2022-2023学年江苏省南京市金陵中学河西分校高二（上）期末化学试卷

一．选择题（共9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
  组卷：140引用：8难度：0.9

  解析

• 2．阅读下列材料，完成2～4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＞

  HCO

  -

  3

  ＞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。
  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
  组卷：14引用：0难度：0.70

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• 3．阅读下列材料，完成2～4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＞

  HCO

  -

  3

  ＞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。
  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
  组卷：11引用：0难度：0.50

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• 4．阅读下列材料，完成2～4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＞

  HCO

  -

  3

  ＞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。
  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
  组卷：14引用：0难度：0.50

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二．非选择题（共3小题）

• 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

  HC

  r

  O

  -

  4

  、Cr₂

  O

  2

  -

  7

  、

  C

  r

  O

  2

  -

  4

  等形式存在，纳米FeS去除水中Cr（Ⅵ）主要经过“吸附→反应→沉淀”的过程。已知：K_sp（FeS）=6.5×10^-18，K_sp[Fe（OH）₂]=5.0×10^-17；H₂S电离常数分别为K_a1=1.1×10^-7、K_a2=1.3×10^-13。
  ①在弱碱性溶液中，FeS与

  C

  r

  O

  2

  -

  4

  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

  2

  -

  2

  的数目为

   

  ，在FeS₂晶体中，每个S原子与三个Fe²⁺紧邻，且间距相等，如图给出了FeS₂晶胞中的Fe²⁺和位于晶胞体心的

  S

  2

  -

  2

  （

  S

  2

  -

  2

  中的S-S键位于晶胞体对角线上，晶胞中的其他

  S

  2

  -

  2

  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）。
  
  组卷：45引用：2难度：0.5

  解析

• 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=

   

  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

   

  。
  组卷：136引用：6难度：0.6

  解析