2025屆高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí)+++主題排查+++歸因分析　過程描述

2025高考化學(xué)三輪復(fù)習(xí)主題排查歸因分析過程描述1.已知ClO2是黃綠色的氣體，易溶于水；ClO2濃度大了易分解。利用如下裝置制備亞氯酸鈉(NaClO2)。回答相關(guān)問題。(1)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式。在裝置B中，生成ClO2的反應(yīng)：__________________________________________________________________________________。在裝置D中，生成NaClO2的反應(yīng)：____________________________________________________________________。(2)為什么空氣通入的速率過快或過慢都使得亞氯酸鈉的產(chǎn)率下降：______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)研究測得裝置D吸收液中的c(NaOH)與eq\f(nH2O2,nNaOH)對粗產(chǎn)品中NaClO2含量的影響如圖所示，在最佳條件為c(NaOH)＝______mol/L，eq\f(nH2O2,nNaOH)＝__________。2.皮革廠的廢水中含有一定量的氨氮(以NH3、NHeq\o\al(＋,4)形式存在)，通過沉淀和氧化兩步處理后可使水中氨氮達(dá)到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。(1)沉淀：向酸性廢水中加入適量Fe2(SO4)3溶液，廢水中的氨氮轉(zhuǎn)化為NH4Fe3(SO4)2(OH)6沉淀。該反應(yīng)的離子方程式為_______________________________________________________________________。(2)氧化：調(diào)節(jié)經(jīng)沉淀處理后的廢水pH約為6，加入NaClO溶液進(jìn)一步氧化處理。①NaClO將廢水中的氨氮轉(zhuǎn)化為N2，該反應(yīng)的離子方程式為____________________________________________________________。②研究發(fā)現(xiàn)，廢水中氨氮去除率隨溫度升高呈先升后降趨勢。當(dāng)溫度大于30℃時，廢水中氨氮去除率隨著溫度升高而降低，結(jié)合化學(xué)方程式解釋其可能原因：______________________________________________________________。(3)實驗室將含NOeq\o\al(－,2)、NOeq\o\al(－,3)的酸性工業(yè)廢水的NOeq\o\al(－,2)全部氧化為NOeq\o\al(－,3)，分別用鋁、鐵和鋁鐵合金對NOeq\o\al(－,3)進(jìn)行脫除。在0～3h內(nèi)，鋁和鐵對NOeq\o\al(－,3)幾乎未脫除，而鋁鐵合金的脫除效率高，其可能的原因是__________________________________________________________________________________________________。3.(1)以TiO2/Cu2Al2O4為催化劑，可以將CO2和CH4直接轉(zhuǎn)化成乙酸。在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率的關(guān)系如圖所示。①100～250℃乙酸的生成速率增加的原因：____________________________________________。②100～400℃反應(yīng)的最佳的溫度：______________。③100～400℃乙酸的生成速率主要取決于溫度影響的范圍是______________________。(2)由工業(yè)級碳酸鋰(含有少量碳酸鎂等雜質(zhì))制備高純碳酸鋰。實驗過程如下：已知在不同溫度下蒸發(fā)分解碳酸鋰的產(chǎn)率與溶解度關(guān)系如圖：90℃以下，隨溫度升高，碳酸鋰產(chǎn)率升高的原因可能是____________________________________________________________________。(3)利用石灰乳和硝酸工業(yè)的尾氣(含NO、NO2)反應(yīng)，既能凈化尾氣，又能獲得應(yīng)用廣泛的Ca(NO2)2，其部分工藝流程如下：該工藝控制NO和NO2的物質(zhì)的量之比接近1∶1。若eq\f(nNO,nNO2)>1，則會導(dǎo)致________________________。若eq\f(nNO,nNO2)<1，則會導(dǎo)致________________________________________________________。(4)寫出Na2CO3溶液吸收NO2的離子方程式：____________________________________________。4.吸收工廠煙氣中的SO2，能有效減少SO2對空氣的污染。氨水、ZnO水懸濁液吸收煙氣中SO2后經(jīng)O2催化氧化，可得到硫酸鹽。已知：室溫下，ZnSO3微溶于水，Zn(HSO3)2易溶于水；溶液中H2SO3、HSOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨pH的分布如圖1所示。