?2021年新課標(biāo)III卷理科綜合化學(xué)01
可能用到的相對原子質(zhì)量：H 1　C 12　N 14　O 16　Na 23　Mg 24　S 32　Cl 35.5　Ca 40　
Fe 56　 Ni 59 Cu 64　Ba 137 Sm 150
一、選擇題(本大題共7小題，每小題6分，共42分)
7．《漢書·蘇武傳》有如下記載：“竹帛所載，丹青所畫”。其中竹帛是指竹簡單和白絹，丹青中的丹指丹砂(主要成分為HgS)，青指一種青色礦物顏料，既石青[主要成分為Cu3(CO3)2(OH)2]。下列相關(guān)說法正確的是( )
A．竹與帛的主要成分是蛋白質(zhì)
B．Cu3(CO3)2(OH)2屬于堿式碳酸鹽
C．丹砂在空氣中灼燒生成Hg和S
D．石青在高溫下分解生成Cu、CO2和H2O
【答案】B
【解析】A項，竹的主要成分是纖維素，帛的主要成分是蛋白質(zhì)，故A錯誤；B項，Cu3(CO3)2(OH)2中陰離子是碳酸根離子和氫氧根離子，屬于堿式碳酸鹽，故B正確；C項，HgS在空氣中灼燒生成Hg和SO2，故C錯誤；D項，Cu3(CO3)2(OH)2在高溫下分解生成CuO、CO2和H2O，故D錯誤；故選B。
8．葡萄糖可發(fā)生以下轉(zhuǎn)化：
C6H12O6(葡萄糖)2CH3CH2OH+2CO2↑
設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是( )
A．常溫常壓下，6.0g葡萄糖和乳酸的混合物中O原子數(shù)介于0.3NA與0.6NA之間
B．1mol葡萄糖中含有6NA個羥基
C．1mol乳酸與足量的乙醇反應(yīng)可生成NA個乳酸乙酯分子
D．相同條件下，相同物質(zhì)的量的乳酸分別與足量的鈉和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體體積相同
【答案】D
【解析】A項，由于葡萄糖與乳酸的最簡式均為CH2O，所以6.0g混合物中含O原子數(shù)目為0.2NA，A錯誤；B項，每個葡萄糖分子中含有5個羥基，所以1mol葡萄糖中含有5NA個羥基，B錯誤；C項，由于酯化反應(yīng)為可逆反應(yīng)，不可能反應(yīng)完全，所以1mol乳酸與足量乙醇反應(yīng)生成的乳酸乙酯小于1mol，C錯誤；D項，由于乳酸分子中的羥基和羧基均可與鈉反應(yīng)，所以鈉足量時，1mol乳酸可產(chǎn)生1molH2，乳酸含有一個羧基，所以與足量碳酸氫鈉溶液反應(yīng)時，1mol乳酸可產(chǎn)生1molCO2，D正確；故選D。
9．設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是( )
A．鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕生成1 mol Fe2O3·nH2O(鐵銹)，則負(fù)極上鐵單質(zhì)失去的電子數(shù)為6NA
B．100g32%甲醇水溶液中含有的O—H共價鍵數(shù)目為NA
C．含Na2SO3與NaHSO3共1 mol 的溶液中，N(SO32-)+N (HSO3-)+N(H2SO3)=NA
D．C2H5OH+NaClO→CH3CHO+NaCl+H2O，則1 mol[C2H5OH+NaClO]完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為NA
【答案】C
【解析】A項，鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕生成1 mol Fe2O3·nH2O(鐵銹)，根據(jù)鐵原子守恒可知消耗單質(zhì)鐵是2mol，負(fù)極上鐵失去電子轉(zhuǎn)化為亞鐵離子，則負(fù)極上鐵單質(zhì)失去的電子數(shù)為4NA，A不符合題意；B項，100g32%甲醇水溶液中，甲醇的物質(zhì)的量是1mol，根據(jù)其電子式可知其中O-H共價鍵數(shù)目為NA，但水中也存在O-H鍵，B不符合題意；C項，含Na2SO3與NaHSO3共1mol的溶液中，依據(jù)物料守恒，n(SO32-)+n(HSO3-)+n(H2SO3)=1mol，則N(SO32-)+N (HSO3-)+N(H2SO3)=NA，C符合題意；A項，C2H5OH+NaClO→CH3CHO+NaCl+H2O，次氯酸鈉作氧化劑，氯元素的化合價有+1價到-1價，化合價變化值是2，則1 mol[C2H5OH+NaClO]完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA，D不符合題意；故選C。
