資源簡介

主題排查6　歸因分析　過程描述
1. 已知ClO2是黃綠色的氣體，易溶于水；ClO2濃度過大易分解。利用如下裝置制備亞氯酸鈉(NaClO2)。
(1)寫出下列反應的化學方程式。
在裝置B中，生成ClO2的反應： 2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4===2ClO2↑＋2Na2SO4＋H2O　。
在裝置D中，生成NaClO2的反應： 2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2＋2H2O　。
(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率下降： 空氣通入的速率快，ClO2吸收的少，反應生成的NaClO2產率降低；空氣通入的速率慢，ClO2濃度大易分解，反應生成的NaClO2產率降低　。
(3)研究測得裝置D吸收液中的c(NaOH)與對粗產品中NaClO2含量的影響如圖所示，在最佳條件為c(NaOH)＝ 4　mol/L，＝ 0.8　。
2. 皮革廠的廢水中含有一定量的氨氮(以NH3、NH形式存在)，通過沉淀和氧化兩步處理后可使水中氨氮達到國家規定的排放標準。
(1)沉淀：向酸性廢水中加入適量Fe2(SO4)3溶液，廢水中的氨氮轉化為NH4Fe3(SO4)2(OH)6沉淀。該反應的離子方程式為 NH＋3Fe3＋＋2SO＋6H2O===NH4Fe3(SO4)2(OH)6↓＋6H＋　。
(2)氧化：調節經沉淀處理后的廢水pH約為6，加入NaClO溶液進一步氧化處理。
①NaClO將廢水中的氨氮轉化為N2，該反應的離子方程式為 3ClO－＋2NH===N2↑＋3Cl－＋2H＋＋3H2O　。
②研究發現，廢水中氨氮去除率隨溫度升高呈先升后降趨勢。當溫度大于30 ℃時，廢水中氨氮去除率隨著溫度升高而降低，結合化學方程式解釋其可能原因 ClO－易水解生成HClO,2HClO2HCl＋O2↑　。
(3)實驗室將含NO、NO的酸性工業廢水的NO全部氧化為NO，分別用鋁、鐵和鋁鐵合金對NO進行脫除。在0～3 h內，鋁和鐵對NO幾乎未脫除，而鋁鐵合金的脫除效率高，其可能的原因是
金屬鋁、鐵表面有氧化膜，阻礙了NO的脫除反應；鋁鐵合金中，鐵和鋁可以構成原電池，加快反應速率。
3. (1)以TiO2/Cu2Al2O4為催化劑，可以將CO2和CH4直接轉化成乙酸。在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率的關系如圖所示。
①100～250 ℃乙酸的生成速率增加的原因： 溫度升高，反應速率增大，催化劑的活性增強　。
②100～400 ℃反應的最佳的溫度： 250 ℃　
③100～400 ℃乙酸的生成速率主要取決于溫度影響的范圍是 300～400 ℃　。
(2)由工業級碳酸鋰(含有少量碳酸鎂等雜質)制備高純碳酸鋰。實驗過程如下：
已知在不同溫度下蒸發分解碳酸鋰的產率與溶解度關系如圖：
90 ℃以下，隨溫度升高，碳酸鋰產率升高的原因可能是 碳酸氫鋰隨溫度的升高分解產率增大，碳酸鋰的溶解度隨溫度升高而減小　。
(3)利用石灰乳和硝酸工業的尾氣(含NO、NO2)反應，既能凈化尾氣，又能獲得應用廣泛的Ca(NO2)2，其部分工藝流程如下：
該工藝控制NO和NO2的物質的量之比接近1∶1。
若>1，則會導致 尾氣中的NO含量升高　。
若<1，則會導致 Ca(NO2)2產品中的Ca(NO3)2含量升高　。
(4)寫出Na2CO3溶液吸收NO2的離子方程式： 2NO2＋CO===NO＋NO＋CO2　。
【解析】 (1)③根據圖像，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. 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、HSO、SO的物質的量分數隨pH的分布如圖1所示。
(1)氨水吸收SO2。向氨水中通入少量SO2，主要反應的離子方程式為 2NH3＋SO2＋H2O ===2NH＋SO(或2NH3·H2O ＋SO2===2NH＋SO＋H2O)　；當通入SO2至溶液pH＝6時，溶液中濃度最大的陰離子是 HSO　(填化學式)。
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40 mim內，SO2吸收率、溶液pH均經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，主要產物是 ZnSO3　(填化學式)；SO2吸收率迅速降低階段，主要反應的離子方程式為 ZnSO3＋SO2＋H2O===Zn2＋＋2HSO或ZnO＋2SO2＋H2O===Zn2＋＋2HSO　。
(3)O2催化氧化。其他條件相同時，調節吸收SO2得到溶液的pH在4.5～6.5范圍內，pH越低，SO生成速率越大，其主要原因是 隨著pH降低，HSO濃度增大　；隨著氧化的進行，溶液的pH將 減小　(填“增大”“減小”或“不變”)。
