液中S2﹣浓度应大于1.6×10﹣19mol•L﹣1
13．科学家提出由WO3催化乙烯和2﹣丁烯合成丙烯的反应历程如图（所有碳原子满足最外层8电子稳定结构）。下列说法错误的是（ ）
A．乙烯、丙烯和2﹣丁烯互为同系物
B．Ⅲ→Ⅳ过程中加入的2﹣丁烯还具有顺式结构
C．Ⅰ→Ⅱ过程中既有σ键与π键的断裂又有σ键与π键的生成
D．总反应可表示为：CH2＝CH2+CH3CH＝CHCH322CH3CH＝CH2
二．非选择题（共3小题）
14．（19分）丙烯腈（CH2＝CH﹣CN）是合成纤维、合成橡胶和合成树脂的重要单体，可以由乙炔与HCN反应制得。原理如下：CH≡CH+HCNCH2＝CH﹣CN。
Ⅰ.制备催化剂CuCl2
（1）通过查阅资料有两种方案可以制备
方案1：铜屑与H2O2在浓盐酸中反应
方案2：铜丝在氯气中燃烧
方案1的实验原理如图所示
①仪器a的名称 。
②请写出方案1的反应原理 。（用离子方程式表达）
（2）用恒压滴液漏斗分批多次滴加H2O2，且H2O2过量，原因是 。
（3）方案2燃烧后的固体溶于水，过滤后发现一些白色固体X，为检测X的成分，某同学将其溶于稀硫酸，白色固体变为红色，且溶液呈蓝色，推测X为 。
Ⅱ.合成丙烯腈
已知：①电石的主要成分是CaC2，还含有少量硫化钙
②HCN易挥发，有毒，具有较强的还原性
（4）HCN的电子式 。
（5）纯净的乙炔是无色、无臭的气体。但用电石制取的乙炔时常伴有有臭鸡蛋气味，这种物质是 。
（6）从下列选择装置D中可盛放的溶液 。
A.高锰酸钾溶液
B.NaOH溶液
C.饱和食盐水
D.盐酸溶液
（7）工业用200kg含CaC2质量分数80%的电石，生产得到丙烯腈79.5kg，计算产率 。
15．（20分）硫铁化合物（FeS、FeS2等）应用广泛。
（1）纳米FeS可去除水中微量六价铬[Cr（VI）]。在pH＝4～7的水溶液中，纳米FeS颗粒表面带正电荷，Cr（VI）主要以HCrO、Cr2O、CrO的形式存在，纳米FeS去除水中Cr（VI）主要经过“吸附→反应→沉淀”的过程。
已知：Ksp（FeS）＝6.5×10﹣18，Ksp[Fe（OH）2]＝5.0×10﹣17；H2S电离常数分别为Ka1＝1.1×10﹣7、Ka2＝1.3×10﹣13。
①在弱碱性溶液中，FeS与CrO反应生成Fe（OH）3、Cr（OH）3和单质S，其离子方程式为 。
②在弱酸性溶液中，反应FeS+H+⇌Fe2++HS﹣的平衡常数K的数值为 。
③在pH＝4～7溶液中，pH越大，FeS去除水中Cr（VI）的速率越慢，原因是 。
（2）FeS2具有良好半导体性能。FeS2的一种晶体与NaCl晶体的结构相似，该FeS2晶体的一个晶胞中S的数目为 ，在FeS2晶体中，每个S原子与三个Fe2+紧邻，且Fe﹣S间距相等，如图给出了FeS2晶胞中的Fe2+和位于晶胞体心的S（S中的S﹣S键位于晶胞体对角线上，晶胞中的其他S（已省略）。如图中用“﹣”将其中一个S原子与紧邻的Fe2+连接起来 。
（3）FeS2、FeS在空气中易被氧化，将FeS2在空气中氧化，测得氧化过程中剩余固体的质量与起始FeS2的质量的比值随温度变化的曲线如图所示。800℃时，FeS2氧化成含有两种元素的固体产物为 （填化学式，写出计算过程）。
16．（22分）页岩气中含有CH4、CO2、H2S等气体，是蕴藏于页岩层可供开采的天然气资源。页岩气的有效利用需要处理其中所含的CO2和H2S。
Ⅰ.CO2的处理：
（1）CO2和CH4重整可制合成气（主要成分为CO、H2）。已知下列热化学反应方程式：
C（s）+2H2（g）═CH4（g）；ΔH＝﹣74.5kJ•mol﹣1
CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）；ΔH＝﹣40.0kJ•mol﹣1
C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）；ΔH＝+132.0kJ•mol﹣1
反应CO2（g）+CH4（g）═2CO（g）+2H2（g）的ΔH＝ kJ•mol﹣1。
（2）Ni催化CO2加H2形成CH4，其历程如图1所示（吸附在催化剂表面的物种用*标注），反应相同时间，含碳产物中CH4的百分含量及CO2的转化率随温度的变化如图2所示。
①260℃时生成主要产物所发生反应的化学方程式为 。
②温度高于320℃，CO2的转化率下降的原因是 。
Ⅱ.H2S的处理：Fe2O3可用作脱除H2S气体的脱硫剂。Fe2O3脱硫和Fe2O3再生的可能反应机理如图3所示。
（3）Fe2O3脱硫剂的脱硫和再生过程可以描述为 。
（4）再生时需控制通入O2的浓度和温度。400℃条件下，氧气浓度较大时，会出现脱硫剂再生时质量增大，且所得再生脱硫剂脱硫效果差，原因是 。
（5）脱硫剂再生时可以使用水汽代替O2。700℃条件下，用水汽代替O2再生时，生成Fe3O4、H2S和H2，Fe3O4也可作脱硫剂。
①写出水汽作用条件下脱硫剂再生反应的化学方程式： 。
②用O2再生时会生成污染性气体SO2，用水汽再生时会排放出有毒的H2S，采用O2和水汽混合再生的方法，可以将产生的SO2和H2S转化为S单质。则为不排放出SO2和H2S，理论上O2和水汽的体积比应为 。
参考答案与试题解析
一．选择题（共13小题）
1．碳纳米管是由碳原子组成的六角形蜂巢状平面薄膜卷曲而成，具有许多异常的力学、电学和化学性能．下列关于碳纳米管的说法不正确的是（ ）
A．碳纳米管属于一种有机合成纤维
B．碳纳米管与金刚石互为同素异形体
C．常温下，碳纳米管具有较好的稳定性
D．碳纳米管比表面积大，可用作新型储氢材料
【解答】解：A、碳纳米管是由碳原子组成的，是碳单质，不是有机物，故A错误；
B、碳纳米管是由碳原子组成的，是一种碳单质，与金刚石互为同素异形体，故B正确；
C、碳单质常温下比较稳定，故C正确；
D、碳纳米管比表面积大，易吸附氢气，故可做储氢材料，故D正确。
故选：A。
阅读下列材料，完成5～7题：
含硫矿物在自然界中的分布非常广泛，主要有硫黄（S）、黄铁矿（FeS2）、重晶石（BaSO4）等。硫化钠（Na2S）是一种重要的化工原料，生产方法有：硫化氢（H2S）吸收法，该方法是用NaOH溶液或Na2CO3溶液吸收H2S，已知酸性：H2CO3＞H2S＞HCO3﹣＞HS﹣；高温还原硫酸钡法，该方法以重晶石为原料，用炭还原硫酸钡制取硫化钡，再加入Na2SO4溶液处理，生成硫化钠。
2．下列物质性质与用途具有对应关系的是（ ）
A．S具有氧化性，可以用于制硫酸
B．SO2具有还原性，可以添加到食品中作抗氧化剂
C．浓H2SO4具有脱水性，可以用于金属矿石的处理
D．BaSO4是白色固体，用作医疗上检查肠胃内服剂
【解答】解：A．S燃烧生成SO2，SO2催化氧化生成SO3，SO3与水反应生成H2SO4，整个制备过程与S具有氧化性无关，故A错误；
B．SO2具有还原性，能与氧气反应，可适量添加到葡萄酒中作抗氧化剂，故B正确；
C．浓H2SO4具有酸性，能与多种金属氧化物反应，可用于金属矿石的处理，与浓H2SO4具有脱水性无关，故C错误；
D．BaSO4不溶于水，不能与盐酸反应，常用作医疗上检查肠胃内服剂，与BaSO4是白色固体无关，故D错误；
故选：B。
3．黑火药爆炸时发生的主要反应为S+2KNO3+3C═K2S+N2↑+3CO2↑。下列说法正确的是（ ）
A．原子半径：r（O）＞r（C）
B．酸性：HNO3＞H2CO3
C．S在周期表中的位置：第3周期ⅣA族
D．最高正化合价：C＞N
【解答】解：A．根据元素周期律，同周期从左到右原子半径依次减小，r（O）＜r（C），故A错误；
B．非金属性依次增大，最高价氧化物对应水化物的酸性依次增大，所以酸性：HNO3＞H2CO3，故B正确；
C．周期数＝电子层数，主族序数＝最外层电子数，S最外层电子数为6，核外共三层，所以在周期表中的位置：第3周期ⅥA族，故C错误；
D．主族元素的最高正价＝最外层电子数，最高正化合价：C＜N，故D错误；
故选：B。
4．用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是（ ）
A．用装置甲除去实验室制取乙烯中混有的少量 SO2
B．用装置乙分离乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液