(1)氨水吸收SO2。向氨水中通入少量SO2，主要反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________________________________________________________________________；當(dāng)通入SO2至溶液pH＝6時，溶液中濃度最大的陰離子是____________(填化學(xué)式)。圖1圖2(2)ZnO水懸濁液吸收SO2。向ZnO水懸濁液中勻速緩慢通入SO2，在開始吸收的40mim內(nèi)，SO2吸收率、溶液pH均經(jīng)歷了從幾乎不變到迅速降低的變化(見圖2)。溶液pH幾乎不變階段，主要產(chǎn)物是______________(填化學(xué)式)；SO2吸收率迅速降低階段，主要反應(yīng)的離子方程式為____________________________________________________________________________________________________。(3)O2催化氧化。其他條件相同時，調(diào)節(jié)吸收SO2得到溶液的pH在4.5～6.5范圍內(nèi)，pH越低SOeq\o\al(2－,4)生成速率越大，其主要原因是__________________________________；隨著氧化的進(jìn)行，溶液的pH將________(填“增大”“減小”或“不變”)。5.(1)實驗室以廢舊鋰電池正極材料(含LiCoO2及少量Al、Fe等)為原料制備Co3O4。已知：Ksp[Co(OH)2]＝1.6×10－15，Ksp(CoC2O4)＝6.3×10－8，Ksp(CoCO3)＝1.4×10－14。①“萃取”時，有機(jī)磷萃取劑(用HA表示)萃取金屬離子的原理可表示為Mn＋＋nHA(有機(jī)層)MAn(有機(jī)層)＋nH＋(水層)。鈷、鋰在有機(jī)磷萃取劑中的萃取率與pH的關(guān)系如圖所示。隨pH的升高，Co2＋在有機(jī)磷萃取劑中萃取率增大的原因是__________________________________________________________________________。②“沉鈷”時可加入H2C2O4溶液或(NH4)2C2O4溶液反應(yīng)制得CoC2O4。不能用Na2C2O4溶液代替(NH4)2C2O4溶液的原因是__________________________________________________________。(2)實驗室以工業(yè)級硫酸錳粉末(含少量Ca、Co等的硫酸鹽)為原料獲得電池級MnSO4，并制備催化劑的載體Mn3O4。將工業(yè)級硫酸錳溶于水，蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過濾除去部分雜質(zhì)。過程中雜質(zhì)去除率隨MnSO4結(jié)晶率eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(m結(jié)晶MnSO4,m總MnSO4)×100%))的變化如圖所示。雜質(zhì)去除率隨MnSO4結(jié)晶率的增大反而下降的原因是__________________________________________。(3)MnCl2極易吸水潮解，易溶于水和醋酸，不溶于苯；金屬活動性：Mn>Fe。某科研小組由粗錳粉(含Mn及少量Fe、Ni、Pb等單質(zhì))為原料制備MnCl2，部分實驗過程如下：“酸溶”時，鹽酸要緩慢滴加的原因是____________________________________________________________________________________________________。酸溶過程中，溶液中Fe2＋的濃度先增大，后略有減小，減小的原因是____________________________________________________________________________________________________。6.(1)溫室氣體CO2轉(zhuǎn)化為甲酸(HCOOH)既具有經(jīng)濟(jì)技術(shù)意義，又具有環(huán)保意義，以CO2為碳源制備HCOOH已成為碳化學(xué)研究的熱點。CO2直接加氫法：將n(CO2)∶n(H2)＝1∶4的混合氣體充入某密閉容器中，在一定溫度下，同時發(fā)生反應(yīng)1和反應(yīng)2。反應(yīng)1：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH1＞0反應(yīng)2：CO2(g)＋H2(g)HCOOH(g)ΔH2＜0在不同溫度、壓強(qiáng)下，測得相同時間內(nèi)CO2的轉(zhuǎn)化率如圖所示。0.1MPa時，在600℃之后CO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大的主要原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。圖1(2)環(huán)氧乙烷(，別稱EO)是重要的殺菌劑和工業(yè)合成原料。乙烯直接氧化法可的環(huán)氧乙烷，已知發(fā)生反應(yīng)如下。