【解析】 (1)向氨水中通入少量SO2時，SO2與氨水反應生成亞硫酸銨，根據圖1所示，pH＝6時，溶液中含有HSO和SO，且根據微粒物質的量分數曲線可以看出溶液中陰離子濃度最大的是HSO。(2)反應開始時，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ZnO完全反應生成ZnSO3后，ZnSO3繼續吸收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＋＋2HSO(或ZnO＋2SO2＋H2O===Zn2＋＋2HSO)。(3)HSO經氧氣氧化生成SO，這一過程中需要調節溶液pH在4.5～6.5的范圍內，pH越低，溶液中的HSO的濃度越大，使得催化氧化過程中反應速率越快；隨著反應的不斷進行，大量的HSO反應生成SO，反應的離子方程式為2HSO＋O2===2SO＋2H＋，即氫離子濃度不斷增大，溶液pH不斷減小。
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(有機層)??MAn(有機層)＋nH＋(水層)。鈷、鋰在有機磷萃取劑中的萃取率與pH的關系如圖所示。隨pH的升高，Co2＋在有機磷萃取劑中萃取率增大的原因是 萃取產生H＋，隨pH的升高，H＋被消耗，促使萃取金屬離子的反應正向移動　。
②“沉鈷”時可加入H2C2O4溶液或(NH4)2C2O4溶液反應制得CoC2O4。不能用Na2C2O4溶液代替(NH4)2C2O4溶液的原因是 Na2C2O4溶液的堿性更強，易生成Co(OH)2沉淀　。
(2)實驗室以工業級硫酸錳粉末(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。
將工業級硫酸錳溶于水，蒸發結晶，趁熱過濾除去部分雜質。過程中雜質去除率隨MnSO4結晶率的變化如圖所示。雜質去除率隨MnSO4結晶率的增大反而下降的原因是 水分大量蒸發，硫酸鹽雜質結晶析出量增加　。
(3)MnCl2極易吸水潮解，易溶于水和醋酸，不溶于苯；金屬活潑性：Mn>Fe。某科研小組由粗錳粉(含Mn及少量Fe、Ni、Pb等單質)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 防止活潑金屬Mn與鹽酸劇烈反應；防止反應放出大量的熱，鹽酸大量揮發；防止生成大量氣體，使液體溢出　。“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 一部分Fe2＋被Mn置換出來，一部分Fe2＋被O2氧化為Fe3＋后再轉化為Fe(OH)3沉淀出來　。
6. (1)溫室氣體CO2轉化為甲酸(HCOOH)既具有經濟技術意義，又具有環保意義，以CO2為碳源制備HCOOH已成為碳化學研究的熱點。
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，同時發生反應1和反應2。
反應1：CO2(g)＋H2(g)??CO(g)＋H2O(g)ΔH1＞0
反應2：CO2(g)＋H2(g)??HCOOH(g)ΔH2＜0
在不同溫度、壓強下，測得相同時間內CO2的轉化率如圖所示。0.1 MPa時，在600 ℃之后CO2的轉化率隨溫度升高而增大的主要原因是 反應1是吸熱反應，反應2是放熱反應；600 ℃之后，隨著溫度升高，反應1正向進行的程度增大，反應2逆向進行，且相同時間內反應1消耗CO2的量大于反應2生成CO2的量　。
圖1
(2)環氧乙烷(，別稱EO)是重要的殺菌劑和工業合成原料。乙烯直接氧化法可的環氧乙烷，已知發生反應如下。
反應Ⅰ：CH2===CH2(g)＋O2(g)―→(g)　ΔH1
反應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生反應，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2
①依據圖給信息，選擇制備環氧乙烷的適宜條件為 催化劑a、220 ℃　。
②M點后曲線下降的原因為 溫度升高，催化劑活性降低，催化效率下降，發生反應Ⅱ，導致EO選擇性下降　。
③下列說法正確的有 B　(填字母)。
A. 催化劑的選擇性越高，其達到最高反應活性所需的溫度越高
B. 不同催化劑達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
【解析】 (2)①依據圖給信息，選擇制備環氧乙烷的適宜條件為催化劑a、220 ℃，此時反應溫度較低，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致催化劑活性降低，催化效率下降，發生反應Ⅱ導致選擇性下降；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，A錯誤；不同催化劑達到最高活性時所需的溫度不同，B正確；溫度過高會導致催化劑失效，故催化劑的催化活性與溫度不存在比例關系，C錯誤。
7. (1)納米Fe和Fe3O4均可用于降解含Cr2O的廢水。實驗證明Fe3O4輔助納米鐵去除Cr2O效果更佳，結合圖1，分析其原因是 Fe3O4有磁性，吸引納米鐵，使其分散附著在Fe3O4表面，增大表面積；納米鐵能將含Fe3＋物質還原為Fe2＋，Fe2＋濃度增大，降解速率加快　。