10．用圖示裝置制備補(bǔ)血劑甘氨酸亞鐵[(H2NCH2COO)2Fe](易溶于水，難溶于乙醇)。已知：檸檬酸易溶于水和乙醇，有酸性和還原性，下列說法不正確的是

A．先打開K1、K3排盡空氣后關(guān)閉K3，打開K2，并向c中滴加NaOH溶液，加熱
B．c中加入檸檬酸可調(diào)節(jié)溶液的pH，并防止Fe2+被氧化
C．c中反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H2NCH2COOH+FeSO4+2NaOH=(H2NCH2COO)2Fe+Na2SO4+2H2O
D．洗滌得到的甘氨酸亞鐵所用的最佳試劑是檸檬酸溶液
【答案】D
【解析】A項，先打開K1、K3，H2SO4與Fe反應(yīng)產(chǎn)生FeSO4、H2，H2可以將裝置中的空氣排出，待排盡空氣后關(guān)閉K3，打開K2，在裝置b中產(chǎn)生的FeSO4在H2壓強(qiáng)的作用下沿導(dǎo)氣管進(jìn)入裝置c中，并向c中滴加NaOH溶液，加熱，甘氨酸、FeSO4、NaOH發(fā)生反應(yīng)，就制備得到補(bǔ)血劑甘氨酸亞鐵，A正確；B項，檸檬酸具有酸性、還原性，在c中加入檸檬酸既可調(diào)節(jié)溶液的pH，又可以防止Fe2+被氧化，以便于制取得到甘氨酸亞鐵，B正確；C項，在c中甘氨酸、FeSO4、NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)制取得到甘氨酸亞鐵，反應(yīng)方程式為：2H2NCH2COOH+FeSO4+2NaOH=(H2NCH2COO)2Fe+Na2SO4+2H2O，C正確；D項，甘氨酸亞鐵易溶于水，難溶于乙醇，因此洗滌得到的甘氨酸亞鐵所用的最佳試劑是乙醇，D錯誤；故選D。
11．下列離子方程式書寫錯誤的是( )
A．向明礬溶液中滴加Ba(OH)2溶液，使沉淀的物質(zhì)的量最大時：2Al3++ 3SO42-+ 3Ba2++ 6OH-= 2Al(OH)3↓+3BaSO4↓
B．向次氯酸鈉溶液中通入少量二氧化碳的離子方程式：ClO-+ CO2 + H2O = HCO3-+ HClO
C．等物質(zhì)的量MgCl2、Ba(OH)2和HCl溶液混合：Mg2++3OH-+H+ =Mg(OH)2↓+H2O
D．Ca(HCO3)2溶液與澄清石灰水按溶質(zhì)物質(zhì)的量之比2：3混合：Ca2++ HCO3-+ OH-=CaCO3↓+H2O
【答案】C
【解析】A項，向明礬溶液中滴加Ba(OH)2溶液，以明礬的物質(zhì)的量為1mol，含有2mol Al3+、3mol SO42-，Al3+恰好生成沉淀時，消耗3mol Ba(OH)2，SO42-完全沉淀時，消耗3mol Ba(OH)2，若所加Ba(OH)2的物質(zhì)的量大于3mol，則會有Al(OH)3溶解，因此使沉淀的物質(zhì)的量最大時反應(yīng)的離子方程式為：2Al3++ 3 SO42-+ 3Ba2++ 6OH-= 2Al(OH)3↓+3BaSO4↓，故A正確；B項，因酸性：H2CO3>HClO> HCO3-，則向次氯酸鈉溶液中通入少量二氧化碳的離子方程式：ClO-+ CO2 + H2O =HCO3-+ HClO，故B正確；C項，等物質(zhì)的量MgCl2、Ba(OH)2和HCl溶液混合時，H+先與OH-反應(yīng)，剩余一半的OH-與Mg2+反應(yīng)，因此反應(yīng)離子方程式為2H++4OH-+Mg2+=Mg(OH)2↓+2H2O，故C錯誤；D項，Ca(HCO3)2溶液與澄清石灰水按溶質(zhì)物質(zhì)的量之比2：3混合，OH-過量，則HCO3-全部與OH-反應(yīng)生成CO32-，CO32-再與Ca2+恰好反應(yīng)生成CaCO3，反應(yīng)離子方程式為Ca2++ HCO-+ OH-=CaCO3↓+H2O，故D正確；故選C。
12．為了減少對環(huán)境的污染，煤在直接燃燒前要進(jìn)行脫硫處理。應(yīng)用電解法對煤進(jìn)行脫硫處理的基本原理如圖所示，下列說法不正確的是

A．陽極的電極反應(yīng)：Mn2+ - e- = Mn3+