反應(yīng)Ⅰ：CH2=CH2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)→(g)ΔH1反應(yīng)Ⅱ：CH2=CH2(g)＋3O2(g)→2CO2(g)＋2H2O(g)ΔH2乙烯與O2在a、b兩種催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)，催化劑的催化活性(用EO%衡量)及生成EO的選擇性(用EO選擇性%表示)與溫度(T)的變化曲線如圖2所示。圖2①依據(jù)圖給信息，選擇制備環(huán)氧乙烷的適宜條件為________________________。②M點后曲線下降的原因為__________________________________________________________________________。③下列說法正確的有______(填字母)。A.催化劑的選擇性越高，其達(dá)到最高反應(yīng)活性所需的溫度越高B.不同催化劑達(dá)到最高活性時的溫度不同C.催化劑的催化活性與溫度成正比7.(1)納米Fe和Fe3O4均可用于降解含Cr2Oeq\o\al(2－,7)的廢水。實驗證明Fe3O4輔助納米鐵去除Cr2Oeq\o\al(2－,7)效果更佳，結(jié)合圖1，分析其原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________。圖1(2)利用納米鐵粉去除水體中的Cr(Ⅵ)反應(yīng)機(jī)理如圖2所示。圖2①該反應(yīng)機(jī)理中虛線部分可描述為______________________________________________________________________________________________________。②為了探究溶解氧對水體中的Cr(Ⅵ)去除率的影響，實驗小組設(shè)計了一組對比實驗，其中一組在反應(yīng)中通入N2，另一組不通入N2。結(jié)果表明，實驗初期，通入N2的去除率遠(yuǎn)高于未通入N2的去除率，其原因可能是________________________________________________________________。③某水樣Cr(Ⅵ)的初始濃度為10mg/L，在相同條件下，探討了溫度為15℃、25℃、35℃、45℃對Cr(Ⅵ)的去除率的影響，結(jié)果如圖3所示，由圖可知，溫度在25℃時，去除率最高，其原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。圖38.研究O3降解有機(jī)物的機(jī)理。MnO2催化O3反應(yīng)的一種機(jī)理如圖所示，“Vo”表示MnO2表面的氧離子空穴。圖中所示的反應(yīng)步驟Ⅱ可描述為____________________________________________________。根據(jù)此機(jī)理，實際具有催化活性的催化劑為________________(以含字母x的化學(xué)式表示其組成)。9.催化劑協(xié)同ZVI能將水體中的硝酸鹽(NOeq\o\al(－,3))轉(zhuǎn)化為N2，其催化還原反應(yīng)的過程如圖。NOeq\o\al(－,3)轉(zhuǎn)化為N2示意圖可以描述為____________________________________________________________________________________________________________________________。10.CO2的資源化利用能有效減少CO2的排放，充分利用碳資源。甲烷－二氧化碳重整[CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g)]反應(yīng)過程機(jī)理模型如圖所示(“*”表示吸附在催化劑表面的活性物種)。根據(jù)反應(yīng)機(jī)理，生成CO的過程可描述為__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。11.在金屬Pt、Cu和銥(Ir)的催化作用下，密閉容器中的H2可高效轉(zhuǎn)化酸性溶液中的硝態(tài)氮。其工作原理如圖所示。NOeq\o\al(－,3)被H2還原為N2的過程可描述為______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。12.用Ir(Ⅲ)-PNP配合物(物質(zhì)3)催化氫化CO2得到HCOO－，其循環(huán)機(jī)理如圖所示。請從化學(xué)鍵的斷裂與形成的角度描述催化氫化CO2生成HCOO－的過程：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。14.科研人員研究發(fā)現(xiàn)厭氧氨氧化生物酶體系可以促進(jìn)H＋和電子的轉(zhuǎn)移(如a、b和c)，能將廢水中的NOeq\o\al(－,2)轉(zhuǎn)化為N2進(jìn)入大氣層，其反應(yīng)過程如圖所示。(1)描述上述轉(zhuǎn)化的具體過程：______________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若廢水中存在一定濃度的O2時，則上述轉(zhuǎn)化無法發(fā)生，其可能原因是____________________________________________________。