圖1
(2)利用納米鐵粉去除水體中的Cr(Ⅵ)反應機理如圖2所示。
圖2
①該反應機理中虛線部分可描述為 H＋被吸附到納米鐵表面得電子生成H2的同時生成Fe2＋；Fe2＋還原Cr(Ⅵ)生成Cr3＋和Fe3＋　。
②為了探究溶解氧對水體中的Cr(Ⅵ)去除率的影響，實驗小組設計了一組對比實驗，其中一組在反應中通入N2，另一組不通入N2。結果表明，實驗初期，通入N2的去除率遠高于未通入N2的去除率，其原因可能是 有氧條件下，鐵粉表面生成的氧化物在反應過程中起了一定阻礙作用　。
③某水樣Cr(Ⅵ)的初始濃度為10 mg/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，結果如圖3所示，由圖可知，溫度在25 ℃時，去除率最高，其原因是 低于25 ℃時，溫度升高，對鐵氧化物層的腐蝕起到了促進作用，加快反應速率；高于25 ℃時，溫度升高不利于發生吸附反應，導致去除率下降　。
圖3
8. 研究O3降解有機物的機理。MnO2催化O3反應的一種機理如圖所示，“Vo”表示MnO2表面的氧離子空穴。圖中所示的反應步驟Ⅱ可描述為 O3與晶體中的O2－反應生成O，同時釋放出O2　。根據此機理，實際具有催化活性的催化劑為 MnO2－x　(以含字母x的化學式表示其組成)。
【解析】 由圖可知，在步驟Ⅰ中，O3填充了一個氧離子空穴的同時得到了O2，該過程可表示為O3＋2e－===O2－＋O2，在步驟Ⅱ中，O3分子結合O2－生成O的同時釋放出了O2；由此可知，在O3降解有機物的過程中，起到催化作用的是部分O2－，故催化劑的化學式為MnO2－x。
9. 催化劑協同ZVI能將水體中的硝酸鹽(NO)轉化為N2，其催化還原反應的過程如圖。
NO轉化為N2示意圖可以描述為 Fe在催化劑表面失電子變為Fe2＋，在催化劑層中，H＋得電子變為H，酸性條件下，H還原NO變為NH，NH失去H變為N2　。
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)]反應過程機理模型如圖所示(“*”表示吸附在催化劑表面的活性物種)。根據反應機理，生成CO的過程可描述為 吸附在催化劑表面的CO2解離成CO和O*(活性氧原子)，吸附在催化劑表面的CH4解離成H2和CH(活性亞甲基)，O*和H2反應生成H2O，CH和H2O反應生成H2和CO*，CO*從催化劑表面脫附生成CO　。
11. 在金屬Pt、Cu和銥(Ir)的催化作用下，密閉容器中的H2可高效轉化酸性溶液中的硝態氮。其工作原理如圖所示。
NO被H2還原為N2的過程可描述為 液體中，H2在單原子鉑上失電子生成H＋，NO在單原子銅上得到H2失去的電子被還原為NO，NO繼續在單原子銅和單原子鉑上得電子被還原為N2O，N2O從液體中逸出，在銥表面被H2還原為N2　。
12. 用Ir(Ⅲ)-PNP配合物(物質3)催化氫化CO2得到HCOO－，其循環機理如圖所示。
請從化學鍵的斷裂與形成的角度描述催化氫化CO2生成HCOO－的過程： H2斷鍵生成H，與物質3形成Ir—H，CO2斷開其中一個C===O，物質1中Ir—H斷裂，二者形成Ir—O和H—O生成物質2；物質2在堿性條件下，斷開Ir—O生成HCOO－。
14. 科研人員研究發現厭氧氨氧化生物酶體系可以促進H＋和電子的轉移(如a、b和c)，能將廢水中的NO轉化為N2進入大氣層，其反應過程如圖所示。
(1)描述上述轉化的具體過程： NO在酶1存在下反應生成NO和H2O，NO與NH在酶2存在下發生反應生成N2H4和H2O，N2H4再失去電子，轉化為N2和H＋　。
(2)若廢水中存在一定濃度的O2時，則上述轉化無法發生，其可能原因是 NO與O2反應生成了NO2，使步驟Ⅱ無法正常進行　。(共35張PPT)
第三篇
考前排查
主題排查
主題排查6　歸因分析　過程描述
1. 已知ClO2是黃綠色的氣體，易溶于水；ClO2濃度過大易分解。利用如下裝置制備亞氯酸鈉(NaClO2)。
(1)寫出下列反應的化學方程式。
在裝置B中，生成ClO2的反應：________________________________________ _______________。
在裝置D中，生成NaClO2的反應：______________________________________ __________。
(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率下降：_______________________________________________________________________________________________________________________________。
2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4===2ClO2↑＋2Na2SO4＋H2O
2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2＋2H2O