B．每處理1 mol FeS2，導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移了15 mol e-
C．H+在陰極放電生成氫氣
D．電解過程中，混合液中H+的物質(zhì)的量濃度將變小
【答案】D
【解析】A項，由圖可知，Mn2+ 在陽極失電子生成Mn3+，陽極的電極反應(yīng)：Mn2+ - e- = Mn3+，A正確；B項，F(xiàn)eS2與Mn3+反應(yīng)生成Mn2+ 、Fe3+、SO42-，根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒、元素守恒配平方程式為FeS2+ 15Mn3++8H2O=15Mn2+ +Fe3++2SO42-+16H+，根據(jù)化合價的變化可知每處理1 mol FeS2，導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移了15 mol e-，B正確；C項，H+在陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng)2H++ e-=H2↑，生成氫氣，C正確；D． 電解過程中，當(dāng)轉(zhuǎn)移15mol電子時，陰極消耗15mol氫離子，反應(yīng)FeS2+ 15Mn3++8H2O=15Mn2+ +Fe3++2SO42-+16H+生成16mol氫離子，則混合液中H+的物質(zhì)的量濃度將增大，D錯誤；故選D。
13．如表為元素周期表的一部分。X、Y、Z、W為短周期元素，其中Y元素的原子最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍。下列說法正確的是( )
X

Y



Z
W
T



A．Y的氫化物的沸點(diǎn)一定比X氫化物的沸點(diǎn)高
B．Z的氧化物對應(yīng)的水化物酸性比W的弱
C．ZY2、XW4與Na2Z的化學(xué)鍵類型相同
D．根據(jù)元素周期律，可以推測存在TZ2和TW4
【答案】D
【解析】X、Y、Z、W為短周期元素，Y元素的原子最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍，則Y為O元素，根據(jù)X、Y、Z、W在元素周期表中的相對位置關(guān)系可知，X為C元素，Z為S元素，W為Cl元素，T為Ge元素，根據(jù)上述分析可知，X為C元素，Y為O元素，Z為S元素，W為Cl元素，T為Ge元素。A項，Y的氫化物分別是H2O、H2O2，H2O、H2O2常溫下都呈液態(tài)，X的氫化物為烴，烴分子中碳原子數(shù)不同，沸點(diǎn)差別很大，故Y的氫化物的沸點(diǎn)不一定比X氫化物的沸點(diǎn)高，A項錯誤；B項，Z的氧化物對應(yīng)的水化物可能是硫酸或亞硫酸，W的氧化物對應(yīng)的水化物可能是次氯酸、氯酸或高氯酸等，因此Z的氧化物對應(yīng)的水化物酸性不一定比W的弱，若HClO屬于弱酸，H2SO4屬于強(qiáng)酸，B項錯誤；C項，SO2、CCl4的化學(xué)鍵類型為極性共價鍵，而Na2S的化學(xué)鍵類型為離子鍵，C項錯誤；D項，Ge與C同族，根據(jù)元素周期律可知，存在GeS2和GeCl4，D項正確；故選D。
二、非選擇題(本大題共4小題，共58分)
(一)必做題
26．(14分) 實驗室以次氯酸鹽和鐵鹽為原料制備少量K2FeO4的操作步驟如下：
Ⅰ．制備NaClO強(qiáng)堿性飽和溶液：
①將20 mL NaOH溶液加入儀器b中，冷水浴冷卻，通入Cl2，攪拌，直至溶液變?yōu)辄S綠色且有少量白色晶體析出為止(裝置如下圖所示)。

②將所得飽和NaClO倒入燒杯并置于冷水浴中，分幾次加入20 g NaOH固體并不斷攪拌，過濾，得NaClO強(qiáng)堿性飽和溶液。
(1)甲裝置中a管的作用是_____________________________________________。
(2)寫出甲裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________________________。
(3)石灰乳的作用是___________________________________________________。
(4)反應(yīng)過程中用冷水浴冷卻的原因是___________________________________。
Ⅱ．合成K2FeO4：
