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第一篇
微专题热练
微专题7 化学工艺流程
微专题热练22 化学工艺流程——陌生图像分析
图1
当pH<6.5时，随着pH升高，溶液中c(H＋)减小，平衡向正反应方向移动，更多的Co2＋与萃取剂反应，当pH>6.5时，随着pH升高，溶液中c(OH－)增大，Co2＋与OH－形成Co(OH)2沉淀
(2)“酸浸”实验中，镁的浸出率结果如图2所示。可知，当镁的浸出率为80%时，所采用的实验条件为_______________________。
图2
100 ℃、3 h左右
(3)酸浸时，若使钛的浸取率η达到90%，则根据如图3所示判断工业上应采取的适宜条件：酸浓度和液固比的取值分别约为__________、______。
图3
40%
6
(4)(2024·常熟检测)用纳米铁去除废水中的Cu2＋。常温下，选择Cu2＋初始浓度为2×10－4 mol/L的废水，控制纳米铁用量相同，测得Cu2＋去除率随初始pH的变化如图所示。写出初始pH在3～6内Cu2＋去除率随初始pH增大缓慢上升，pH在6～7内Cu2＋去除率随初始pH增大快速上升的原因：_________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
初始pH在3～6范围内，pH上升，c(H＋)减小，与H＋反应的铁减少，更多的铁与Cu2＋反应，Cu2＋去除率缓升； pH在6～7范围内，除了铁与Cu2＋反应外，pH上升，c(OH－)增大，Cu2＋转化为Cu(OH)2，Cu2＋去除率迅速上升
2. (1)(2023·苏州期末)以Fe(NO3)3作为铁源制备高铁酸钾(K2FeO4)，可用于去除水体中的As(Ⅲ)。已知：K2FeO4微溶于水，在酸性或中性溶液中迅速氧化H2O产生O2，在碱性溶液中较稳定；在Fe3＋和Fe(OH)3催化作用下发生分解。某水样中As元素主要以As(Ⅲ)存在，As(Ⅲ)可被K2FeO4氧化为As(Ⅴ)，再通过Fe(Ⅲ)吸附去除。K2FeO4对水中As元素的去除率随pH变化如图1所示。当pH大于7时，As去除率迅速下降的原因是____________________________________________________________ __________________。
图1
碱性条件下，K2FeO4氧化As(Ⅲ)的速率减慢；溶液中用于吸附的Fe(Ⅲ)的量减少
(2)(2023·南京三模节选)将空气以一定流速通过
加热的CuS试样，测得固体质量和流出气体中SO2含
量随温度的变化如图2所示。在200～300 ℃范围内，
CuS经历如下转化：CuS→Cu2S→CuO·CuSO4，固体
质量减少的主要原因是_________________________ _____________________________________________。
图2
CuS生成Cu2S时失重的质量大于部分Cu2S生成CuO·CuSO4时增重的质量
【解析】 (2)由图可知，在200～300 ℃温度范围内，有SO2生成，即有部分S元素损失，当固体质量减少时，说明CuS生成Cu2S时失重的质量大于Cu2S生成CuO·CuSO4时增重的质量。
3. (2024·南通如皋)沸石分子筛的结构为相邻的硅氧四面体和铝氧四面体相互连接形成的笼状结构，沸石分子筛的结构示意图及部分平面结构分别如图1、图2所示。沸石分子筛中存在一定大小的空隙，其中的Na＋可与其他阳离子发生交换。
图1 图2
② 沸石分子筛对Cu2＋去除率随溶液pH的关系如图3所示。pH越大，Cu2＋去除率越高的原因是__________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________。
