主题排查6　归因分析　过程描述（讲义+课件 2份打包）2025年高考化学二轮复习

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1. 已知ClO2是黄绿色的气体，易溶于水；ClO2浓度过大易分解。利用如下装置制备亚氯酸钠(NaClO2)。
(1)写出下列反应的化学方程式。在装置B中，生成ClO2的反应：________________________________________ _______________。在装置D中，生成NaClO2的反应：______________________________________ __________。(2)为什么空气通入的速率过快或过慢都使得亚氯酸钠的产率下降：_______________________________________________________________________________________________________________________________。
2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4===2ClO2↑＋2Na2SO4＋H2O
2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2＋2H2O
空气通入的速率快，ClO2吸收的少，反应生成的NaClO2产率降低；空气通入的速率慢，ClO2浓度大易分解，反应生成的NaClO2产率降低
(1)沉淀：向酸性废水中加入适量Fe2(SO4)3溶液，废水中的氨氮转化为NH4Fe3(SO4)2(OH)6沉淀。该反应的离子方程式为____________________________ _________________________________________。(2)氧化：调节经沉淀处理后的废水pH约为6，加入NaClO溶液进一步氧化处理。①NaClO将废水中的氨氮转化为N2，该反应的离子方程式为_________________ _______________________________。②研究发现，废水中氨氮去除率随温度升高呈先升后降趋势。当温度大于30 ℃时，废水中氨氮去除率随着温度升高而降低，结合化学方程式解释其可能原因______________________________________________________。
3. (1)以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系如图所示。
①100～250 ℃乙酸的生成速率增加的原因：_____________________________ ___________________。②100～400 ℃反应的最佳的温度：___________③100～400 ℃乙酸的生成速率主要取决于温度影响的范围是______________。
温度升高，反应速率增大，催化剂的活性增强
(2)由工业级碳酸锂(含有少量碳酸镁等杂质)制备高纯碳酸锂。实验过程如下：已知在不同温度下蒸发分解碳酸锂的产率与溶解度关系如图：
90 ℃以下，随温度升高，碳酸锂产率升高的原因可能是____________________ ______________________________________________________________。
碳酸氢锂随温度的升高分解产率增大，碳酸锂的溶解度随温度升高而减小
(3)利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO2)2，其部分工艺流程如下：
Ca(NO2)2产品中的Ca(NO3)2含量升高
【解析】 (1)③根据图像，温度超过250 ℃时，催化剂效率降低，在300 ℃时失去活性，故300～400 ℃时乙酸的生成速率主要取决于温度影响。
4. 吸收工厂烟气中的SO2，能有效减少SO2对空气的污染。氨水、ZnO水悬浊液吸收烟气中SO2后经O2催化氧化，可得到硫酸盐。
(1)氨水吸收SO2。向氨水中通入少量SO2，主要反应的离子方程式为___________________________________ _________________________________________；当通入SO2至溶液pH＝6时，溶液中浓度最大的阴离子是_________(填化学式)。
(2)ZnO水悬浊液吸收SO2。向ZnO水悬浊液中匀速缓慢通入SO2，在开始吸收的40 mim内，SO2吸收率、溶液pH均经历了从几乎不变到迅速降低的变化(见图2)。溶液pH几乎不变阶段，主要产物是____________(填化学式)；SO2吸收率迅速降低阶段，主要反应的离子方程式为______________________________________________ _____________________________。
5. (1)实验室以废旧锂电池正极材料(含LiCO2及少量Al、Fe等)为原料制备C3O4。
萃取产生H＋，随pH的升高，H＋被消耗，促使萃取金属离子的反应正向移动
Na2C2O4溶液的碱性更强，易生成C(OH)2沉淀
(2)实验室以工业级硫酸锰粉末(含少量Ca、C等的硫酸盐)为原料获得电池级MnSO4，并制备催化剂的载体Mn3O4。
水分大量蒸发，硫酸盐杂质结晶析出量增加
(3)MnCl2极易吸水潮解，易溶于水和醋酸，不溶于苯；金属活泼性：Mn>Fe。某科研小组由粗锰粉(含Mn及少量Fe、Ni、Pb等单质)为原料制备MnCl2，部分实验过程如下：
“酸溶”时，盐酸要缓慢滴加的原因是________________________________ ______________________________________________________________________。“酸溶”过程中，溶液中Fe2＋的浓度先增大，后略有减小，减小的原因是________________________________________________________________________________。