①稱取5.05 g Fe(NO3)3·9H2O(相對分子質(zhì)量為404)固體，在冷水浴中分批加入Ⅰ中所得濾液，并不斷攪拌，反應(yīng)1小時后溶液呈深紫紅色(即Na2FeO4)。
②離心分離除去Na2FeO4水解得到的Fe(OH)3膠體，留上層清液(深紫紅色)。
③向②的上層清液中緩慢加入KOH飽和溶液50.00mL，冰水浴保持5 min，過濾，得K2FeO4(相對分子質(zhì)量為198)粗產(chǎn)品。
④將粗產(chǎn)品重結(jié)晶，并用異丙醇洗滌，低溫烘干，得純產(chǎn)品2.13 g。
(5)合成Na2FeO4的離子方程式為____________________________________。
(6)過程③加入飽和KOH溶液即可得到K2FeO4粗產(chǎn)品，原因是__________。
(7)用異丙醇洗滌的目的是__________________________________________。
(8)K2FeO4的產(chǎn)率為___________(保留至0.1%)。
【答案】(1)平衡壓強(qiáng)，使漏斗內(nèi)的液體能順利滴下(1分)
(2)2KMnO4＋16HCl=2KCl＋MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O (1分)
(3)除去未反應(yīng)的氯氣，防止氯氣污染空氣(2分)
(4)有利于氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成次氯酸鈉(2分)
(5)2Fe 3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O(2分)
(6)K2FeO4的溶解度小于 Na2FeO4，加入飽和 KOH 溶液可以增大 K+的濃度，使 Na2FeO4+2KOHK2FeO4+2NaOH 平衡向右移動，析出晶體(2分)
(7)用異丙醇代替水洗滌產(chǎn)品可以減少高鐵酸鉀的溶解損耗(2分) (8)86.1%(2分)
【解析】(1) 甲裝置中高錳酸鉀與濃鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣，利用a管可平衡壓強(qiáng)，使漏斗內(nèi)的液體能順利滴下；(2) 甲裝置中用高錳酸鉀固體粉末與濃鹽酸發(fā)生反應(yīng)可以制取氯氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO4＋16HCl=2KCl＋MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O；(3) 氯氣有毒，污染空氣，石灰乳除去未反應(yīng)氯氣，防止氯氣污染空氣；(4) 溫度不同時，氯氣與NaOH反應(yīng)的產(chǎn)物也不同，常溫下，生成次氯酸鈉，溫度高時，反應(yīng)生成氯酸鉀，6NaOH+3Cl2 5NaCl+NaClO3+3H2O，降低了次氯酸鈉的產(chǎn)量；則反應(yīng)過程中用冷水浴冷卻有利于氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成次氯酸鈉；(5) 氫氧化鐵被次氯酸根氧化為高鐵酸根(FeO42-)同時生成Cl-、H2O，反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++3ClO-+6OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O；(6) 該溫度下高鐵酸鉀的溶解度比高鐵酸鈉的溶解度小，加入飽和KOH溶液可以增大K+的濃度，減小高鐵酸鉀的溶解，促進(jìn)高鐵酸鉀晶體析出；(7) 高鐵酸鉀可溶于水，用異丙醇代替水洗滌產(chǎn)品，可減少高鐵酸鉀的溶解損耗；(8) 5.05g Fe(NO3)3?9H2O的物質(zhì)的量為n(Fe(NO3)3?9H2O)=0.0125mol，根據(jù)鐵元素守恒可知n(K2FeO4)=0.0125mol，則m(K2FeO4)=0.0125mol×198g/mol=2.475g，則產(chǎn)率為=×100%=86.1%。
27．(14分) 無色透明的鋯石(主要成分為ZrSiO4)酷似鉆石，是很好的鉆石代用品。鋯石又稱鋯英石，常含有鐵、鋁、銅的氧化物雜質(zhì)。工業(yè)上一種以鋯英石為原料制備ZrO2的工藝流程如圖所示：