图3
H＋与Cu2＋均可与沸石分子筛中的Na＋进行交换，pH较小时， H＋浓度较高，与Na＋交换的Cu2＋变少；随着pH升高，溶液中的Cu2＋会生成Cu(OH)2沉淀，Cu2＋去除率增大
图1
1∶4
(2)“沉钪”时得到Sc2(C2O4)3·6H2O沉淀。“沉钪”时测得相同时间钪的沉淀率随温度的变化如图2所示，随温度升高钪的沉淀率先升高后降低的可能原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
图2
温度低于80 ℃时，随温度升高，沉淀反应速率加快，钪的沉淀率上升(或随温度升高，草酸电离程度增大，草酸根离子浓度增大，钪的沉淀率上升)；温度高于80 ℃时，随着温度的升高，草酸钪的溶解度增大，致使钪的沉淀率下降
5. 一种固定烟气中CO2的工艺流程如下：
(1)“反应Ⅱ”中，溶液的pH和导电能力随时间
的变化如图1所示，导电能力初始时快速降低，后来
逐渐上升的原因是_____________________________
_____________________________________________
_____________________________________________
___________________________________________。
图1
(2)CaCO3可用于调节废水的pH，以除去其中的Fe3＋，溶液pH对除铁效率影响如图2所示。除铁时pH稍大会生成Fe(OH)3胶体，显著降低除铁效率，其原因是____________________________________________________________________________________。
图2
Fe(OH)3胶粒小不易过滤；Fe(OH)3胶粒吸附离子带相同电荷相互排斥，导致沉淀速率慢
6. 去除烟气中的氮氧化物(NO、NO2)是当前环境保护研
究的热点课题。工业上用金属配合物来吸附氮的氧化物是当
今烟气处理的重要研究课题。铁元素与EDTA配合物中，只有
亚铁配合物[Fe(Ⅱ)EDTA]能吸附氮氧化物，相同条件下氮氧
化物的去除率与烟气中的氧气含量的变化如图所示。
(1)无氧烟气的氮氧化物去除率低于2%的含氧烟气的原因是_________________ ___________________________________________________________________________________________。
(2)8%的含氧烟气的氮氧化物去除率低于2%的含氧烟气的原因是_____________ ___________________________________________________________________________________。
烟气中少量的氧气能将NO氧化成NO2，NO2在水中的溶解度大于NO(NO2更易被吸附)，所以氮氧化物去除率高
烟气中过量的氧气能将Fe2＋氧化成Fe3＋，Fe3＋的EDTA配合物不能吸附氮氧化物，所以氮氧化物去除率低
7. NaClO除去水中氨氮的反应过程如下：
图1
部分氮元素被氧化为氮
的含氧酸盐，仍然留在水溶液中
图2
NH2Cl具有氧化性，能
将KI氧化为I2
8. (2024·南京二模)高效氧化剂亚氯酸钠(NaClO2)常用于烟气脱硝(NOx)和废水脱除氨氮。
(1)NaClO2的制备。一种制备NaClO2的过程可表示如下：
①“反应2”的化学方程式为____________________________________________ _____________。