C．用装置丙加热 AlCl3溶液制备无水 AlCl3固体
D．用装置丁可以制备和收集 CO2或 NO
【解答】解：A．二氧化硫与NaOH反应，乙烯不能，导管长进短出洗气可分离，故A正确；
B．分离乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液分层，不能选过滤分离，应选分液，故B错误；
C．加热 AlCl3溶液，促进水解，且生成盐酸易挥发，应在HCl气流中加热制备无水 AlCl3固体，故C错误；
D．NO不能排空气法收集，装置丁可以制备和收集 CO2，故D错误；
故选：A。
5．有机反应过程中，随反应条件不同，成键的碳原子可以形成碳正离子（CH3+）、碳负离子（CH3﹣）、甲基（﹣CH3）等微粒。下列说法错误的是（ ）
A．﹣CH3的电子式是
B．键角：CH3+＜CH3﹣
C．CH3+的空间构型为平面三角形
D．CH3﹣中所有的原子不都在一个平面内
【解答】解：A．甲基碳原子周围7个电子，电子式为：，故A正确；
B．CH3+中C原子价层电子对数为3，碳原子无孤电子对，为平面三角形，CH3﹣中C原子价层电子对数为4，碳原子有1对孤电子对，为三角锥形，所以CH3+的键角＞CH3﹣的键角，故B错误；
C．CH3+中C原子价层电子对数为3，碳原子无孤电子对，空间构型为平面三角形，故C正确；
D．CH3﹣中C原子价层电子对数为4，碳原子有1对孤电子对，为三角锥结构，所以CH3﹣中所有的原子不都在一个平面内，故D正确；
故选：B。
6．将乙炔通入银氨溶液，产生白色沉淀，通过该实验可以区分乙炔和乙烯。化学方程式为：HC≡CH+2[Ag（NH3）2]+→AgC≡CAg↓+2NH4++2NH3．乙炔银遇酸可放出乙炔。下列分析或推测不正确的是（ ）
A．乙炔与银氨溶液的反应不是氧化还原反应
B．乙炔中C﹣H键的活性比乙烯中C﹣H键的活性强
C．乙炔通入AgNO3溶液中也能发生类似反应
D．2﹣丁炔不能与银氨溶液发生类似反应
【解答】解：A．反应中无元素的化合价变化，则不是氧化还原反应，故A正确；
B．由反应可知乙炔中C﹣H键的活性强，乙烯不能发生类似反应，则乙炔中C﹣H键的活性比乙烯中C﹣H键的活性强，故B正确；
C．乙炔通入AgNO3溶液不反应，不具有上述反应的特点，故C错误；
D．碳碳三键的碳上均有H可与银氨溶液反应，则2﹣丁炔不能与银氨溶液发生类似反应，故D正确；
故选：C。
7．CH3CH2CH3的溴化、氯化反应过程及产物选择性如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．CH3CH2CH2•比（CH3）2CH•稳定
B．使用合适的催化剂能够降低氯化、溴化反应的ΔH
C．升高温度，氯化、溴化反应的CH3CH2CH3平衡转化率都增大
D．以CH3CH2CH3为原料合成2丙醇时，应该选用溴化反应，然后再水解
【解答】解：A．能量越低越稳定，根据图知，CH3CH2CH2•不如（CH3）2CH•稳定，故A错误；
B．催化剂只能改变活化能，不能改变焓变，故B错误；
C．升高温度平衡向吸热方向移动，氯化反应为放热反应、溴化反应为吸热反应，所以升高温度氯化反应的CH3CH2CH3平衡转化率降低，故C错误；
D．以CH3CH2CH3为原料合成2丙醇时，选用溴化反应产率高，所以应该选用溴化反应，然后再水解，故D正确；
故选：D。
阅读下列材料，完成6～8题：如NOx是大气中主要的污染物。大气中过量的NOx和水体中过量的NH4+、NO2﹣、NO3﹣均是污染物。通过催化还原的方法，可将烟气和机动车尾气中的NO转化为N2[反应为2NO（g）+2CO（g）⇌2CO2（g）+N2（g）ΔH＝﹣746.5kJ⋅mol﹣1]；也可将水体中的NO2﹣、NO3﹣转化为N2。
8．对于反应2NO（g）+2CO（g）⇌2CO2（g）+N2（g），下列说法正确的是（ ）
A．该反应在任何条件下都能自发进行
B．反应的平衡常数可表示为K＝
C．使用高效的催化剂可以降低反应的焓变
D．其它条件不变，增大的值，NO的转化率下降
【解答】解：A．该反应为放热反应，即△H＜0且反应前后气体分子数减少，故△S＜0，△G＝△H﹣T△S，当温度较低时，△G＝△H﹣T△S＜0，故该反应低温自发，故A错误；
B．平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，反应的平衡常数可表示为，故B错误；
C．催化剂可以改变反应历程，但不能改变焓变，故C错误；
D．其它条件不变，增大的值，提高CO的转化率，NO的转化率下降，故D正确；
故选：D。
9．精细化学品Z是X与HBr反应的主产物，X→Z的反应机理如图：
下列说法不正确的是（ ）
A．X与互为顺反异构体
B．X能使溴的CCl4溶液褪色
C．X与HBr反应有副产物生成
D．Z分子中含有2个手性碳原子
【解答】解：A．相同原子或原子团在双键同一侧为顺式结构，反之为反式结构，为顺式结构，X为反式结构，互为顺反异构，故A正确；
B．X中含有碳碳双键，可以和溴的CCl4溶液发生加成反应而褪色，故B正确；
C．X是不对称烯烃，与HBr加成产物有生成，故C正确；
D．C原子连接四个不同的原子和原子团为手性碳，Z分子中只含有1个手性碳原子，如图所示：，故D错误；
故选：D。
10．CH4和CO2都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．电极A上发生的电极反应式为：CO2+2e﹣＝CO+O2﹣
B．电池工作时，O2﹣向电极B移动
C．若生成乙烯和乙烷的体积比为2：1，则消耗的CH4和CO2体积比为5：6
D．标准状况下，当电路中转移1mole﹣时，则A电极上可以产生11.2L气体
【解答】解：A.A极为正极，电极反应式为CO2+2e﹣＝CO+O2﹣，故A正确；
B.原电池工作时，阴离子向负极（B极）移动，故B正确；
C.若生成乙烯和乙烷的体积比为2：1，设生成乙烯的物质的量为2mol，消耗甲烷2mol，转移电子8mol，生成乙烷1mol，消耗甲烷2mol，转移电子2mol，共消耗甲烷4mol，共转移电子10mol，消耗二氧化碳5mol，则消耗的CH4和CO2体积比为4：5，故C错误；
D.A极为正极，电极反应式为CO2+2e﹣＝CO+O2﹣，标准状况下，当电路中转移1mole﹣时，则A电极上可以产生CO体积为×1mol×22.4L/mol＝11.2L，故D正确；
故选：C。
11．室温下，下列实验探究方案不能达到探究目的的是（ ）
选项
探究方案
探究目的
A
向盛有FeSO4溶液的试管中滴加几滴KSCN溶液，振荡，再滴加几滴新制氯水，观察溶液颜色变化
Fe2+具有还原性
B
向盛有SO2水溶液的试管中滴加几滴品红溶液，振荡，加热试管，观察溶液颜色变化
SO2具有漂白性
C
向盛有淀粉﹣KI溶液的试管中滴加几滴溴水，振荡，观察溶液颜色变化
Br2的氧化性比I2的强
D
用pH计测量醋酸、盐酸的pH，比较溶液pH大小
CH3COOH是弱电解质
A．A B．B C．C D．D
【解答】解：A．氯水可以将亚铁离子氧化为铁离子，使KSCN显红色，亚铁离子具有还原性，故A正确；
B．二氧化硫具有漂白性，可以和有色物质结合为无色物质，但不稳定，加热易分解，加热又恢复原来的颜色，故B正确；
C．溴单质可以置换出碘化钾中的碘，使淀粉显蓝色，说明溴的氧化性大于碘的氧化性，故C正确；
D．浓度不定，不能通过测量醋酸、盐酸的pH，比较溶液pH大小，故D错误；
故选：D。
12．纳米ZnS具有独特的光电效应，在电学、磁学、光学等领域应用广泛。以工业废渣锌灰（主要成分为Zn、ZnO，还含有Fe2O3、FeO、CuO等杂质）为原料制备纳米ZnS的工业流程如下：
（已知Ksp[Fe（OH）3]＝3.8×10﹣38；Ksp[Cu（OH）2]＝2×10﹣20；Ksp（ZnS）＝1.6×10﹣24）
下列说法不正确的是（ ）
A．酸浸时FeO与稀HNO3反应的离子方程式为3FeO+10H++NO═3Fe3++NO↑+5H2O
B．将酸浸的尾气循环利用，加入的X气体可以是O2
C．滤渣2中的成分和Zn和Fe
D．当溶液中Zn2+浓度为小于1.0×10﹣5mol•L﹣1时，则可认为其沉淀完全。若要使Zn2+沉淀完全，溶液中S2﹣浓度应大于1.6×10﹣19mol•L﹣1
【解答】解：A、由于稀硝酸的强氧化性，所以FeO与稀HNO3反应离子方程式为：3FeO+10H++NO3﹣＝3Fe3++NO↑+5H2O，故A正确；