已知：ⅰ.Zr在化合物中通常顯＋4價，“氯化”過程中除C、O元素外，其他元素均轉(zhuǎn)化為高價氯化物；
ⅱ.SiCl4極易水解生成硅酸；ZrCl4易溶于水，390 ℃升華；
ⅲ.Fe(SCN)3難溶于有機(jī)溶劑MIBK，Zr(SCN)4在水中的溶解度小于在有機(jī)溶劑MIBK中的溶解度。
請回答下列問題：
(1)“粉碎”鋯英石的目的為________________________________________________。
(2)①“氯化”過程中，鋯英石發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。
②“氯化”過程中ZrCl4的產(chǎn)率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示：

由圖可知，“氯化”過程選擇的最佳條件為________，“氯化”溫度超過390 ℃時，ZrCl4產(chǎn)率降低的原因為_________________________________________________________。
(3)“濾液1”中含有的陰離子除OH－、Cl－外，還有_____________________(填化學(xué)式)。
(4)①常用的銅抑制劑有NaCN(氰化鈉)，NaCN可與銅離子反應(yīng)生成Cu(CN)2{Ksp[Cu(CN)2]＝4×10－10}沉淀。已知鹽酸溶解后的溶液中Cu2＋的濃度為1 mol·L－1，當(dāng)溶液中Cu2＋濃度不大于1×10－6 mol·L－1時即達(dá)到后續(xù)生產(chǎn)的要求，則欲處理1 L該溶液至少需要2 mol·L－1的NaCN溶液的體積為________L(溶液混合時的體積變化忽略不計，計算結(jié)果保留兩位小數(shù))。
②由于氰化鈉有劇毒，所以需要對“廢液”中的氰化鈉進(jìn)行處理，通常選用漂白粉或漂白液在堿性條件下將氰化鈉氧化，其中一種產(chǎn)物為空氣的主要成分。請寫出在堿性條件下漂白液與氰化鈉反應(yīng)的離子方程式_____________________________________________。
(5)通過“萃取”“反萃取”可以分離鐵，富集鋯，原理為__________________________。
【答案】(1)增大反應(yīng)物接觸面積，縮短“氯化”時間，提高鋯英石的轉(zhuǎn)化率(2分)
(2)①ZrSiO4＋4Cl2＋4CO===ZrCl4＋SiCl4＋4CO2(2分)　②1 MPa、390 ℃　溫度高于390 ℃，ZrCl4因升華而逸出(2分)
(3)AlO、SiO(2分)
(4)①1.02?、?CN－＋5ClO－＋2OH－===2CO＋5Cl－＋N2↑＋H2O(2分)
(5)“絡(luò)合”后Fe3＋和Zr4＋分別與NH4SCN反應(yīng)生成Fe(SCN)3和Zr(SCN)4，F(xiàn)e(SCN)3難溶于MIBK，Zr(SCN)4則被MIBK萃取，進(jìn)入有機(jī)層，再利用H2SO4反萃取Zr(SCN)4，從而達(dá)到分離鐵，富集鋯的目的(4分)
【解析】(1)鋯英石“粉碎”后表面積增大，反應(yīng)速率加快，“氯化”時間縮短，鋯英石的轉(zhuǎn)化率提高。(2)①根據(jù)已知條件ⅰ可知，“氯化”過程中除C、O元素外，其他元素均轉(zhuǎn)化為高價氯化物，Zr在化合物中通常顯＋4價，因此“氯化”過程中，鋯英石發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)為ZrSiO4＋4Cl2＋4CO===ZrCl4＋SiCl4＋4CO2，此反應(yīng)體系為無水體系，SiCl4不水解。②由圖可知，壓強(qiáng)和溫度都會影響ZrCl4的產(chǎn)率，圖中“氯化”過程中ZrCl4的產(chǎn)率最高時的條件為1 MPa、390 ℃。由已知條件ⅱ可知ZrCl4易溶于水，390 ℃升華，因此若“氯化”溫度超過390 ℃，ZrCl4因升華而逸出，導(dǎo)致其產(chǎn)率降低。(3)“氯化”后“堿浸”，“氯化”產(chǎn)物ZrCl4與NaOH反應(yīng)生成難溶于水的Zr(OH)4，SiCl4水解生成的H2SiO3與NaOH反應(yīng)生成Na2SiO3，F(xiàn)e3＋、Cu2＋轉(zhuǎn)化為沉淀，Al3＋與過量NaOH溶液反應(yīng)生成AlO，因此，“濾液1”中含有的陰離子除OH－、Cl－外，還有AlO、SiO。