2022-2023學年江蘇省南京市金陵中學河西分校高二（上）期末化學試卷

一．選擇題（共9小題，每題3分）

• 1．碳納米管是由碳原子組成的六角形蜂巢狀平面薄膜卷曲而成，具有許多異常的力學、電學和化學性能．下列關于碳納米管的說法不正確的是（　　）

  A．碳納米管屬于一種有機合成纖維

  B．碳納米管與金剛石互為同素異形體

  C．常溫下，碳納米管具有較好的穩(wěn)定性

  D．碳納米管比表面積大，可用作新型儲氫材料
  組卷：116引用：7難度：0.9

  解析

• 2．閱讀下列材料，完成2～4題：
  含硫礦物在自然界中的分布非常廣泛，主要有硫黃（S）、黃鐵礦（FeS₂）、重晶石（BaSO₄）等。硫化鈉（Na₂S）是一種重要的化工原料，生產(chǎn)方法有：硫化氫（H₂S）吸收法，該方法是用NaOH溶液或Na₂CO₃溶液吸收H₂S，已知酸性：H₂CO₃＞H₂S＞

  HCO

  -

  3

  ＞HS^-；高溫還原硫酸鋇法，該方法以重晶石為原料，用炭還原硫酸鋇制取硫化鋇，再加入Na₂SO₄溶液處理，生成硫化鈉。
  下列物質性質與用途具有對應關系的是（　?。?/h2>

  A．S具有氧化性，可以用于制硫酸

  B．SO2具有還原性，可以添加到食品中作抗氧化劑

  C．濃H2SO4具有脫水性，可以用于金屬礦石的處理

  D．BaSO4是白色固體，用作醫(yī)療上檢查腸胃內服劑
  組卷：12引用：0難度：0.70

  解析

• 3．閱讀下列材料，完成2～4題：
  含硫礦物在自然界中的分布非常廣泛，主要有硫黃（S）、黃鐵礦（FeS₂）、重晶石（BaSO₄）等。硫化鈉（Na₂S）是一種重要的化工原料，生產(chǎn)方法有：硫化氫（H₂S）吸收法，該方法是用NaOH溶液或Na₂CO₃溶液吸收H₂S，已知酸性：H₂CO₃＞H₂S＞

  HCO

  -

  3

  ＞HS^-；高溫還原硫酸鋇法，該方法以重晶石為原料，用炭還原硫酸鋇制取硫化鋇，再加入Na₂SO₄溶液處理，生成硫化鈉。
  黑火藥爆炸時發(fā)生的主要反應為S+2KNO₃+3C═K₂S+N₂↑+3CO₂↑。下列說法正確的是（　?。?/h2>

  A．原子半徑：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．最高正化合價：C＞N
  組卷：9引用：0難度：0.50

  解析

• 4．閱讀下列材料，完成2～4題：
  含硫礦物在自然界中的分布非常廣泛，主要有硫黃（S）、黃鐵礦（FeS₂）、重晶石（BaSO₄）等。硫化鈉（Na₂S）是一種重要的化工原料，生產(chǎn)方法有：硫化氫（H₂S）吸收法，該方法是用NaOH溶液或Na₂CO₃溶液吸收H₂S，已知酸性：H₂CO₃＞H₂S＞

  HCO

  -

  3

  ＞HS^-；高溫還原硫酸鋇法，該方法以重晶石為原料，用炭還原硫酸鋇制取硫化鋇，再加入Na₂SO₄溶液處理，生成硫化鈉。
  用下列實驗裝置進行相應實驗，能達到實驗目的的是（　?。?br />

  A．用裝置甲除去實驗室制取乙烯中混有的少量SO2

  B．用裝置乙分離乙酸乙酯與飽和碳酸鈉溶液

  C．用裝置丙加熱AlCl3溶液制備無水AlCl3固體

  D．用裝置丁可以制備和收集CO2或NO
  組卷：11引用：0難度：0.50

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二．非選擇題（共3小題）

• 15．硫鐵化合物（FeS、FeS₂等）應用廣泛。
  （1）納米FeS可去除水中微量六價鉻[Cr（Ⅵ）]。在pH=4～7的水溶液中，納米FeS顆粒表面帶正電荷，Cr（Ⅵ）主要以