B、稀硝酸酸浸的尾气为一氧化氮，根据要循环利用则将NO进一步再转化成硝酸即4NO+3O2+2H2O＝4HNO3，所以通空气或者氧气，将酸浸的尾气循环利用，加入的X气体可以是O2，故B正确；
C、由于硝酸的强氧化性则酸溶解所得溶液中含有三价铁、二价锌、二价铜离子，再加入氧化锌调节pH值先使三价铁以氢氧化铁沉淀而过滤除去，再加锌置换成溶液中铜而过滤除去，所以最终过滤出来的处理置换出的铜还有过量的锌，故C错误；
D、当Qc＞Ksp，才生成ZnS沉淀，即S2﹣浓度大于＝＝1.6×10﹣19 mol•L﹣1，故D正确；
故选：C。
13．科学家提出由WO3催化乙烯和2﹣丁烯合成丙烯的反应历程如图（所有碳原子满足最外层8电子稳定结构）。下列说法错误的是（ ）
A．乙烯、丙烯和2﹣丁烯互为同系物
B．Ⅲ→Ⅳ过程中加入的2﹣丁烯还具有顺式结构
C．Ⅰ→Ⅱ过程中既有σ键与π键的断裂又有σ键与π键的生成
D．总反应可表示为：CH2＝CH2+CH3CH＝CHCH322CH3CH＝CH2
【解答】解：A．乙烯、丙烯和2﹣丁烯分子中均含有一个碳碳双键，结构相似、分子中相差1个或2个CH2，互为同系物，故A正确；
B．2﹣丁烯分子中碳碳双键连接的两个甲基可以位于双键的同侧为顺式结构，则2﹣丁烯还具有顺式结构，故B正确；
C．由流程图可知，Ⅰ→Ⅱ过程中只有π键的断裂和σ键生成，故C错误；
D．该反应由WO3催化乙烯和2﹣丁烯合成丙烯，总反应可表示为：CH2＝CH2+CH3CH＝CHCH322CH3CH＝CH2，故D正确；
故选：C。
二非选择题（共3小题）
14．丙烯腈（CH2＝CH﹣CN）是合成纤维、合成橡胶和合成树脂的重要单体，可以由乙炔与HCN反应制得。原理如下：CH≡CH+HCNCH2＝CH﹣CN。
Ⅰ.制备催化剂CuCl2
（1）通过查阅资料有两种方案可以制备
方案1：铜屑与H2O2在浓盐酸中反应
方案2：铜丝在氯气中燃烧
方案1的实验原理如图所示
①仪器a的名称 三颈烧瓶 。
②请写出方案1的反应原理 Cu+H2O2+2H+＝Cu2++2H2O 。（用离子方程式表达）
（2）用恒压滴液漏斗分批多次滴加H2O2，且H2O2过量，原因是 过氧化氢受热易分解 。
（3）方案2燃烧后的固体溶于水，过滤后发现一些白色固体X，为检测X的成分，某同学将其溶于稀硫酸，白色固体变为红色，且溶液呈蓝色，推测X为 CuCl 。
Ⅱ.合成丙烯腈
已知：①电石的主要成分是CaC2，还含有少量硫化钙
②HCN易挥发，有毒，具有较强的还原性
（4）HCN的电子式 。
（5）纯净的乙炔是无色、无臭的气体。但用电石制取的乙炔时常伴有有臭鸡蛋气味，这种物质是 H2S 。
（6）从下列选择装置D中可盛放的溶液 A 。
A.高锰酸钾溶液
B.NaOH溶液
C.饱和食盐水
D.盐酸溶液
（7）工业用200kg含CaC2质量分数80%的电石，生产得到丙烯腈79.5kg，计算产率 60% 。
【解答】解：（1）①仪器a为三颈烧瓶，
故答案为：三颈烧瓶；
②反应生成CuCl2，Cu发生氧化反应，则H2O2发生还原反应生成水，反应离子方程式为Cu+H2O2+2H+＝Cu2++2H2O，
故答案为：Cu+H2O2+2H+＝Cu2++2H2O；
（2）过氧化氢不稳定，受热易分解，需要分批多次滴加H2O2，且H2O2过量，
故答案为：过氧化氢受热易分解；
（3）将铜丝在氯气中燃烧后的固体溶于水，过滤后发现一些白色固体X，白色固体X溶于稀硫酸，白色固体变为红色，且溶液呈蓝色，说明白色固体在酸性条件下生成Cu、Cu2+，则白色固体中Cu为+1，推知X为CuCl，
故答案为：CuCl；
（4）根据稳定结构可知，C原子形成4对共用电子对，N原子形成3对共用电子对，而H原子形成1对共用电子对，HCN的电子式为，
故答案为：；
（5）电石中含有少量硫化钙，可知乙炔时常伴有有臭鸡蛋气味的物质是硫化氢，其化学式为H2S，
故答案为：H2S；
（6）装置A制备乙炔，装置B中硫酸铜溶液除去乙炔中混有的H2S，C中乙炔与HCN发生加成反应生成CH2＝CHCN，D中溶液除去尾气中乙炔、HCN，而乙炔含有碳碳三键，HCN具有较强的还原性，二者都可以高锰酸钾溶液氧化，可以用酸性高锰酸钾溶液进行尾气处理，
故答案为：A；
（7）根据关系式CaC2～HC≡CH～CH2＝CHCN，可知丙烯腈的理论产量为200kg×80%×＝132.5kg，实际生产得到丙烯腈79.5kg，产率为×100%＝60%，
故答案为：60%。
15．硫铁化合物（FeS、FeS2等）应用广泛。
（1）纳米FeS可去除水中微量六价铬[Cr（VI）]。在pH＝4～7的水溶液中，纳米FeS颗粒表面带正电荷，Cr（VI）主要以HCrO、Cr2O、CrO的形式存在，纳米FeS去除水中Cr（VI）主要经过“吸附→反应→沉淀”的过程。
已知：Ksp（FeS）＝6.5×10﹣18，Ksp[Fe（OH）2]＝5.0×10﹣17；H2S电离常数分别为Ka1＝1.1×10﹣7、Ka2＝1.3×10﹣13。
①在弱碱性溶液中，FeS与CrO反应生成Fe（OH）3、Cr（OH）3和单质S，其离子方程式为 FeS+CrO42﹣+4H2O＝Fe（OH）3+Cr（OH）3+S+2OH﹣ 。
②在弱酸性溶液中，反应FeS+H+⇌Fe2++HS﹣的平衡常数K的数值为 5×10﹣5 。
③在pH＝4～7溶液中，pH越大，FeS去除水中Cr（VI）的速率越慢，原因是 c（OH﹣）越大，FeS表面吸附的Cr（VI）的量越少，FeS溶出量越少，Cr（VI）中CrO42﹣物质的量分数越大 。
（2）FeS2具有良好半导体性能。FeS2的一种晶体与NaCl晶体的结构相似，该FeS2晶体的一个晶胞中S的数目为 4 ，在FeS2晶体中，每个S原子与三个Fe2+紧邻，且Fe﹣S间距相等，如图给出了FeS2晶胞中的Fe2+和位于晶胞体心的S（S中的S﹣S键位于晶胞体对角线上，晶胞中的其他S（已省略）。如图中用“﹣”将其中一个S原子与紧邻的Fe2+连接起来 。
（3）FeS2、FeS在空气中易被氧化，将FeS2在空气中氧化，测得氧化过程中剩余固体的质量与起始FeS2的质量的比值随温度变化的曲线如图所示。800℃时，FeS2氧化成含有两种元素的固体产物为 Fe2O3；设FeS2氧化成含有两种元素的固体产物化学式为FeOx，则M（FeOx）＝120g/mol×66.7%＝80.04g/mol，则56+16x＝80.04，x＝，即固体产物为Fe2O3 （填化学式，写出计算过程）。
【解答】解：（1）①在弱碱性溶液中，FeS与CrO42﹣反应生成Fe（OH）3、Cr（OH）3和单质S的离子方程式为：FeS+CrO42﹣+4H2O＝Fe（OH）3+Cr（OH）3+S+2OH﹣，
故答案为：FeS+CrO42﹣+4H2O＝Fe（OH）3+Cr（OH）3+S+2OH﹣；
②反应FeS+H+⇌Fe2++HS﹣的平衡常数K＝，由题目信息可知，Ksp（FeS）＝c（Fe2+）c（S2﹣）＝6.5×10﹣18，H2S电离常数Ka2＝＝1.3×10﹣13，所以K═＝＝＝5×10﹣5，
故答案为：5×10﹣5；
③在pH＝4～7溶液中，pH越大，FeS去除水中Cr（VI）的速率越慢，是由于c（OH﹣）越大，表面吸附的Cr（VI）的量越少，溶出量越少，Cr（VI）中CrO42﹣物质的量分数越大，
故答案为：c（OH﹣）越大，FeS表面吸附的Cr（VI）的量越少，FeS溶出量越少，Cr（VI）中CrO42﹣物质的量分数越大；
（2）因为FeS2的晶体与NaCl晶体的结构相似，由NaCl晶体结构可知，一个NaCl晶胞含有4个Na和4个Cl，则该FeS2晶体的一个晶胞中S22﹣的数目也为4；FeS2晶体中，每个S原子与三个Fe2+紧邻，且Fe﹣S间距相等，根据FeS2晶胞中的Fe2+和S22﹣的位置（S22﹣中的S﹣S键位于晶胞体对角线上）可知，每个S原子与S﹣S键所在体对角线上距离最近的顶点相邻的三个面的三个面心位置的Fe2+紧邻且间距相等，其中一个S原子与紧邻的Fe2+连接图如下：，
故答案为：4；；
（3）有图可知，800℃时，氧化过程中剩余固体的质量与起始FeS2的质量的比值为66.7%，设FeS2氧化成含有两种元素的固体产物化学式为FeOx，M（FeS2）＝120g/mol，则M（FeOx）＝120g/mol×66.7%＝80.04g/mol，56+16x＝80.04，x＝，所以固体产物为Fe2O3，