(4)①1 L Cu2＋濃度為1 mol·L－1的溶液中n(Cu2＋)＝1 mol，消耗2 mol NaCN。c(Cu2＋)＝1×10－6 mol·L－1時，c(CN－)＝ mol·L－1＝2×10－2 mol·L－1，設(shè)至少需要NaCN溶液的體積為V L，則2V－2＝2×10－2×(V＋1)，解得V≈1.02。②選用漂白粉或漂白液在堿性條件下將氰化鈉氧化，其中一種產(chǎn)物為空氣的主要成分，即為N2，因此漂白液與氰化鈉反應(yīng)的離子方程式為2CN－＋5ClO－＋2OH－===2CO＋5Cl－＋N2↑＋H2O。(5)“濾液2”中含有Fe3＋和Zr4＋，“絡(luò)合”后形成Fe(SCN)3和Zr(SCN)4，由已知條件ⅲ可知Fe(SCN)3難溶于MIBK，Zr(SCN)4在水中的溶解度小于在有機(jī)溶劑MIBK中的溶解度，故通過萃取Zr(SCN)4進(jìn)入有機(jī)層，F(xiàn)e(SCN)3留在水層，再利用硫酸將含有Zr(SCN)4的有機(jī)層反萃取，從而達(dá)到分離鐵而富集鋯的目的。
28．(15分) )H2S是石油化工行業(yè)廣泛存在的污染性氣體，但同時也是重要的氫源和硫源，工業(yè)上可以采取多種方式處理。
Ⅰ.干法脫硫
(1)已知①H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g) ΔH1=-a kJ?mol-1，
②S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2=-b kJ?mol-1
則常溫下空氣直接氧化脫除H2S的反應(yīng)：2H2S(g)＋O2(g)=2S(s)＋2H2O(l) ?H=__kJ?mol-1。
(2)常用脫硫劑的脫硫效果及反應(yīng)條件如下表，最佳脫硫劑為__。
脫硫劑
出口硫(mg·m-3)
脫硫溫度(℃)
操作壓力(MPa)
再生條件
一氧化碳
＜1.33
300～400
0～3.0
蒸氣再生
活性炭
＜1.33
常溫
0～3.0
蒸氣再生
氧化鋅
＜1.33
350～400
0～5.0
不再生
錳礦
＜3.99
400
0～2.0
不再生
Ⅱ.熱分解法脫硫
在密閉容器中，充入一定量的H2S氣體，發(fā)生熱分解反應(yīng)H2S(g) H2(g)＋S2(g)控制不同的溫度和壓強(qiáng)進(jìn)行實驗，結(jié)果如圖(a)。

(3)圖(a)中壓強(qiáng)關(guān)系p1、p2、p3由大到小的順序為___________，該反應(yīng)為_________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(4)若壓強(qiáng)為p2、溫度為975℃時，H2S(g) H2(g)＋S2(g)的平衡常數(shù)K=0.04，則起始濃度c=__mol?Lˉ1，若向容器中再加入1 mol H2S氣體，相同溫度下再次達(dá)到平衡時，K__0.04(填“>”“p2>p1(2分) 吸熱(1分)
(4)0.018(2分) =(1分) (5)Fe2+-e-=Fe3+(2分) 陽離子 (1分)
(6)氣液比減小，通入H2S的總量減少，參加反應(yīng)的H2S的量減少，吸收速率減??；吸收液的量增大，氣液接觸更充分，使硫化氫的吸收率增大(3分)
【解析】Ⅰ. (1) ①H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g) ΔH1=-a kJ?mol-1，②S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2=-b kJ?mol-1，2×①-2×②得2H2S(g)＋O2(g)=2S(s)＋2H2O(l) ，此反應(yīng)的?H=2×ΔH1-2×ΔH2=-2a+2b kJ?mol-1。(2)結(jié)合題目中表格信息，活性炭出口硫小，溫度為常溫，操作壓力也小，且蒸氣可再生，故最佳脫硫劑為活性炭。