空氣通入的速率快，ClO2吸收的少，反應生成的NaClO2產率降低；空氣通入的速率慢，ClO2濃度大易分解，反應生成的NaClO2產率降低
4
0.8
(1)沉淀：向酸性廢水中加入適量Fe2(SO4)3溶液，廢水中的氨氮轉化為NH4Fe3(SO4)2(OH)6沉淀。該反應的離子方程式為____________________________ _________________________________________。
(2)氧化：調節經沉淀處理后的廢水pH約為6，加入NaClO溶液進一步氧化處理。
①NaClO將廢水中的氨氮轉化為N2，該反應的離子方程式為_________________ _______________________________。
②研究發現，廢水中氨氮去除率隨溫度升高呈先升后降趨勢。當溫度大于30 ℃時，廢水中氨氮去除率隨著溫度升高而降低，結合化學方程式解釋其可能原因______________________________________________________。
3. (1)以TiO2/Cu2Al2O4為催化劑，可以將CO2和CH4直接轉化成乙酸。在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率的關系如圖所示。
①100～250 ℃乙酸的生成速率增加的原因：_____________________________ ___________________。
②100～400 ℃反應的最佳的溫度：___________
③100～400 ℃乙酸的生成速率主要取決于溫度影響的范圍是______________。
溫度升高，反應速率增大，催化劑的活性增強
250 ℃
300～400 ℃
(2)由工業級碳酸鋰(含有少量碳酸鎂等雜質)制備高純碳酸鋰。實驗過程如下：
已知在不同溫度下蒸發分解碳酸鋰的產率與溶解度關系如圖：
90 ℃以下，隨溫度升高，碳酸鋰產率升高的原因可能是____________________ ______________________________________________________________。
碳酸氫鋰隨溫度的升高分解產率增大，碳酸鋰的溶解度隨溫度升高而減小
(3)利用石灰乳和硝酸工業的尾氣(含NO、NO2)反應，既能凈化尾氣，又能獲得應用廣泛的Ca(NO2)2，其部分工藝流程如下：
尾氣中的NO含量升高
Ca(NO2)2產品中的Ca(NO3)2含量升高
＋CO2
【解析】 (1)③根據圖像，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. 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O2催化氧化，可得到硫酸鹽。
(1)氨水吸收SO2。向氨水中通入少量SO2，主要反應的離子方程式為___________________________________ _________________________________________；當通入SO2至溶液pH＝6時，溶液中濃度最大的陰離子是_________(填化學式)。
圖1
(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40 mim內，SO2吸收率、溶液pH均經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，主要產物是____________(填化學式)；SO2吸收率迅速降低階段，主要反應的離子方程式為______________________________________________ _____________________________。
圖2
ZnSO3
減小
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。
萃取產生H＋，隨pH的升高，H＋被消耗，促使萃取金屬離子的反應正向移動
Na2C2O4溶液的堿性更強，易生成Co(OH)2沉淀
(2)實驗室以工業級硫酸錳粉末(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。
水分大量蒸發，硫酸鹽雜質結晶析出量增加
(3)MnCl2極易吸水潮解，易溶于水和醋酸，不溶于苯；金屬活潑性：Mn>Fe。某科研小組由粗錳粉(含Mn及少量Fe、Ni、Pb等單質)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________________________________________________________________________________。
防止活潑金屬Mn與鹽酸劇烈反應；防止反應放出大量的熱，鹽酸大量揮發；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＋后再轉化為Fe(OH)3沉淀出來
6. (1)溫室氣體CO2轉化為甲酸(HCOOH)既具有經濟技術意義，又具有環保意義，以CO2為碳源制備HCOOH已成為碳化學研究的熱點。