防止活泼金属Mn与盐酸剧烈反应；防止反应放出大量的热，盐酸大量挥发；防止生成大量气体，使液体溢出
一部分Fe2＋被Mn置换出来，一部分Fe2＋被O2氧化为Fe3＋后再转化为Fe(OH)3沉淀出来
6. (1)温室气体CO2转化为甲酸(HCOOH)既具有经济技术意义，又具有环保意义，以CO2为碳源制备HCOOH已成为碳化学研究的热点。CO2直接加氢法：将n(CO2)∶n(H2)＝1∶4的混合气体充入某密闭容器中，在一定温度下，同时发生反应1和反应2。
在不同温度、压强下，测得相同时间内CO2的转化率如图所示。0.1 MPa时，在600 ℃之后CO2的转化率随温度升高而增大的主要原因是___________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
反应1是吸热反应，反应2是放热反应；600 ℃之后，随着温度升高，反应1正向进行的程度增大，反应2逆向进行，且相同时间内反应1消耗CO2的量大于反应2生成CO2的量
乙烯与O2在a、b两种催化剂作用下发生反应，催化剂的催化活性(用EO%衡量)及生成EO的选择性(用EO选择性%表示)与温度(T)的变化曲线如图2所示。
①依据图给信息，选择制备环氧乙烷的适宜条件为_____________________。②M点后曲线下降的原因为___________________________________________ _________________________________。③下列说法正确的有_________(填字母)。A. 催化剂的选择性越高，其达到最高反应活性所需的温度越高B. 不同催化剂达到最高活性时的温度不同C. 催化剂的催化活性与温度成正比
温度升高，催化剂活性降低，催化效率下降，发生反应Ⅱ，导致EO选择性下降
【解析】 (2)①依据图给信息，选择制备环氧乙烷的适宜条件为催化剂a、 220 ℃，此时反应温度较低，催化活性、生成EO的选择性较高。②M点后曲线下降的原因为温度升高，超过催化剂的活性温度导致催化剂活性降低，催化效率下降，发生反应Ⅱ导致选择性下降；③催化剂需要一定的合适的催化温度，与其选择性高低无关，A错误；不同催化剂达到最高活性时所需的温度不同，B正确；温度过高会导致催化剂失效，故催化剂的催化活性与温度不存在比例关系，C错误。
Fe3O4有磁性，吸引纳米铁，使其分散附着在Fe3O4表面，增大表面积；纳米铁能将含Fe3＋物质还原为Fe2＋，Fe2＋浓度增大，降解速率加快
(2)利用纳米铁粉去除水体中的Cr(Ⅵ)反应机理如图2所示。
①该反应机理中虚线部分可描述为______________________________________ _____________________________________________。②为了探究溶解氧对水体中的Cr(Ⅵ)去除率的影响，实验小组设计了一组对比实验，其中一组在反应中通入N2，另一组不通入N2。结果表明，实验初期，通入N2的去除率远高于未通入N2的去除率，其原因可能是__________________________ _________________________________________。
H＋被吸附到纳米铁表面得电子生成H2的同时生成Fe2＋；Fe2＋还原Cr(Ⅵ)生成Cr3＋和Fe3＋
有氧条件下，铁粉表面生成的氧化物在反应过程中起了一定阻碍作用
③某水样Cr(Ⅵ)的初始浓度为10 mg/L，在相同条件下，探讨了温度为15 ℃、 25 ℃、35 ℃、45 ℃对Cr(Ⅵ) 的去除率的影响，结果如图3所示，由图可知，温度在25 ℃时，去除率最高，其原因是_________________________________________ ________________________________________________________________________________________。
低于25 ℃时，温度升高，对铁氧化物层的腐蚀起到了促进作用，加快反应速率；高于25 ℃时，温度升高不利于发生吸附反应，导致去除率下降
8. 研究O3降解有机物的机理。MnO2催化O3反应的一种机理如图所示，“V”表示MnO2表面的氧离子空穴。图中所示的反应步骤Ⅱ可描述为__________________ ________________________________。根据此机理，实际具有催化活性的催化剂为____________(以含字母x的化学式表示其组成)。
10. CO2的资源化利用能有效减少CO2的排放，充分利用碳资源。甲烷-二氧化碳重整[CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)]反应过程机理模型如图所示(“*”表示吸附在催化剂表面的活性物种)。根据反应机理，生成CO的过程可描述为____________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________。
11. 在金属Pt、Cu和铱(Ir)的催化作用下，密闭容器中的H2可高效转化酸性溶液中的硝态氮。其工作原理如图所示。
12. 用Ir(Ⅲ)-PNP配合物(物质3)催化氢化CO2得到HCOO－，其循环机理如图所示。
请从化学键的断裂与形成的角度描述催化氢化CO2生成HCOO－的过程：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
H2断键生成H，与物质3形成Ir—H，CO2断开其中一个C===O，物质1中Ir—H断裂，二者形成Ir—O和H—O生成物质2；物质2在碱性条件下，断开Ir—O生成 HCOO－
(1)描述上述转化的具体过程：_______________________________________ ____________________________________________________________________________________。(2)若废水中存在一定浓度的O2时，则上述转化无法发生，其可能原因是_________________________________________________。
NO与O2反应生成了NO2，使步骤Ⅱ无法正常进行