  HC

  r

  O

  -

  4

  、Cr₂

  O

  2

  -

  7

  、

  C

  r

  O

  2

  -

  4

  等形式存在，納米FeS去除水中Cr（Ⅵ）主要經(jīng)過“吸附→反應→沉淀”的過程。已知：K_sp（FeS）=6.5×10^-18，K_sp[Fe（OH）₂]=5.0×10^-17；H₂S電離常數(shù)分別為K_a1=1.1×10^-7、K_a2=1.3×10^-13。
  ①在弱堿性溶液中，F(xiàn)eS與

  C

  r

  O

  2

  -

  4

  反應生成Fe（OH）₃、Cr（OH）₃和單質S，其離子方程式為

   

  。
  ②在弱酸性溶液中，反應FeS+H⁺?Fe²⁺+HS^-的平衡常數(shù)K的數(shù)值為

   

  。
  ③在pH=4～7溶液中，pH越大，F(xiàn)eS去除水中Cr（Ⅵ）的速率越慢，原因是

   

  。
  （2）FeS₂具有良好半導體性能。FeS₂的一種晶體與NaCl晶體的結構相似，該FeS₂晶體的一個晶胞中

  S

  2

  -

  2

  的數(shù)目為

   

  ，在FeS₂晶體中，每個S原子與三個Fe²⁺緊鄰，且間距相等，如圖給出了FeS₂晶胞中的Fe²⁺和位于晶胞體心的

  S

  2

  -

  2

  （

  S

  2

  -

  2

  中的S-S鍵位于晶胞體對角線上，晶胞中的其他

  S

  2

  -

  2

  已省略）。如圖中用“-”將其中一個S原子與緊鄰的Fe²⁺連接起來

   

  。
  
  （3）FeS₂、FeS在空氣中易被氧化，將FeS₂在空氣中氧化，測得氧化過程中剩余固體的質量與起始FeS₂的質量的比值隨溫度變化的曲線如圖所示。800℃時，F(xiàn)eS₂氧化成含有兩種元素的固體產(chǎn)物為

   

  （填化學式，寫出計算過程）。
  
  組卷：38引用：2難度：0.5

  解析

• 16．頁巖氣中含有CH₄、CO₂、H₂S等氣體，是蘊藏于頁巖層可供開采的天然氣資源。頁巖氣的有效利用需要處理其中所含的CO₂和H₂S。
  Ⅰ.CO₂的處理：
  （1）CO₂和CH₄重整可制合成氣（主要成分為CO、H₂）。已知下列熱化學反應方程式：
  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
  反應CO₂（g）+CH₄（g）═2CO（g）+2H₂（g）的ΔH=

   

  kJ?mol^-1。
  （2）Ni催化CO₂加H₂形成CH₄，其歷程如圖1所示（吸附在催化劑表面的物種用*標注），反應相同時間，含碳產(chǎn)物中CH₄的百分含量及CO₂的轉化率隨溫度的變化如圖2所示。
  ①260℃時生成主要產(chǎn)物所發(fā)生反應的化學方程式為

   

  。
  ②溫度高于320℃，CO₂的轉化率下降的原因是

   

  。
  
  Ⅱ.H₂S的處理：Fe₂O₃可用作脫除H₂S氣體的脫硫劑。Fe₂O₃脫硫和Fe₂O₃再生的可能反應機理如圖3所示。
  （3）Fe₂O₃脫硫劑的脫硫和再生過程可以描述為

   

  。
  （4）再生時需控制通入O₂的濃度和溫度。400℃條件下，氧氣濃度較大時，會出現(xiàn)脫硫劑再生時質量增大，且所得再生脫硫劑脫硫效果差，原因是

   

  。
  （5）脫硫劑再生時可以使用水汽代替O₂。700℃條件下，用水汽代替O₂再生時，生成Fe₃O₄、H₂S和H₂，F(xiàn)e₃O₄也可作脫硫劑。
  ①寫出水汽作用條件下脫硫劑再生反應的化學方程式：

   

  。
  ②用O₂再生時會生成污染性氣體SO₂，用水汽再生時會排放出有毒的H₂S，采用O₂和水汽混合再生的方法，可以將產(chǎn)生的SO₂和H₂S轉化為S單質。則為不排放出SO₂和H₂S，理論上O₂和水汽的體積比應為

   

  。
  組卷：123引用：6難度：0.6

  解析