故答案为：Fe2O3；设FeS2氧化成含有两种元素的固体产物化学式为FeOx，则M（FeOx）＝120g/mol×66.7%＝80.04g/mol，则56+16x＝80.04，x＝，即固体产物为Fe2O3。
16．页岩气中含有CH4、CO2、H2S等气体，是蕴藏于页岩层可供开采的天然气资源。页岩气的有效利用需要处理其中所含的CO2和H2S。
Ⅰ.CO2的处理：
（1）CO2和CH4重整可制合成气（主要成分为CO、H2）。已知下列热化学反应方程式：
C（s）+2H2（g）═CH4（g）；ΔH＝﹣74.5kJ•mol﹣1
CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）；ΔH＝﹣40.0kJ•mol﹣1
C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）；ΔH＝+132.0kJ•mol﹣1
反应CO2（g）+CH4（g）═2CO（g）+2H2（g）的ΔH＝ +246.5 kJ•mol﹣1。
（2）Ni催化CO2加H2形成CH4，其历程如图1所示（吸附在催化剂表面的物种用*标注），反应相同时间，含碳产物中CH4的百分含量及CO2的转化率随温度的变化如图2所示。
①260℃时生成主要产物所发生反应的化学方程式为 CO2+4H2CH4+2H2O 。
②温度高于320℃，CO2的转化率下降的原因是 温度升高催化剂活性降低（或温度升高CO2难吸附在催化剂表面），反应速率减慢 。
Ⅱ.H2S的处理：Fe2O3可用作脱除H2S气体的脱硫剂。Fe2O3脱硫和Fe2O3再生的可能反应机理如图3所示。
（3）Fe2O3脱硫剂的脱硫和再生过程可以描述为 脱硫时H2S还原了部分Fe2O3，生成S和FeS（FeS附着在Fe2O3表面）；脱硫剂再生时FeS被O2氧化，生成了Fe2O3和SO2 。
（4）再生时需控制通入O2的浓度和温度。400℃条件下，氧气浓度较大时，会出现脱硫剂再生时质量增大，且所得再生脱硫剂脱硫效果差，原因是 FeS氧化生成FeSO4[或Fe2（SO4）3]，失去了脱硫作用 。
（5）脱硫剂再生时可以使用水汽代替O2。700℃条件下，用水汽代替O2再生时，生成Fe3O4、H2S和H2，Fe3O4也可作脱硫剂。
①写出水汽作用条件下脱硫剂再生反应的化学方程式： 3FeS+4H2O Fe3O4+3H2S+H2 。
②用O2再生时会生成污染性气体SO2，用水汽再生时会排放出有毒的H2S，采用O2和水汽混合再生的方法，可以将产生的SO2和H2S转化为S单质。则为不排放出SO2和H2S，理论上O2和水汽的体积比应为 21：32 。
【解答】解：（1）①C（s）+2H2（g）＝CH4（g）；ΔH＝﹣74.5kJ•mol﹣1；②CO（g）+H2O（g）＝CO2（g）+H2（g）；ΔH＝﹣40.0kJ•mol﹣1；③C（s）+H2O（g）＝CO（g）+H2（g）；ΔH＝+132.0kJ•mol﹣1；依据目标反应方程式，根据盖斯定律，③﹣②﹣①，ΔH＝[+132.0﹣（﹣40.0）﹣（﹣74.5）]kJ•mol﹣1＝+246.5kJ•mol﹣1，
故答案为：+246.5；
（2）①根据图2可知，260℃时主要产物是CH4，根据图1，CO2与H2反应生成甲烷的同时，还是生成了H2O，发生的反应是CO2+4H2CH4+2H2O，
故答案为：CO2+4H2CH4+2H2O；
②因为用Ni作催化剂，催化剂的催化活性在一定温度下才能具有较高的活性，因此温度高于320℃时，CO2的转化率下降，可能是升高温度催化剂的活性较低，使反应速率减慢；也可能是升高温度CO2难吸附在催化剂表面，造成化学反应速率减慢，
故答案为：温度升高催化剂活性降低（或温度升高CO2难吸附在催化剂表面），反应速率减慢；
（3）根据图1可知，脱硫时，部分Fe2O3转化成FeS，H2S被氧化成S，再生过程时，FeS与O2反应生成Fe2O3和SO2，Fe2O3脱硫剂的脱硫和再生过程可以描述为脱硫时H2S还原了部分Fe2O3，生成S和FeS（FeS附着在Fe2O3表面）；脱硫剂再生时FeS被O2氧化，生成了Fe2O3和SO2，
故答案为：脱硫时H2S还原了部分Fe2O3，生成S和FeS（FeS附着在Fe2O3表面）；脱硫剂再生时FeS被O2氧化，生成了Fe2O3和SO2；
（4）当氧气浓度较大时，脱硫剂的质量增大，可能氧气将FeS中的S氧化成+6价，脱硫剂中除Fe、O元素外，引入了S元素，即氧气将FeS氧化成Fe2（SO4）3，或者氧化成FeSO4，FeSO4、Fe2（SO4）3不具有脱硫作用，
故答案为：FeS氧化生成FeSO4[或Fe2（SO4）3]，失去了脱硫作用；
（5）①根据题中信息，水蒸气可以代替氧气，生成Fe3O4、H2S和H2，因此反应方程式为3FeS+4H2O Fe3O4+3H2S+H2，
故答案为：3FeS+4H2O Fe3O4+3H2S+H2；
②H2S和SO2反应2H2S+SO2＝3S↓+2H2O，水蒸气：脱硫剂再生3FeS+4H2OFe3O4+3H2S+H2；氧气：脱硫剂再生4FeS+7O2＝2Fe2O3+4SO2，根据H2S和SO2反应的方程式，相同条件下，气体体积比等于物质的量比，氧气与水汽体积比为：21：32，
南京市金陵中学河西分校2022-2023学年度高二第一学期期末检测化学卷
一．选择题（共13小题，每题3分）
1．碳纳米管是由碳原子组成的六角形蜂巢状平面薄膜卷曲而成，具有许多异常的力学、电学和化学性能．下列关于碳纳米管的说法不正确的是（ ）
A．碳纳米管属于一种有机合成纤维
B．碳纳米管与金刚石互为同素异形体
C．常温下，碳纳米管具有较好的稳定性
D．碳纳米管比表面积大，可用作新型储氢材料
阅读下列材料，完成5～7题：
含硫矿物在自然界中的分布非常广泛，主要有硫黄（S）、黄铁矿（FeS2）、重晶石（BaSO4）等。硫化钠（Na2S）是一种重要的化工原料，生产方法有：硫化氢（H2S）吸收法，该方法是用NaOH溶液或Na2CO3溶液吸收H2S，已知酸性：H2CO3＞H2S＞HCO3﹣＞HS﹣；高温还原硫酸钡法，该方法以重晶石为原料，用炭还原硫酸钡制取硫化钡，再加入Na2SO4溶液处理，生成硫化钠。
2．下列物质性质与用途具有对应关系的是（ ）
A．S具有氧化性，可以用于制硫酸
B．SO2具有还原性，可以添加到食品中作抗氧化剂
C．浓H2SO4具有脱水性，可以用于金属矿石的处理
D．BaSO4是白色固体，用作医疗上检查肠胃内服剂
3．黑火药爆炸时发生的主要反应为S+2KNO3+3C═K2S+N2↑+3CO2↑。下列说法正确的是（ ）
A．原子半径：r（O）＞r（C）
B．酸性：HNO3＞H2CO3
C．S在周期表中的位置：第3周期ⅣA族
D．最高正化合价：C＞N
4．用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是（ ）
A．用装置甲除去实验室制取乙烯中混有的少量 SO2
B．用装置乙分离乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液
C．用装置丙加热 AlCl3溶液制备无水 AlCl3固体
D．用装置丁可以制备和收集 CO2或 NO
5．有机反应过程中，随反应条件不同，成键的碳原子可以形成碳正离子（CH3+）、碳负离子（CH3﹣）、甲基（﹣CH3）等微粒。下列说法错误的是（ ）
A．﹣CH3的电子式是
B．键角：CH3+＜CH3﹣
C．CH3+的空间构型为平面三角形
D．CH3﹣中所有的原子不都在一个平面内
6．将乙炔通入银氨溶液，产生白色沉淀，通过该实验可以区分乙炔和乙烯。化学方程式为：HC≡CH+2[Ag（NH3）2]+→AgC≡CAg↓+2NH4++2NH3．乙炔银遇酸可放出乙炔。下列分析或推测不正确的是（ ）
A．乙炔与银氨溶液的反应不是氧化还原反应
B．乙炔中C﹣H键的活性比乙烯中C﹣H键的活性强
C．乙炔通入AgNO3溶液中也能发生类似反应
D．2﹣丁炔不能与银氨溶液发生类似反应
7．CH3CH2CH3的溴化、氯化反应过程及产物选择性如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．CH3CH2CH2•比（CH3）2CH•稳定