②“反应1”的产物ClO2经净化后常作为饮用水消毒剂替代传统的Cl2，从消毒后饮用水水质和消毒效率(单位质量消毒剂被还原时得电子数)的角度考虑，用ClO2替代Cl2的原因是__________________________________________________________ _____________。
2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2↑＋
2H2O
可避免产生对人体有害的有机氯化物且ClO2的消毒效率是Cl2的
2.63倍
(2)NaClO2溶液对烟气脱硝。
②Fe3＋催化NaClO2溶液脱硝。其他条件相同时，烟气中NO氧化率随c(Fe3＋)、反应温度的变化分别如图1、图2所示。
图1 图2
Ⅰ. NO氧化率随c(Fe3＋)增大而增大的原因是_____________________________ _________________________________________。
Ⅱ. 温度升高，NO氧化率先增大后减小的可能原因是______________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
催化剂Fe3＋的浓度增大，生成
性更强的ClO2速率加快，NO的氧化率提高
温度升高，Fe3＋催化NaClO2生成ClO2的反应速率加快，ClO2氧化NO的速率加快；ClO2和NO在水中的溶解度减小，导致NO氧化速率减慢。温度低于60 ℃时，以前者为主，高于60 ℃时，以后者为主
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微专题热练22 化学工艺流程——陌生图像分析
1. (1)(2023·苏锡常镇一调)Co2＋的萃取率随pH的变化如图1所示。已知：萃取时发生的反应为Co2＋＋n(HA)2CoA2·(n－1)(HA)2＋2H＋。 Co2＋萃取率随pH升高先增大后减小的可能原因是 当pH<6.5时，随着pH升高，溶液中c(H＋)减小，平衡向正反应方向移动，更多的Co2＋与萃取剂反应，当pH>6.5时，随着pH升高，溶液中c(OH－)增大，Co2＋与OH－形成Co(OH)2沉淀 。
图1 图2
(2)“酸浸”实验中，镁的浸出率结果如图2所示。可知，当镁的浸出率为80%时，所采用的实验条件为 100 ℃、3 h左右 。
(3)酸浸时，若使钛的浸取率η达到90%，则根据如图3所示判断工业上应采取的适宜条件：酸浓度和液固比的取值分别约为 40% 、 6 。
图3
(4)(2024·常熟检测)用纳米铁去除废水中的Cu2＋。常温下，选择Cu2＋初始浓度为2×10－4 mol/L的废水，控制纳米铁用量相同，测得Cu2＋去除率随初始pH的变化如图所示。写出初始pH在3～6内Cu2＋去除率随初始pH增大缓慢上升，pH在6～7内Cu2＋去除率随初始pH增大快速上升的原因： 初始pH在3～6范围内，pH上升，c(H＋)减小，与H＋反应的铁减少，更多的铁与Cu2＋反应，Cu2＋去除率缓升； pH在6～7范围内，除了铁与Cu2＋反应外，pH上升，c(OH－)增大，Cu2＋转化为Cu(OH)2，Cu2＋去除率迅速上升 。
2. (1)(2023·苏州期末)以Fe(NO3)3作为铁源制备高铁酸钾(K2FeO4)，可用于去除水体中的As(Ⅲ)。已知：K2FeO4微溶于水，在酸性或中性溶液中迅速氧化H2O产生O2，在碱性溶液中较稳定；在Fe3＋和Fe(OH)3催化作用下发生分解。某水样中As元素主要以As(Ⅲ)存在，As(Ⅲ)可被K2FeO4氧化为As(Ⅴ)，再通过Fe(Ⅲ)吸附去除。K2FeO4对水中As元素的去除率随pH变化如图1所示。当pH大于7时，As去除率迅速下降的原因是 碱性条件下，K2FeO4氧化As(Ⅲ)的速率减慢；溶液中用于吸附的Fe(Ⅲ)的量减少 。