Ⅱ. (3) 反應(yīng)H2S(g) H2(g)＋S2(g)的正反應(yīng)方向為氣體體積增大的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動，H2S的平衡轉(zhuǎn)化率降低，即壓強(qiáng)越大H2S的平衡轉(zhuǎn)化率越低，因此p3>p2>p1；由題圖可知，壓強(qiáng)一定的情況下，隨著溫度升高H2S的平衡轉(zhuǎn)化率升高，因此該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。(4) 由題圖可知壓強(qiáng)為p2、溫度為975℃時H2S的平衡轉(zhuǎn)化率為40%，平衡常數(shù)K=0.04，設(shè)H2S起始濃度為x，利用三段式表示為：

K== 0.04，解得x=0.018 mol/L；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變平衡常數(shù)不變。
Ⅲ. (5) 反應(yīng)后溶液電解再生即將FeCl2氧化為FeCl3，電解反應(yīng)器中陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為Fe2+-e-=Fe3+，離子交換膜為陽離子交換膜。
(6)由題圖可知，氣液比減小，通入H2S的總量減小，參加反應(yīng)的H2S的量減小，吸收速率就較?。晃找旱牧吭龃?，氣液接觸充分，H2S的吸收率增大。
(二)選做題
37．[化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)](15分) 鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)是第四周期第Ⅷ族的元素，其單質(zhì)具有磁性，其化合物常用于制備電池導(dǎo)體。
(1)鐵、鈷、鎳均位于元素周期表______區(qū)， 基態(tài)Co的價電子排布式為______________。
(2)Fe、Co、Ni化學(xué)性質(zhì)相似的原因是______________________________。
(3)配位離子[Co(NO3)4]2-中，N的雜化方式為______________，該配離子中各元素的第一電離能的大小順序為______________，1mol該配離子中含s鍵數(shù)目為______。
(4)Ni(CO)4的結(jié)構(gòu)與相關(guān)性質(zhì)見表，其空間構(gòu)型為______，晶體類型為______晶體。
相對分子質(zhì)量
熔點(diǎn)
沸點(diǎn)
結(jié)構(gòu)
171
-19.3℃
43℃

(5)Sm(釤)、Ni、O形成的稀土鎳基氧化物具有金屬→絕緣體相轉(zhuǎn)變特性，其晶胞結(jié)構(gòu)中Sm和O如圖所示，Ni位于O形成正八面體空隙中，則該稀土鎳基氧化物的化學(xué)式為______________，設(shè)晶胞邊長為a pm，該稀土氧化物的摩爾質(zhì)量為M g/mol，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，則該氧化物的密度為______________g/cm3(用含a、M、NA的式子表示)。

【答案】(1)d(1分) 3d74s2 (1分)
(2)Fe、Co、Ni的電子層數(shù)相同，最外層電子數(shù)相同，原子半徑相近，化學(xué)性質(zhì)相似(2分)
(3) sp2(1分) N＞O＞Co(1分) 16NA(1分)
(4)正四面體(2分) 分子(1分) (5)SmNiO3(2分) (3分)
【解析】(1)由元素周期表結(jié)構(gòu)可知，鐵、鈷、鎳均位于元素周期表d區(qū)， Co的原子序數(shù)為27，所以基態(tài)Co的價電子排布式為3d74s2；(2)Fe、Co、Ni的核外電子排布式分別為：[Ar]3d64s2，[Ar]3d74s2，[Ar]3d84s2，電子層數(shù)相同，最外層電子數(shù)相同，只有次外層的3d電子數(shù)不同，故原子半徑相近，化學(xué)性質(zhì)相似；(3)配位離子[Co(NO3)4]2-中，Co2+的配位數(shù)為4，所以采用的雜化方式為sp2；同周期電離能從左往右逐漸增大，但由于N為半充滿結(jié)構(gòu)，電離能高于相鄰元素，Co為金屬，第一電離能最小，所以該配離子中各元素的第一電離能的大小順序為N＞O＞Co，硝酸根含3個s鍵，配位離子[Co(NO3)4]2-中，Co2+的配位數(shù)為4，存在4個配位鍵，共含s鍵數(shù)目為3×4+4=16，所以1mol該配離子中含s鍵數(shù)目為16NA；(4)由圖可知，Ni(CO)4的空間構(gòu)型為正四面體，熔沸點(diǎn)較低，屬于分子晶體；(5) Ni位于O形成正八面體空隙中，則Ni位于晶胞的頂點(diǎn)，該晶胞中含有1個Sm原子，8×=1個Ni原子，12×=3個O原子，則該稀土鎳基氧化物的化學(xué)式為SmNiO3，設(shè)晶胞邊長為a pm，該稀土氧化物的摩爾質(zhì)量為M g/mol，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，則該氧化物的密度為g/cm3。