B．使用合适的催化剂能够降低氯化、溴化反应的ΔH
C．升高温度，氯化、溴化反应的CH3CH2CH3平衡转化率都增大
D．以CH3CH2CH3为原料合成2丙醇时，应该选用溴化反应，然后再水解
阅读下列材料，完成6～8题：如NOx是大气中主要的污染物。大气中过量的NOx和水体中过量的NH4+、NO2﹣、NO3﹣均是污染物。通过催化还原的方法，可将烟气和机动车尾气中的NO转化为N2[反应为2NO（g）+2CO（g）⇌2CO2（g）+N2（g）ΔH＝﹣746.5kJ⋅mol﹣1]；也可将水体中的NO2﹣、NO3﹣转化为N2。
8．对于反应2NO（g）+2CO（g）⇌2CO2（g）+N2（g），下列说法正确的是（ ）
A．该反应在任何条件下都能自发进行
B．反应的平衡常数可表示为K＝
C．使用高效的催化剂可以降低反应的焓变
D．其它条件不变，增大的值，NO的转化率下降
9．精细化学品Z是X与HBr反应的主产物，X→Z的反应机理如图：
下列说法不正确的是（ ）
A．X与互为顺反异构体
B．X能使溴的CCl4溶液褪色
C．X与HBr反应有副产物生成
D．Z分子中含有2个手性碳原子
10．CH4和CO2都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．电极A上发生的电极反应式为：CO2+2e﹣＝CO+O2﹣
B．电池工作时，O2﹣向电极B移动
C．若生成乙烯和乙烷的体积比为2：1，则消耗的CH4和CO2体积比为5：6
D．标准状况下，当电路中转移1mole﹣时，则A电极上可以产生11.2L气体
11．室温下，下列实验探究方案不能达到探究目的的是（ ）
选项
探究方案
探究目的
A
向盛有FeSO4溶液的试管中滴加几滴KSCN溶液，振荡，再滴加几滴新制氯水，观察溶液颜色变化
Fe2+具有还原性
B
向盛有SO2水溶液的试管中滴加几滴品红溶液，振荡，加热试管，观察溶液颜色变化
SO2具有漂白性
C
向盛有淀粉﹣KI溶液的试管中滴加几滴溴水，振荡，观察溶液颜色变化
Br2的氧化性比I2的强
D
用pH计测量醋酸、盐酸的pH，比较溶液pH大小
CH3COOH是弱电解质
A．A B．B C．C D．D
12．纳米ZnS具有独特的光电效应，在电学、磁学、光学等领域应用广泛。以工业废渣锌灰（主要成分为Zn、ZnO，还含有Fe2O3、FeO、CuO等杂质）为原料制备纳米ZnS的工业流程如下：
（已知Ksp[Fe（OH）3]＝3.8×10﹣38；Ksp[Cu（OH）2]＝2×10﹣20；Ksp（ZnS）＝1.6×10﹣24）
下列说法不正确的是（ ）
A．酸浸时FeO与稀HNO3反应的离子方程式为3FeO+10H++NO═3Fe3++NO↑+5H2O
B．将酸浸的尾气循环利用，加入的X气体可以是O2
C．滤渣2中的成分和Zn和Fe
D．当溶液中Zn2+浓度为小于1.0×10﹣5mol•L﹣1时，则可认为其沉淀完全。若要使Zn2+沉淀完全，溶液中S2﹣浓度应大于1.6×10﹣19mol•L﹣1
13．科学家提出由WO3催化乙烯和2﹣丁烯合成丙烯的反应历程如图（所有碳原子满足最外层8电子稳定结构）。下列说法错误的是（ ）
A．乙烯、丙烯和2﹣丁烯互为同系物
B．Ⅲ→Ⅳ过程中加入的2﹣丁烯还具有顺式结构
C．Ⅰ→Ⅱ过程中既有σ键与π键的断裂又有σ键与π键的生成
D．总反应可表示为：CH2＝CH2+CH3CH＝CHCH322CH3CH＝CH2
二．非选择题（共3小题）
14．（19分）丙烯腈（CH2＝CH﹣CN）是合成纤维、合成橡胶和合成树脂的重要单体，可以由乙炔与HCN反应制得。原理如下：CH≡CH+HCNCH2＝CH﹣CN。
Ⅰ.制备催化剂CuCl2
（1）通过查阅资料有两种方案可以制备
方案1：铜屑与H2O2在浓盐酸中反应
方案2：铜丝在氯气中燃烧
方案1的实验原理如图所示
①仪器a的名称 。
②请写出方案1的反应原理 。（用离子方程式表达）
（2）用恒压滴液漏斗分批多次滴加H2O2，且H2O2过量，原因是 。
（3）方案2燃烧后的固体溶于水，过滤后发现一些白色固体X，为检测X的成分，某同学将其溶于稀硫酸，白色固体变为红色，且溶液呈蓝色，推测X为 。
Ⅱ.合成丙烯腈
已知：①电石的主要成分是CaC2，还含有少量硫化钙
②HCN易挥发，有毒，具有较强的还原性
（4）HCN的电子式 。
（5）纯净的乙炔是无色、无臭的气体。但用电石制取的乙炔时常伴有有臭鸡蛋气味，这种物质是 。
（6）从下列选择装置D中可盛放的溶液 。
A.高锰酸钾溶液
B.NaOH溶液
C.饱和食盐水
D.盐酸溶液
（7）工业用200kg含CaC2质量分数80%的电石，生产得到丙烯腈79.5kg，计算产率 。
15．（20分）硫铁化合物（FeS、FeS2等）应用广泛。
（1）纳米FeS可去除水中微量六价铬[Cr（VI）]。在pH＝4～7的水溶液中，纳米FeS颗粒表面带正电荷，Cr（VI）主要以HCrO、Cr2O、CrO的形式存在，纳米FeS去除水中Cr（VI）主要经过“吸附→反应→沉淀”的过程。
已知：Ksp（FeS）＝6.5×10﹣18，Ksp[Fe（OH）2]＝5.0×10﹣17；H2S电离常数分别为Ka1＝1.1×10﹣7、Ka2＝1.3×10﹣13。
①在弱碱性溶液中，FeS与CrO反应生成Fe（OH）3、Cr（OH）3和单质S，其离子方程式为 。
②在弱酸性溶液中，反应FeS+H+⇌Fe2++HS﹣的平衡常数K的数值为 。
③在pH＝4～7溶液中，pH越大，FeS去除水中Cr（VI）的速率越慢，原因是 。
（2）FeS2具有良好半导体性能。FeS2的一种晶体与NaCl晶体的结构相似，该FeS2晶体的一个晶胞中S的数目为 ，在FeS2晶体中，每个S原子与三个Fe2+紧邻，且Fe﹣S间距相等，如图给出了FeS2晶胞中的Fe2+和位于晶胞体心的S（S中的S﹣S键位于晶胞体对角线上，晶胞中的其他S（已省略）。如图中用“﹣”将其中一个S原子与紧邻的Fe2+连接起来 。
（3）FeS2、FeS在空气中易被氧化，将FeS2在空气中氧化，测得氧化过程中剩余固体的质量与起始FeS2的质量的比值随温度变化的曲线如图所示。800℃时，FeS2氧化成含有两种元素的固体产物为 （填化学式，写出计算过程）。
16．（22分）页岩气中含有CH4、CO2、H2S等气体，是蕴藏于页岩层可供开采的天然气资源。页岩气的有效利用需要处理其中所含的CO2和H2S。
Ⅰ.CO2的处理：
（1）CO2和CH4重整可制合成气（主要成分为CO、H2）。已知下列热化学反应方程式：
C（s）+2H2（g）═CH4（g）；ΔH＝﹣74.5kJ•mol﹣1
CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）；ΔH＝﹣40.0kJ•mol﹣1
C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）；ΔH＝+132.0kJ•mol﹣1
反应CO2（g）+CH4（g）═2CO（g）+2H2（g）的ΔH＝ kJ•mol﹣1。
（2）Ni催化CO2加H2形成CH4，其历程如图1所示（吸附在催化剂表面的物种用*标注），反应相同时间，含碳产物中CH4的百分含量及CO2的转化率随温度的变化如图2所示。
①260℃时生成主要产物所发生反应的化学方程式为 。
②温度高于320℃，CO2的转化率下降的原因是 。
Ⅱ.H2S的处理：Fe2O3可用作脱除H2S气体的脱硫剂。Fe2O3脱硫和Fe2O3再生的可能反应机理如图3所示。
（3）Fe2O3脱硫剂的脱硫和再生过程可以描述为 。
（4）再生时需控制通入O2的浓度和温度。400℃条件下，氧气浓度较大时，会出现脱硫剂再生时质量增大，且所得再生脱硫剂脱硫效果差，原因是 。
（5）脱硫剂再生时可以使用水汽代替O2。700℃条件下，用水汽代替O2再生时，生成Fe3O4、H2S和H2，Fe3O4也可作脱硫剂。
①写出水汽作用条件下脱硫剂再生反应的化学方程式： 。
②用O2再生时会生成污染性气体SO2，用水汽再生时会排放出有毒的H2S，采用O2和水汽混合再生的方法，可以将产生的SO2和H2S转化为S单质。则为不排放出SO2和H2S，理论上O2和水汽的体积比应为 。
参考答案与试题解析
一．选择题（共13小题）
1．碳纳米管是由碳原子组成的六角形蜂巢状平面薄膜卷曲而成，具有许多异常的力学、电学和化学性能．下列关于碳纳米管的说法不正确的是（ ）