图1
(2)(2023·南京三模节选)将空气以一定流速通过加热的CuS试样，测得固体质量和流出气体中SO2含量随温度的变化如图2所示。在200～300 ℃范围内，CuS经历如下转化：CuS→Cu2S→CuO·CuSO4，固体质量减少的主要原因是 CuS生成Cu2S时失重的质量大于部分Cu2S生成CuO·CuSO4时增重的质量 。
图2
【解析】 (2)由图可知，在200～300 ℃温度范围内，有SO2生成，即有部分S元素损失，当固体质量减少时，说明CuS生成Cu2S时失重的质量大于Cu2S生成CuO·CuSO4时增重的质量。
3. (2024·南通如皋)沸石分子筛的结构为相邻的硅氧四面体和铝氧四面体相互连接形成的笼状结构，沸石分子筛的结构示意图及部分平面结构分别如图1、图2所示。沸石分子筛中存在一定大小的空隙，其中的Na＋可与其他阳离子发生交换。
图1 图2
① 沸石分子筛可以用于去除废水中NH3和NH，原理是 NH3分子直径小于沸石分子筛中的空隙，沸石分子筛通过吸附去除废水中NH3；废水中的NH可以与沸石分子筛中Na＋发生离子交换而去除 。
② 沸石分子筛对Cu2＋去除率随溶液pH的关系如图3所示。pH越大，Cu2＋去除率越高的原因是 H＋与Cu2＋均可与沸石分子筛中的Na＋进行交换，pH较小时，H＋浓度较高，与Na＋交换的Cu2＋变少；随着pH升高，溶液中的Cu2＋会生成Cu(OH)2沉淀，Cu2＋去除率增大 。
图3
4. (2023·徐州考前打靶)钪(Sc)广泛应用于航空航天、超导、核能等领域。从钛白水解工业废酸(含Sc3＋、TiO2＋、Mn2＋、H＋、SO等离子)中提取Sc2O3的一种工艺流程如下：
(1)钪的萃取率(E%)与值[萃取剂体积(O)和废酸液体积(A)之比]的关系如图1所示。采用一次萃取时，应选择最合适的值为 1∶4 。
图1
(2)“沉钪”时得到Sc2(C2O4)3·6H2O沉淀。“沉钪”时测得相同时间钪的沉淀率随温度的变化如图2所示，随温度升高钪的沉淀率先升高后降低的可能原因是 温度低于80 ℃时，随温度升高，沉淀反应速率加快，钪的沉淀率上升(或随温度升高，草酸电离程度增大，草酸根离子浓度增大，钪的沉淀率上升)；温度高于80 ℃时，随着温度的升高，草酸钪的溶解度增大，致使钪的沉淀率下降 。
图2
【解析】 (1)由图1可知，值为1∶4时，E%比较高，当大于1∶4(如1∶2)时，处理的废酸液体积太小，当小于1∶4(如1∶6或1∶8)时，E%太低。
5. 一种固定烟气中CO2的工艺流程如下：
(1)“反应Ⅱ”中，溶液的pH和导电能力随时间的变化如图1所示，导电能力初始时快速降低，后来逐渐上升的原因是 初始时导电能力快速降低，是由于NH、CO(或HCO)等离子浓度因反应快速降低所致，后来由于氨水的电离及过量Ca(OH)2的电离导致离子浓度增大，导电能力逐渐上升 。
图1
(2)CaCO3可用于调节废水的pH，以除去其中的Fe3＋，溶液pH对除铁效率影响如图2所示。除铁时pH稍大会生成Fe(OH)3胶体，显著降低除铁效率，其原因是 Fe(OH)3胶粒小不易过滤；Fe(OH)3胶粒吸附离子带相同电荷相互排斥，导致沉淀速率慢 。
图2
【解析】 (1)反应Ⅰ后的溶液中主要含有NH和CO，加入石灰乳时生成CaCO3沉淀和弱电解质NH3·H2O，故初始时溶液中的NH、CO浓度因反应快速降低而导致导电能力快速下降；后来加入过量的 Ca(OH)2，由于生成氨水的电离及过量Ca(OH)2的电离导致离子浓度增大，导电能力逐渐上升。(2)由于pH稍大会生成 Fe(OH)3 胶体，而Fe(OH)3胶粒小不易过滤，Fe(OH)3胶粒吸附离子带相同电荷相互排斥，导致沉淀速率慢等，从而使得除铁效率较低。