答案解析1.(1)2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4=2ClO2↑＋2Na2SO4＋H2O2ClO2＋H2O2＋2NaOH=2NaClO2＋O2＋2H2O(2)空氣通入的速率快，ClO2吸收的少，反應(yīng)生成的NaClO2產(chǎn)率降低；空氣通入的速率慢，ClO2濃度大易分解，反應(yīng)生成的NaClO2產(chǎn)率降低(3)40.82.(1)NHeq\o\al(＋,4)＋3Fe3＋＋2SOeq\o\al(2－,4)＋6H2O=NH4Fe3(SO4)2(OH)6↓＋6H＋(2)①3ClO－＋2NHeq\o\al(＋,4)=N2↑＋3Cl－＋2H＋＋3H2O②ClO－易水解生成HClO,2HClOeq\o(=,\s\up7(△))2HCl＋O2↑(3)金屬鋁、鐵表面有氧化膜，阻礙了NOeq\o\al(－,3)的脫除反應(yīng)；鋁鐵合金中，鐵和鋁可以構(gòu)成原電池，加快反應(yīng)速率3.(1)①溫度升高，反應(yīng)速率增大，催化劑的活性增強(qiáng)②250℃③300～400℃(2)碳酸氫鋰隨溫度的升高分解產(chǎn)率增大，碳酸鋰的溶解度隨溫度升高而減小(3)尾氣中的NO含量升高Ca(NO2)2產(chǎn)品中的Ca(NO3)2含量升高(4)2NO2＋COeq\o\al(2－,3)=NOeq\o\al(－,3)＋NOeq\o\al(－,2)＋CO2【解析】(1)③根據(jù)圖像，溫度超過250℃時，催化劑效率降低，在300℃時失去活性，故300～400℃時乙酸的生成速率主要取決于溫度影響。4.(1)2NH3＋SO2＋H2O=2NHeq\o\al(＋,4)＋SOeq\o\al(2－,3)(或2NH3·H2O＋SO2=2NHeq\o\al(＋,4)＋SOeq\o\al(2－,3)＋H2O)HSOeq\o\al(－,3)(2)ZnSO3ZnSO3＋SO2＋H2O=Zn2＋＋2HSOeq\o\al(－,3)或ZnO＋2SO2＋H2O=Zn2＋＋2HSOeq\o\al(－,3)(3)隨著pH降低，HSOeq\o\al(－,3)濃度增大減小【解析】(1)向氨水中通入少量SO2時，SO2與氨水反應(yīng)生成亞硫酸銨，根據(jù)圖1所示，pH＝6時，溶液中含有HSOeq\o\al(－,3)和SOeq\o\al(2－,3)，且根據(jù)微粒物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)曲線可以看出溶液中陰離子濃度最大的是HSOeq\o\al(－,3)。(2)反應(yīng)開始時，懸濁液中的ZnO大量吸收SO2，生成微溶于水的ZnSO3，此時溶液pH幾乎不變，當(dāng)ZnO完全反應(yīng)生成ZnSO3后，ZnSO3繼續(xù)吸收SO2生成易溶于水的Zn(HSO3)2，此時溶液pH逐漸變小，SO2的吸收率逐漸降低，離子方程式為ZnSO3＋SO2＋H2O=Zn2＋＋2HSOeq\o\al(－,3)(或ZnO＋2SO2＋H2O=Zn2＋＋2HSOeq\o\al(－,3))。(3)HSOeq\o\al(－,3)經(jīng)氧氣氧化生成SOeq\o\al(2－,4)，這一過程中需要調(diào)節(jié)溶液pH在4.5～6.5的范圍內(nèi)，pH越低，溶液中的HSOeq\o\al(－,3)的濃度越大，使得催化氧化過程中反應(yīng)速率越快；隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行，大量的HSOeq\o\al(－,3)反應(yīng)生成SOeq\o\al(2－,4)，反應(yīng)的離子方程式為2HSOeq\o\al(－,3)＋O2=2SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋，即氫離子濃度不斷增大，溶液pH不斷減小。5.(1)①萃取產(chǎn)生H＋，隨pH的升高，H＋被消耗，促使萃取金屬離子的反應(yīng)正向移動②Na2C2O4溶液的堿性更強(qiáng)，易生成Co(OH)2沉淀(2)水分大量蒸發(fā)，硫酸鹽雜質(zhì)結(jié)晶析出量增加(3)防止活潑金屬Mn與鹽酸劇烈反應(yīng)；防止反應(yīng)放出大量的熱，鹽酸大量揮發(fā)；防止生成大量氣體，使液體溢出一部分Fe2＋被Mn置換出來，一部分Fe2＋被O2氧化為Fe3＋后再轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀出來6.(1)反應(yīng)1是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)2是放熱反應(yīng)；600℃之后，隨著溫度升高，反應(yīng)1正向進(jìn)行的程度增大，反應(yīng)2逆向進(jìn)行，且相同時間內(nèi)反應(yīng)1消耗CO2的量大于反應(yīng)2生成CO2的量(2)①催化劑a、220℃②溫度升高，催化劑活性降低，催化效率下降，發(fā)生反應(yīng)Ⅱ，導(dǎo)致EO選擇性下降③B【解析】(2)①依據(jù)圖給信息，選擇制備環(huán)氧乙烷的適宜條件為催化劑a、220℃，此時反應(yīng)溫度較低，催化活性、生成EO的選擇性較高。②M點后曲線下降的原因為溫度升高，超過催化劑的活性溫度導(dǎo)致催化劑活性降低，催化效率下降，發(fā)生反應(yīng)Ⅱ?qū)е逻x擇性下降；③催化劑需要一定的合適的催化溫度，與其選擇性高低無關(guān)，A錯誤；不同催化劑達(dá)到最高活性時所需的溫度不