A．碳纳米管属于一种有机合成纤维
B．碳纳米管与金刚石互为同素异形体
C．常温下，碳纳米管具有较好的稳定性
D．碳纳米管比表面积大，可用作新型储氢材料
【解答】解：A、碳纳米管是由碳原子组成的，是碳单质，不是有机物，故A错误；
B、碳纳米管是由碳原子组成的，是一种碳单质，与金刚石互为同素异形体，故B正确；
C、碳单质常温下比较稳定，故C正确；
D、碳纳米管比表面积大，易吸附氢气，故可做储氢材料，故D正确。
故选：A。
阅读下列材料，完成5～7题：
含硫矿物在自然界中的分布非常广泛，主要有硫黄（S）、黄铁矿（FeS2）、重晶石（BaSO4）等。硫化钠（Na2S）是一种重要的化工原料，生产方法有：硫化氢（H2S）吸收法，该方法是用NaOH溶液或Na2CO3溶液吸收H2S，已知酸性：H2CO3＞H2S＞HCO3﹣＞HS﹣；高温还原硫酸钡法，该方法以重晶石为原料，用炭还原硫酸钡制取硫化钡，再加入Na2SO4溶液处理，生成硫化钠。
2．下列物质性质与用途具有对应关系的是（ ）
A．S具有氧化性，可以用于制硫酸
B．SO2具有还原性，可以添加到食品中作抗氧化剂
C．浓H2SO4具有脱水性，可以用于金属矿石的处理
D．BaSO4是白色固体，用作医疗上检查肠胃内服剂
【解答】解：A．S燃烧生成SO2，SO2催化氧化生成SO3，SO3与水反应生成H2SO4，整个制备过程与S具有氧化性无关，故A错误；
B．SO2具有还原性，能与氧气反应，可适量添加到葡萄酒中作抗氧化剂，故B正确；
C．浓H2SO4具有酸性，能与多种金属氧化物反应，可用于金属矿石的处理，与浓H2SO4具有脱水性无关，故C错误；
D．BaSO4不溶于水，不能与盐酸反应，常用作医疗上检查肠胃内服剂，与BaSO4是白色固体无关，故D错误；
故选：B。
3．黑火药爆炸时发生的主要反应为S+2KNO3+3C═K2S+N2↑+3CO2↑。下列说法正确的是（ ）
A．原子半径：r（O）＞r（C）
B．酸性：HNO3＞H2CO3
C．S在周期表中的位置：第3周期ⅣA族
D．最高正化合价：C＞N
【解答】解：A．根据元素周期律，同周期从左到右原子半径依次减小，r（O）＜r（C），故A错误；
B．非金属性依次增大，最高价氧化物对应水化物的酸性依次增大，所以酸性：HNO3＞H2CO3，故B正确；
C．周期数＝电子层数，主族序数＝最外层电子数，S最外层电子数为6，核外共三层，所以在周期表中的位置：第3周期ⅥA族，故C错误；
D．主族元素的最高正价＝最外层电子数，最高正化合价：C＜N，故D错误；
故选：B。
4．用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是（ ）
A．用装置甲除去实验室制取乙烯中混有的少量 SO2
B．用装置乙分离乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液
C．用装置丙加热 AlCl3溶液制备无水 AlCl3固体
D．用装置丁可以制备和收集 CO2或 NO
【解答】解：A．二氧化硫与NaOH反应，乙烯不能，导管长进短出洗气可分离，故A正确；
B．分离乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液分层，不能选过滤分离，应选分液，故B错误；
C．加热 AlCl3溶液，促进水解，且生成盐酸易挥发，应在HCl气流中加热制备无水 AlCl3固体，故C错误；
D．NO不能排空气法收集，装置丁可以制备和收集 CO2，故D错误；
故选：A。
5．有机反应过程中，随反应条件不同，成键的碳原子可以形成碳正离子（CH3+）、碳负离子（CH3﹣）、甲基（﹣CH3）等微粒。下列说法错误的是（ ）
A．﹣CH3的电子式是
B．键角：CH3+＜CH3﹣
C．CH3+的空间构型为平面三角形
D．CH3﹣中所有的原子不都在一个平面内
【解答】解：A．甲基碳原子周围7个电子，电子式为：，故A正确；
B．CH3+中C原子价层电子对数为3，碳原子无孤电子对，为平面三角形，CH3﹣中C原子价层电子对数为4，碳原子有1对孤电子对，为三角锥形，所以CH3+的键角＞CH3﹣的键角，故B错误；
C．CH3+中C原子价层电子对数为3，碳原子无孤电子对，空间构型为平面三角形，故C正确；
D．CH3﹣中C原子价层电子对数为4，碳原子有1对孤电子对，为三角锥结构，所以CH3﹣中所有的原子不都在一个平面内，故D正确；
故选：B。
6．将乙炔通入银氨溶液，产生白色沉淀，通过该实验可以区分乙炔和乙烯。化学方程式为：HC≡CH+2[Ag（NH3）2]+→AgC≡CAg↓+2NH4++2NH3．乙炔银遇酸可放出乙炔。下列分析或推测不正确的是（ ）
A．乙炔与银氨溶液的反应不是氧化还原反应
B．乙炔中C﹣H键的活性比乙烯中C﹣H键的活性强
C．乙炔通入AgNO3溶液中也能发生类似反应
D．2﹣丁炔不能与银氨溶液发生类似反应
【解答】解：A．反应中无元素的化合价变化，则不是氧化还原反应，故A正确；
B．由反应可知乙炔中C﹣H键的活性强，乙烯不能发生类似反应，则乙炔中C﹣H键的活性比乙烯中C﹣H键的活性强，故B正确；
C．乙炔通入AgNO3溶液不反应，不具有上述反应的特点，故C错误；
D．碳碳三键的碳上均有H可与银氨溶液反应，则2﹣丁炔不能与银氨溶液发生类似反应，故D正确；
故选：C。
7．CH3CH2CH3的溴化、氯化反应过程及产物选择性如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．CH3CH2CH2•比（CH3）2CH•稳定
B．使用合适的催化剂能够降低氯化、溴化反应的ΔH
C．升高温度，氯化、溴化反应的CH3CH2CH3平衡转化率都增大
D．以CH3CH2CH3为原料合成2丙醇时，应该选用溴化反应，然后再水解
【解答】解：A．能量越低越稳定，根据图知，CH3CH2CH2•不如（CH3）2CH•稳定，故A错误；
B．催化剂只能改变活化能，不能改变焓变，故B错误；
C．升高温度平衡向吸热方向移动，氯化反应为放热反应、溴化反应为吸热反应，所以升高温度氯化反应的CH3CH2CH3平衡转化率降低，故C错误；
D．以CH3CH2CH3为原料合成2丙醇时，选用溴化反应产率高，所以应该选用溴化反应，然后再水解，故D正确；
故选：D。
阅读下列材料，完成6～8题：如NOx是大气中主要的污染物。大气中过量的NOx和水体中过量的NH4+、NO2﹣、NO3﹣均是污染物。通过催化还原的方法，可将烟气和机动车尾气中的NO转化为N2[反应为2NO（g）+2CO（g）⇌2CO2（g）+N2（g）ΔH＝﹣746.5kJ⋅mol﹣1]；也可将水体中的NO2﹣、NO3﹣转化为N2。
8．对于反应2NO（g）+2CO（g）⇌2CO2（g）+N2（g），下列说法正确的是（ ）
A．该反应在任何条件下都能自发进行
B．反应的平衡常数可表示为K＝
C．使用高效的催化剂可以降低反应的焓变
D．其它条件不变，增大的值，NO的转化率下降
【解答】解：A．该反应为放热反应，即△H＜0且反应前后气体分子数减少，故△S＜0，△G＝△H﹣T△S，当温度较低时，△G＝△H﹣T△S＜0，故该反应低温自发，故A错误；
B．平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，反应的平衡常数可表示为，故B错误；
C．催化剂可以改变反应历程，但不能改变焓变，故C错误；
D．其它条件不变，增大的值，提高CO的转化率，NO的转化率下降，故D正确；
故选：D。
9．精细化学品Z是X与HBr反应的主产物，X→Z的反应机理如图：
下列说法不正确的是（ ）
A．X与互为顺反异构体
B．X能使溴的CCl4溶液褪色
C．X与HBr反应有副产物生成
D．Z分子中含有2个手性碳原子
【解答】解：A．相同原子或原子团在双键同一侧为顺式结构，反之为反式结构，为顺式结构，X为反式结构，互为顺反异构，故A正确；
B．X中含有碳碳双键，可以和溴的CCl4溶液发生加成反应而褪色，故B正确；
C．X是不对称烯烃，与HBr加成产物有生成，故C正确；
D．C原子连接四个不同的原子和原子团为手性碳，Z分子中只含有1个手性碳原子，如图所示：，故D错误；
故选：D。
10．CH4和CO2都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．电极A上发生的电极反应式为：CO2+2e﹣＝CO+O2﹣
