铝、铁及其化合物在国民经济、日常生活中占有非常重要的地位。请回答下列问题：
（1）铝在自然界中以 态（填“游离”或“化合”）存在；铁的氧化物中常用作红色油漆和涂料的是 （填化学式），该氧化物与铝粉在高温下反应的化学方程式为 ；
（2）用离子方程式表示除去铁粉中混有的铝粉 ；
（3）下列对Fe2+的检验方法不合理的是 。
| A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈血红色，说明不含Fe2+ |
| B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变成血红色，说明原溶液中含有Fe2+ |
| C．向某溶液中加NaOH溶液得白色沉淀，再逐渐变为红褐色，说明该溶液中含有Fe2+ |
| D．向某溶液中滴入酸性高锰酸钾溶液，溶液紫红色褪去，说明该溶液中含有Fe2+ |
(14分)二氧化碳的捕集、利用与封存(CCUS)是我国能源领域的一个重要战略方向，CCUS或许发展成一项重要的新兴产业。
（1）国外学者提出的由CO2制取C的太阳能工艺如图所示
①“热分解系统”发生的反应为2Fe3O4
6FeO+O2↑，每分解lmolFe3O4转移电子的物质的量为 。
②“重整系统”发生反应的化学方程式为 。
（2）二氧化碳催化加氢合成低碳烯烃是目前研究的热门课题，起始时以0.1MPa，n(H2)：n(CO2)=3：1的投料比充入反应器中，发生反应：2CO2(g)+6H2(g)
C2H4(g)+4H2O(g)△H，不同温度下平衡时的四种气态物质的物质的量如图所示：
①曲线b表示的物质为 (写化学式)。
②该反应的△H 0(填：“>” 或“<”)
③为提高CO2的平衡转化率，除改变温度外，还可采取的措施是 (列举l项)。
（3）据报道以二氧化碳为原料采用特殊的电极电解强酸性的二氧化碳水溶液可得到多种燃料，其原理如图所示。
①该工艺中能量转化方式主要有 (写出其中两种形式即可)。
②电解时其中b极上生成乙烯的电极反应式为 。
(12分)氧化锌是重要的基础化工原料，从含锌废水(含Zn2+及少量的Mn2+、Fe2+及Pb2+等)为原料制取ZnO的实验流程如下：
已知几种难溶氢氧化物沉淀的PH范围
| 氢氧化物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Zn(OH)2 |
Pb(OH)2 |
| pH |
2.2～3.2 |
5.8～7.9 |
5.5～13.5 |
7.0～13.0 |
（1）KMnO4氧化废水中Mn2+生成MnO2的离子方程式为 ；滤渣I的主要成分除MnO2外，另一种
是 (写化学式)。
（2）滤渣II的主要成分除过量的Zn粉、MnO2外，还有 (写化学式)；滤渣II中含有二氧化锰，其可能原因是 。
（3）灼烧生成的碱式碳酸锌[ZnCO3·2Zn(OH)2]的化学方程式为 ；灼烧时，用到的硅酸盐质仪器除酒精灯外还用到的2种是 。
本题包括A、B两小题，请选定其中一题，并在相应的答题区域内作答。若多做，则按A题评分。
A．《物质结构与性质》非血红素铁是食物中的铁存在的形式之一，主要是三价铁与蛋白质和羧酸结合成络合物。
（1）Fe2＋基态核外电子排布式为 。
（2）KSCN是检验Fe3＋的试剂之一，与SCN－互为等电子体的一种分子为 (填化学式)。
（3）蛋白质分子中氨基氮原子的轨道杂化类型是 ；1mol 乙酸分子中含有σ的键的数目为 。
（4）把氯气通入黄血盐（K4[Fe(CN)6]）溶液中，得到赤血盐（K3[Fe(CN)6]），写 出该变化的化学方程式 。
（5）FeO晶胞结构如图所示，FeO晶体中Fe2＋配位数为 。
天然气是一种重要的清洁能源和化工原料，其主要成分为甲烷。
（1）科学家用氮化镓材料与铜组装如图的人工光合系统，利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH4。
①写出铜电极表面的电极反应式 。
②为提高该人工光合系统的工作效率，可向装置中加入少量 （选填“盐酸”或“硫酸”）。
（2）天然气中的H2S杂质常用氨水吸收，产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式 。
（3）天然气的一个重要用途是制取H2，其原理为：CO2(g)＋CH4(g) 
2CO(g)＋2H2(g) 。
①该反应的平衡常数表达式为 。
②在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1mol·L－1的CH4与CO2，在一定条件下发生反应，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如下图1所示，则压强P1 P2（填“大于”或“小于”）；压强为P2时，在Y点：v(正) v(逆)（填“大于”、“小于”或“等于”）。
（4）天然气也可重整生产化工原料，最近科学家们利用天然气无氧催化重整获得芳香烃X。由质谱分析得X的相对分子质量为106，其核磁共振氢谱如图2，则X的结构简式为 。
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