38．[化學(xué)——選修5：有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)](15分) 芐丙酮香豆素(H)常用于防治血栓栓塞性疾病，其合成路線如圖所示(部分反應(yīng)條件略去)。

已知：①CH3CHO+CH3COCH3CH3CH(OH)CH2COCH3(其中一種產(chǎn)物)。
②RCOCH3+R1COOR2RCOCH2COR1+R2OH
③烯醇式()結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，容易結(jié)構(gòu)互變，但當(dāng)有共軛體系(苯環(huán)、碳碳雙鍵、碳氧雙鍵等)與其相連時變得較為穩(wěn)定。
(1)寫出化合物C中官能團(tuán)的名稱_________。
(2)寫出化合物D(分子式C9H6O3)的結(jié)構(gòu)簡式__________。
(3)寫出反應(yīng)⑤的反應(yīng)類型__________。
(4)寫出反應(yīng)④的化學(xué)方程式___________。
(5)寫出化合物F滿足以下條件所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式_______。
①屬于芳香族化合物但不能和FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)；
②1 mol該有機(jī)物能與2mol NaOH恰好完全反應(yīng)；
③1H-NMR圖譜表明分子中共有4種氫原子。
(6)參照芐丙酮香豆素的合成路線，設(shè)計一種以E和乙醛為原料制備的合成路線__________。
【答案】(1)羥基、羰基(2分) (2) (2分) (3)消去反應(yīng)(2分)
(4) + (2分)
(5)、、、(4分)
(6) (5分)
【解析】A發(fā)生取代反應(yīng)生成B，同時有乙酸生成；B發(fā)生異構(gòu)生成C，C轉(zhuǎn)化生成D，分子式C9H6O3，根據(jù)C、G、H的結(jié)構(gòu)簡式以及C→D的轉(zhuǎn)化條件可以推知D為；E發(fā)生信息①中反應(yīng)生成F，F(xiàn)在濃硫酸、加熱條件下生成G，結(jié)合G的結(jié)構(gòu)簡式可知E中含有苯環(huán)，故E為，則F為，F(xiàn)發(fā)生消去反應(yīng)生成G。(1)由結(jié)構(gòu)可知，化合物C中官能團(tuán)有：羥基、羰基；(2)由分析可知，化合物D的結(jié)構(gòu)簡式為：；(3)F為，根據(jù)G的結(jié)構(gòu)簡式以及反應(yīng)條件可知該反應(yīng)為羥基的消去反應(yīng)；(4)反應(yīng)④與題目所給信息①的反應(yīng)類似，根據(jù)信息①③可知該化學(xué)方程式為：+ ；(5)F的結(jié)構(gòu)簡式為，化合物F的同分異構(gòu)體滿足以下條件：①屬于芳香族化合物但不能和FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，說明含有苯環(huán)，但不含酚羥基；②1mol該有機(jī)物能與2mol NaOH恰好完全反應(yīng)，又因為F中只有兩個氧原子，所以說明存在酯基且水解生成羧酸與酚羥基；③1H-NMR圖譜檢測表明分子中共有4種氫原子，說明存在對稱結(jié)構(gòu)，符合條件的同分異構(gòu)體有：、、、；(6)與乙醛反應(yīng)生成，然后在濃硫酸、加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成，再與溴發(fā)生加成反應(yīng)生成，最后在堿性條件下水解生成，合成路線流程圖為：  。

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