B．电池工作时，O2﹣向电极B移动
C．若生成乙烯和乙烷的体积比为2：1，则消耗的CH4和CO2体积比为5：6
D．标准状况下，当电路中转移1mole﹣时，则A电极上可以产生11.2L气体
【解答】解：A.A极为正极，电极反应式为CO2+2e﹣＝CO+O2﹣，故A正确；
B.原电池工作时，阴离子向负极（B极）移动，故B正确；
C.若生成乙烯和乙烷的体积比为2：1，设生成乙烯的物质的量为2mol，消耗甲烷2mol，转移电子8mol，生成乙烷1mol，消耗甲烷2mol，转移电子2mol，共消耗甲烷4mol，共转移电子10mol，消耗二氧化碳5mol，则消耗的CH4和CO2体积比为4：5，故C错误；
D.A极为正极，电极反应式为CO2+2e﹣＝CO+O2﹣，标准状况下，当电路中转移1mole﹣时，则A电极上可以产生CO体积为×1mol×22.4L/mol＝11.2L，故D正确；
故选：C。
11．室温下，下列实验探究方案不能达到探究目的的是（ ）
选项
探究方案
探究目的
A
向盛有FeSO4溶液的试管中滴加几滴KSCN溶液，振荡，再滴加几滴新制氯水，观察溶液颜色变化
Fe2+具有还原性
B
向盛有SO2水溶液的试管中滴加几滴品红溶液，振荡，加热试管，观察溶液颜色变化
SO2具有漂白性
C
向盛有淀粉﹣KI溶液的试管中滴加几滴溴水，振荡，观察溶液颜色变化
Br2的氧化性比I2的强
D
用pH计测量醋酸、盐酸的pH，比较溶液pH大小
CH3COOH是弱电解质
A．A B．B C．C D．D
【解答】解：A．氯水可以将亚铁离子氧化为铁离子，使KSCN显红色，亚铁离子具有还原性，故A正确；
B．二氧化硫具有漂白性，可以和有色物质结合为无色物质，但不稳定，加热易分解，加热又恢复原来的颜色，故B正确；
C．溴单质可以置换出碘化钾中的碘，使淀粉显蓝色，说明溴的氧化性大于碘的氧化性，故C正确；
D．浓度不定，不能通过测量醋酸、盐酸的pH，比较溶液pH大小，故D错误；
故选：D。
12．纳米ZnS具有独特的光电效应，在电学、磁学、光学等领域应用广泛。以工业废渣锌灰（主要成分为Zn、ZnO，还含有Fe2O3、FeO、CuO等杂质）为原料制备纳米ZnS的工业流程如下：
（已知Ksp[Fe（OH）3]＝3.8×10﹣38；Ksp[Cu（OH）2]＝2×10﹣20；Ksp（ZnS）＝1.6×10﹣24）
下列说法不正确的是（ ）
A．酸浸时FeO与稀HNO3反应的离子方程式为3FeO+10H++NO═3Fe3++NO↑+5H2O
B．将酸浸的尾气循环利用，加入的X气体可以是O2
C．滤渣2中的成分和Zn和Fe
D．当溶液中Zn2+浓度为小于1.0×10﹣5mol•L﹣1时，则可认为其沉淀完全。若要使Zn2+沉淀完全，溶液中S2﹣浓度应大于1.6×10﹣19mol•L﹣1
【解答】解：A、由于稀硝酸的强氧化性，所以FeO与稀HNO3反应离子方程式为：3FeO+10H++NO3﹣＝3Fe3++NO↑+5H2O，故A正确；
B、稀硝酸酸浸的尾气为一氧化氮，根据要循环利用则将NO进一步再转化成硝酸即4NO+3O2+2H2O＝4HNO3，所以通空气或者氧气，将酸浸的尾气循环利用，加入的X气体可以是O2，故B正确；
C、由于硝酸的强氧化性则酸溶解所得溶液中含有三价铁、二价锌、二价铜离子，再加入氧化锌调节pH值先使三价铁以氢氧化铁沉淀而过滤除去，再加锌置换成溶液中铜而过滤除去，所以最终过滤出来的处理置换出的铜还有过量的锌，故C错误；
D、当Qc＞Ksp，才生成ZnS沉淀，即S2﹣浓度大于＝＝1.6×10﹣19 mol•L﹣1，故D正确；
故选：C。
13．科学家提出由WO3催化乙烯和2﹣丁烯合成丙烯的反应历程如图（所有碳原子满足最外层8电子稳定结构）。下列说法错误的是（ ）
A．乙烯、丙烯和2﹣丁烯互为同系物
B．Ⅲ→Ⅳ过程中加入的2﹣丁烯还具有顺式结构
C．Ⅰ→Ⅱ过程中既有σ键与π键的断裂又有σ键与π键的生成
D．总反应可表示为：CH2＝CH2+CH3CH＝CHCH322CH3CH＝CH2
【解答】解：A．乙烯、丙烯和2﹣丁烯分子中均含有一个碳碳双键，结构相似、分子中相差1个或2个CH2，互为同系物，故A正确；
B．2﹣丁烯分子中碳碳双键连接的两个甲基可以位于双键的同侧为顺式结构，则2﹣丁烯还具有顺式结构，故B正确；
C．由流程图可知，Ⅰ→Ⅱ过程中只有π键的断裂和σ键生成，故C错误；
D．该反应由WO3催化乙烯和2﹣丁烯合成丙烯，总反应可表示为：CH2＝CH2+CH3CH＝CHCH322CH3CH＝CH2，故D正确；
故选：C。
二非选择题（共3小题）
14．丙烯腈（CH2＝CH﹣CN）是合成纤维、合成橡胶和合成树脂的重要单体，可以由乙炔与HCN反应制得。原理如下：CH≡CH+HCNCH2＝CH﹣CN。
Ⅰ.制备催化剂CuCl2
（1）通过查阅资料有两种方案可以制备
方案1：铜屑与H2O2在浓盐酸中反应
方案2：铜丝在氯气中燃烧
方案1的实验原理如图所示
①仪器a的名称 三颈烧瓶 。
②请写出方案1的反应原理 Cu+H2O2+2H+＝Cu2++2H2O 。（用离子方程式表达）
（2）用恒压滴液漏斗分批多次滴加H2O2，且H2O2过量，原因是 过氧化氢受热易分解 。
（3）方案2燃烧后的固体溶于水，过滤后发现一些白色固体X，为检测X的成分，某同学将其溶于稀硫酸，白色固体变为红色，且溶液呈蓝色，推测X为 CuCl 。
Ⅱ.合成丙烯腈
已知：①电石的主要成分是CaC2，还含有少量硫化钙
②HCN易挥发，有毒，具有较强的还原性
（4）HCN的电子式 。
（5）纯净的乙炔是无色、无臭的气体。但用电石制取的乙炔时常伴有有臭鸡蛋气味，这种物质是 H2S 。
（6）从下列选择装置D中可盛放的溶液 A 。
A.高锰酸钾溶液
B.NaOH溶液
C.饱和食盐水
D.盐酸溶液
（7）工业用200kg含CaC2质量分数80%的电石，生产得到丙烯腈79.5kg，计算产率 60% 。
【解答】解：（1）①仪器a为三颈烧瓶，
故答案为：三颈烧瓶；
②反应生成CuCl2，Cu发生氧化反应，则H2O2发生还原反应生成水，反应离子方程式为Cu+H2O2+2H+＝Cu2++2H2O，
故答案为：Cu+H2O2+2H+＝Cu2++2H2O；
（2）过氧化氢不稳定，受热易分解，需要分批多次滴加H2O2，且H2O2过量，
故答案为：过氧化氢受热易分解；
（3）将铜丝在氯气中燃烧后的固体溶于水，过滤后发现一些白色固体X，白色固体X溶于稀硫酸，白色固体变为红色，且溶液呈蓝色，说明白色固体在酸性条件下生成Cu、Cu2+，则白色固体中Cu为+1，推知X为CuCl，
故答案为：CuCl；
（4）根据稳定结构可知，C原子形成4对共用电子对，N原子形成3对共用电子对，而H原子形成1对共用电子对，HCN的电子式为，
故答案为：；
（5）电石中含有少量硫化钙，可知乙炔时常伴有有臭鸡蛋气味的物质是硫化氢，其化学式为H2S，
故答案为：H2S；
（6）装置A制备乙炔，装置B中硫酸铜溶液除去乙炔中混有的H2S，C中乙炔与HCN发生加成反应生成CH2＝CHCN，D中溶液除去尾气中乙炔、HCN，而乙炔含有碳碳三键，HCN具有较强的还原性，二者都可以高锰酸钾溶液氧化，可以用酸性高锰酸钾溶液进行尾气处理，
故答案为：A；
（7）根据关系式CaC2～HC≡CH～CH2＝CHCN，可知丙烯腈的理论产量为200kg×80%×＝132.5kg，实际生产得到丙烯腈79.5kg，产率为×100%＝60%，
故答案为：60%。
15．硫铁化合物（FeS、FeS2等）应用广泛。
（1）纳米FeS可去除水中微量六价铬[Cr（VI）]。在pH＝4～7的水溶液中，纳米FeS颗粒表面带正电荷，Cr（VI）主要以HCrO、Cr2O、CrO的形式存在，纳米FeS去除水中Cr（VI）主要经过“吸附→反应→沉淀”的过程。
已知：Ksp（FeS）＝6.5×10﹣18，Ksp[Fe（OH）2]＝5.0×10﹣17；H2S电离常数分别为Ka1＝1.1×10﹣7、Ka2＝1.3×10﹣13。
①在弱碱性溶液中，FeS与CrO反应生成Fe（OH）3、Cr（OH）3和单质S，其离子方程式为 FeS+CrO42﹣+4H2O＝Fe（OH）3+Cr（OH）3+S+2OH﹣ 。
②在弱酸性溶液中，反应FeS+H+⇌Fe2++HS﹣的平衡常数K的数值为 5×10﹣5 。