6. 去除烟气中的氮氧化物(NO、NO2)是当前环境保护研究的热点课题。工业上用金属配合物来吸附氮的氧化物是当今烟气处理的重要研究课题。铁元素与EDTA配合物中，只有亚铁配合物[Fe(Ⅱ)EDTA]能吸附氮氧化物，相同条件下氮氧化物的去除率与烟气中的氧气含量的变化如图所示。
(1)无氧烟气的氮氧化物去除率低于2%的含氧烟气的原因是 烟气中少量的氧气能将NO氧化成NO2，NO2在水中的溶解度大于NO(NO2更易被吸附)，所以氮氧化物去除率高 。
(2)8%的含氧烟气的氮氧化物去除率低于2%的含氧烟气的原因是 烟气中过量的氧气能将Fe2＋氧化成Fe3＋，Fe3＋的EDTA配合物不能吸附氮氧化物，所以氮氧化物去除率低 。
7. NaClO除去水中氨氮的反应过程如下：
NaClO＋H2ONaOH＋HClO、
NH3＋HClO===NH2Cl＋H2O、
2NH2Cl＋HClO===N2↑＋3HCl＋H2O。
已知：NH3比NH更易被氧化。
(1)控制溶液的pH＝7，测得反应相同时间，溶液中的氨氮、总氮(所有含氮微粒)的去除率随初始的比例如图1所示。当>7.6，随的增大，氨氮去除率始终接近100%，而总氮去除率逐渐降低的原因是 部分氮元素被氧化为氮的含氧酸盐，仍然留在水溶液中 。
图1
(2)NaClO与NH3恰好完全反应时，的理论值是1.5。 控制溶液的pH＝7，测得反应相同时间，溶液中余氯含量与投入的比值关系如图2所示。水中的余氯的计算方法是向水中加入足量KI，生成的I2的物质的量看成是水中Cl2的物质的量。当＝1时，溶液中余氯含量较大的原因是 NH2Cl具有氧化性，能将KI氧化为I2 。
图2
【解析】 (1)随的增大，部分氮元素被氧化为氮的含氧酸盐，仍然留在水溶液中，氨氮去除率始终接近100%，而总氮去除率逐渐降低。(2)当＝1时反应生成NH2Cl，NH2Cl具有氧化性，能将KI氧化为I2，溶液中消耗氯气的量减少，余氯含量较大。
8. (2024·南京二模)高效氧化剂亚氯酸钠(NaClO2)常用于烟气脱硝(NOx)和废水脱除氨氮。
(1)NaClO2的制备。一种制备NaClO2的过程可表示如下：
①“反应2”的化学方程式为 2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2↑＋2H2O 。
②“反应1”的产物ClO2经净化后常作为饮用水消毒剂替代传统的Cl2，从消毒后饮用水水质和消毒效率(单位质量消毒剂被还原时得电子数)的角度考虑，用ClO2替代Cl2的原因是 可避免产生对人体有害的有机氯化物且ClO2的消毒效率是Cl2的2.63倍 。
(2)NaClO2溶液对烟气脱硝。
①酸性条件下，Fe3＋可催化溶液中的NaClO2产生氧化性更强的ClO2气体，总反应可表示为5ClO＋4H＋4ClO2＋Cl－＋2H2O。 请补充完整过程Ⅱ的离子方程式：
Ⅰ. Fe3＋＋ClO===FeClO；
Ⅱ. FeClO===Fe2＋＋ClO2 ；
Ⅲ. 5Fe2＋＋ClO2＋4H＋===5Fe3＋＋Cl－＋2H2O。
②Fe3＋催化NaClO2溶液脱硝。其他条件相同时，烟气中NO氧化率随c(Fe3＋)、反应温度的变化分别如图1、图2所示。
图1 图2
Ⅰ. NO氧化率随c(Fe3＋)增大而增大的原因是 催化剂Fe3＋的浓度增大，生成氧化性更强的ClO2速率加快，NO的氧化率提高 。
Ⅱ. 温度升高，NO氧化率先增大后减小的可能原因是 温度升高，Fe3＋催化NaClO2生成ClO2的反应速率加快，ClO2氧化NO的速率加快；ClO2和NO在水中的溶解度减小，导致NO氧化速率减慢。温度低于60 ℃时，以前者为主，高于60 ℃时，以后者为主 。
(3)NaClO2溶液处理氨氮废水。向一定量酸性氨氮废水中加入一定体积已知浓度的NaClO2溶液，用传感器测得溶液中NH与NO含量随反应时间的变化如图3所示。
图3