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，同時發生反應1和反應2。
在不同溫度、壓強下，測得相同時間內CO2的轉化率如圖所示。0.1 MPa時，在600 ℃之后CO2的轉化率隨溫度升高而增大的主要原因是___________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
圖1
反應1是吸熱反應，反應2是放熱反應；600 ℃之后，隨著溫度升高，反應1正向進行的程度增大，反應2逆向進行，且相同時間內反應1消耗CO2的量大于反應2生成CO2的量
乙烯與O2在a、b兩種催化劑作用下發生反應，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2
①依據圖給信息，選擇制備環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，其達到最高反應活性所需的溫度越高
B. 不同催化劑達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
催化劑a、220 ℃
溫度升高，催化劑活性降低，催化效率下降，發生反應Ⅱ，導致EO選擇性下降
B
【解析】 (2)①依據圖給信息，選擇制備環氧乙烷的適宜條件為催化劑a、 220 ℃，此時反應溫度較低，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致催化劑活性降低，催化效率下降，發生反應Ⅱ導致選擇性下降；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，A錯誤；不同催化劑達到最高活性時所需的溫度不同，B正確；溫度過高會導致催化劑失效，故催化劑的催化活性與溫度不存在比例關系，C錯誤。
Fe3O4有磁性，吸引納米鐵，使其分散附著在Fe3O4表面，增大表面積；納米鐵能將含Fe3＋物質還原為Fe2＋，Fe2＋濃度增大，降解速率加快
(2)利用納米鐵粉去除水體中的Cr(Ⅵ)反應機理如圖2所示。
圖2
①該反應機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，實驗小組設計了一組對比實驗，其中一組在反應中通入N2，另一組不通入N2。結果表明，實驗初期，通入N2的去除率遠高于未通入N2的去除率，其原因可能是__________________________ _________________________________________。
H＋被吸附到納米鐵表面得電子生成H2的同時生成Fe2＋；Fe2＋還原Cr(Ⅵ)生成Cr3＋和Fe3＋
有氧條件下，鐵粉表面生成的氧化物在反應過程中起了一定阻礙作用
③某水樣Cr(Ⅵ)的初始濃度為10 mg/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3
低于25 ℃時，溫度升高，對鐵氧化物層的腐蝕起到了促進作用，加快反應速率；高于25 ℃時，溫度升高不利于發生吸附反應，導致去除率下降
8. 研究O3降解有機物的機理。MnO2催化O3反應的一種機理如圖所示，“Vo”表示MnO2表面的氧離子空穴。圖中所示的反應步驟Ⅱ可描述為__________________ ________________________________。根據此機理，實際具有催化活性的催化劑為____________(以含字母x的化學式表示其組成)。
MnO2－x
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)]反應過程機理模型如圖所示(“*”表示吸附在催化劑表面的活性物種)。根據反應機理，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可高效轉化酸性溶液中的硝態氮。其工作原理如圖所示。
12. 用Ir(Ⅲ)-PNP配合物(物質3)催化氫化CO2得到HCOO－，其循環機理如圖所示。
請從化學鍵的斷裂與形成的角度描述催化氫化CO2生成HCOO－的過程：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
H2斷鍵生成H，與物質3形成Ir—H，CO2斷開其中一個C===O，物質1中Ir—H斷裂，二者形成Ir—O和H—O生成物質2；物質2在堿性條件下，斷開Ir—O生成 HCOO－
(1)描述上述轉化的具體過程：_______________________________________ ____________________________________________________________________________________。
(2)若廢水中存在一定濃度的O2時，則上述轉化無法發生，其可能原因是_________________________________________________。
NO與O2反應生成了NO2，使步驟Ⅱ無法正常進行
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