③在pH＝4～7溶液中，pH越大，FeS去除水中Cr（VI）的速率越慢，原因是 c（OH﹣）越大，FeS表面吸附的Cr（VI）的量越少，FeS溶出量越少，Cr（VI）中CrO42﹣物质的量分数越大 。
（2）FeS2具有良好半导体性能。FeS2的一种晶体与NaCl晶体的结构相似，该FeS2晶体的一个晶胞中S的数目为 4 ，在FeS2晶体中，每个S原子与三个Fe2+紧邻，且Fe﹣S间距相等，如图给出了FeS2晶胞中的Fe2+和位于晶胞体心的S（S中的S﹣S键位于晶胞体对角线上，晶胞中的其他S（已省略）。如图中用“﹣”将其中一个S原子与紧邻的Fe2+连接起来 。
（3）FeS2、FeS在空气中易被氧化，将FeS2在空气中氧化，测得氧化过程中剩余固体的质量与起始FeS2的质量的比值随温度变化的曲线如图所示。800℃时，FeS2氧化成含有两种元素的固体产物为 Fe2O3；设FeS2氧化成含有两种元素的固体产物化学式为FeOx，则M（FeOx）＝120g/mol×66.7%＝80.04g/mol，则56+16x＝80.04，x＝，即固体产物为Fe2O3 （填化学式，写出计算过程）。
【解答】解：（1）①在弱碱性溶液中，FeS与CrO42﹣反应生成Fe（OH）3、Cr（OH）3和单质S的离子方程式为：FeS+CrO42﹣+4H2O＝Fe（OH）3+Cr（OH）3+S+2OH﹣，
故答案为：FeS+CrO42﹣+4H2O＝Fe（OH）3+Cr（OH）3+S+2OH﹣；
②反应FeS+H+⇌Fe2++HS﹣的平衡常数K＝，由题目信息可知，Ksp（FeS）＝c（Fe2+）c（S2﹣）＝6.5×10﹣18，H2S电离常数Ka2＝＝1.3×10﹣13，所以K═＝＝＝5×10﹣5，
故答案为：5×10﹣5；
③在pH＝4～7溶液中，pH越大，FeS去除水中Cr（VI）的速率越慢，是由于c（OH﹣）越大，表面吸附的Cr（VI）的量越少，溶出量越少，Cr（VI）中CrO42﹣物质的量分数越大，
故答案为：c（OH﹣）越大，FeS表面吸附的Cr（VI）的量越少，FeS溶出量越少，Cr（VI）中CrO42﹣物质的量分数越大；
（2）因为FeS2的晶体与NaCl晶体的结构相似，由NaCl晶体结构可知，一个NaCl晶胞含有4个Na和4个Cl，则该FeS2晶体的一个晶胞中S22﹣的数目也为4；FeS2晶体中，每个S原子与三个Fe2+紧邻，且Fe﹣S间距相等，根据FeS2晶胞中的Fe2+和S22﹣的位置（S22﹣中的S﹣S键位于晶胞体对角线上）可知，每个S原子与S﹣S键所在体对角线上距离最近的顶点相邻的三个面的三个面心位置的Fe2+紧邻且间距相等，其中一个S原子与紧邻的Fe2+连接图如下：，
故答案为：4；；
（3）有图可知，800℃时，氧化过程中剩余固体的质量与起始FeS2的质量的比值为66.7%，设FeS2氧化成含有两种元素的固体产物化学式为FeOx，M（FeS2）＝120g/mol，则M（FeOx）＝120g/mol×66.7%＝80.04g/mol，56+16x＝80.04，x＝，所以固体产物为Fe2O3，
故答案为：Fe2O3；设FeS2氧化成含有两种元素的固体产物化学式为FeOx，则M（FeOx）＝120g/mol×66.7%＝80.04g/mol，则56+16x＝80.04，x＝，即固体产物为Fe2O3。
16．页岩气中含有CH4、CO2、H2S等气体，是蕴藏于页岩层可供开采的天然气资源。页岩气的有效利用需要处理其中所含的CO2和H2S。
Ⅰ.CO2的处理：
（1）CO2和CH4重整可制合成气（主要成分为CO、H2）。已知下列热化学反应方程式：
C（s）+2H2（g）═CH4（g）；ΔH＝﹣74.5kJ•mol﹣1
CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）；ΔH＝﹣40.0kJ•mol﹣1
C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）；ΔH＝+132.0kJ•mol﹣1
反应CO2（g）+CH4（g）═2CO（g）+2H2（g）的ΔH＝ +246.5 kJ•mol﹣1。
（2）Ni催化CO2加H2形成CH4，其历程如图1所示（吸附在催化剂表面的物种用*标注），反应相同时间，含碳产物中CH4的百分含量及CO2的转化率随温度的变化如图2所示。
①260℃时生成主要产物所发生反应的化学方程式为 CO2+4H2CH4+2H2O 。
②温度高于320℃，CO2的转化率下降的原因是 温度升高催化剂活性降低（或温度升高CO2难吸附在催化剂表面），反应速率减慢 。
Ⅱ.H2S的处理：Fe2O3可用作脱除H2S气体的脱硫剂。Fe2O3脱硫和Fe2O3再生的可能反应机理如图3所示。
（3）Fe2O3脱硫剂的脱硫和再生过程可以描述为 脱硫时H2S还原了部分Fe2O3，生成S和FeS（FeS附着在Fe2O3表面）；脱硫剂再生时FeS被O2氧化，生成了Fe2O3和SO2 。
（4）再生时需控制通入O2的浓度和温度。400℃条件下，氧气浓度较大时，会出现脱硫剂再生时质量增大，且所得再生脱硫剂脱硫效果差，原因是 FeS氧化生成FeSO4[或Fe2（SO4）3]，失去了脱硫作用 。
（5）脱硫剂再生时可以使用水汽代替O2。700℃条件下，用水汽代替O2再生时，生成Fe3O4、H2S和H2，Fe3O4也可作脱硫剂。
①写出水汽作用条件下脱硫剂再生反应的化学方程式： 3FeS+4H2O Fe3O4+3H2S+H2 。
②用O2再生时会生成污染性气体SO2，用水汽再生时会排放出有毒的H2S，采用O2和水汽混合再生的方法，可以将产生的SO2和H2S转化为S单质。则为不排放出SO2和H2S，理论上O2和水汽的体积比应为 21：32 。
【解答】解：（1）①C（s）+2H2（g）＝CH4（g）；ΔH＝﹣74.5kJ•mol﹣1；②CO（g）+H2O（g）＝CO2（g）+H2（g）；ΔH＝﹣40.0kJ•mol﹣1；③C（s）+H2O（g）＝CO（g）+H2（g）；ΔH＝+132.0kJ•mol﹣1；依据目标反应方程式，根据盖斯定律，③﹣②﹣①，ΔH＝[+132.0﹣（﹣40.0）﹣（﹣74.5）]kJ•mol﹣1＝+246.5kJ•mol﹣1，
故答案为：+246.5；
（2）①根据图2可知，260℃时主要产物是CH4，根据图1，CO2与H2反应生成甲烷的同时，还是生成了H2O，发生的反应是CO2+4H2CH4+2H2O，
故答案为：CO2+4H2CH4+2H2O；
②因为用Ni作催化剂，催化剂的催化活性在一定温度下才能具有较高的活性，因此温度高于320℃时，CO2的转化率下降，可能是升高温度催化剂的活性较低，使反应速率减慢；也可能是升高温度CO2难吸附在催化剂表面，造成化学反应速率减慢，
故答案为：温度升高催化剂活性降低（或温度升高CO2难吸附在催化剂表面），反应速率减慢；
（3）根据图1可知，脱硫时，部分Fe2O3转化成FeS，H2S被氧化成S，再生过程时，FeS与O2反应生成Fe2O3和SO2，Fe2O3脱硫剂的脱硫和再生过程可以描述为脱硫时H2S还原了部分Fe2O3，生成S和FeS（FeS附着在Fe2O3表面）；脱硫剂再生时FeS被O2氧化，生成了Fe2O3和SO2，
故答案为：脱硫时H2S还原了部分Fe2O3，生成S和FeS（FeS附着在Fe2O3表面）；脱硫剂再生时FeS被O2氧化，生成了Fe2O3和SO2；
（4）当氧气浓度较大时，脱硫剂的质量增大，可能氧气将FeS中的S氧化成+6价，脱硫剂中除Fe、O元素外，引入了S元素，即氧气将FeS氧化成Fe2（SO4）3，或者氧化成FeSO4，FeSO4、Fe2（SO4）3不具有脱硫作用，
故答案为：FeS氧化生成FeSO4[或Fe2（SO4）3]，失去了脱硫作用；
（5）①根据题中信息，水蒸气可以代替氧气，生成Fe3O4、H2S和H2，因此反应方程式为3FeS+4H2O Fe3O4+3H2S+H2，
故答案为：3FeS+4H2O Fe3O4+3H2S+H2；
②H2S和SO2反应2H2S+SO2＝3S↓+2H2O，水蒸气：脱硫剂再生3FeS+4H2OFe3O4+3H2S+H2；氧气：脱硫剂再生4FeS+7O2＝2Fe2O3+4SO2，根据H2S和SO2反应的方程式，相同条件下，气体体积比等于物质的量比，氧气与水汽体积比为：21：32，
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