判断该实验中被氧化的NH是否全部转化为NO的依据为 一定时间内，相同体积溶液中，若NH减少的质量与NO增加的质量的比值约为9∶31，则被氧化的NH几乎全部转化为NO 。
【解析】 (1)②当消毒效果相同时，ClO2的消毒效率是Cl2的≈2.63倍，Cl2消毒后使得水体中含有产生对人体有害的有机氯化物，故使用ClO2可提高消毒效率且能防止有机氯化物对人体的危害。微专题7 化学工艺流程
微专题热练22 化学工艺流程——陌生图像分析
1. (1)(2023·苏锡常镇一调)Co2＋的萃取率随pH的变化如图1所示。已知：萃取时发生的反应为Co2＋＋n(HA)2CoA2·(n－1)(HA)2＋2H＋。 Co2＋萃取率随pH升高先增大后减小的可能原因是
。
图1 图2
(2)“酸浸”实验中，镁的浸出率结果如图2所示。可知，当镁的浸出率为80%时，所采用的实验条件为 。
(3)酸浸时，若使钛的浸取率η达到90%，则根据如图3所示判断工业上应采取的适宜条件：酸浓度和液固比的取值分别约为 、 。
图3
(4)(2024·常熟检测)用纳米铁去除废水中的Cu2＋。常温下，选择Cu2＋初始浓度为2×10－4 mol/L的废水，控制纳米铁用量相同，测得Cu2＋去除率随初始pH的变化如图所示。写出初始pH在3～6内Cu2＋去除率随初始pH增大缓慢上升，pH在6～7内Cu2＋去除率随初始pH增大快速上升的原因：
。
2. (1)(2023·苏州期末)以Fe(NO3)3作为铁源制备高铁酸钾(K2FeO4)，可用于去除水体中的As(Ⅲ)。已知：K2FeO4微溶于水，在酸性或中性溶液中迅速氧化H2O产生O2，在碱性溶液中较稳定；在Fe3＋和Fe(OH)3催化作用下发生分解。某水样中As元素主要以As(Ⅲ)存在，As(Ⅲ)可被K2FeO4氧化为As(Ⅴ)，再通过Fe(Ⅲ)吸附去除。K2FeO4对水中As元素的去除率随pH变化如图1所示。当pH大于7时，As去除率迅速下降的原因是 。
图1
(2)(2023·南京三模节选)将空气以一定流速通过加热的CuS试样，测得固体质量和流出气体中SO2含量随温度的变化如图2所示。在200～300 ℃范围内，CuS经历如下转化：CuS→Cu2S→CuO·CuSO4，固体质量减少的主要原因是 。
图2
【
3. (2024·南通如皋)沸石分子筛的结构为相邻的硅氧四面体和铝氧四面体相互连接形成的笼状结构，沸石分子筛的结构示意图及部分平面结构分别如图1、图2所示。沸石分子筛中存在一定大小的空隙，其中的Na＋可与其他阳离子发生交换。
图1 图2
① 沸石分子筛可以用于去除废水中NH3和NH，原理是 。
② 沸石分子筛对Cu2＋去除率随溶液pH的关系如图3所示。pH越大，Cu2＋去除率越高的原因是
。
图3
4. (2023·徐州考前打靶)钪(Sc)广泛应用于航空航天、超导、核能等领域。从钛白水解工业废酸(含
Sc3＋、TiO2＋、Mn2＋、H＋、SO等离子)中提取Sc2O3的一种工艺流程如下：
(1)钪的萃取率(E%)与值[萃取剂体积(O)和废酸液体积(A)之比]的关系如图1所示。采用一次萃取时，应选择最合适的值为 。
图1
(2)“沉钪”时得到Sc2(C2O4)3·6H2O沉淀。“沉钪”时测得相同时间钪的沉淀率随温度的变化如图2所示，随温度升高钪的沉淀率先升高后降低的可能原因是
。
图2
5. 一种固定烟气中CO2的工艺流程如下：
(1)“反应Ⅱ”中，溶液的pH和导电能力随时间的变化如图1所示，导电能力初始时快速降低，后来逐渐上升的原因是
。
图1
(2)CaCO3可用于调节废水的pH，以除去其中的Fe3＋，溶液pH对除铁效率影响如图2所示。除铁时pH稍大会生成Fe(OH)3胶体，显著降低除铁效率，其原因是
。
图2
6. 去除烟气中的氮氧化物(NO、NO2)是当前环境保护研究的热点课题。工业上用金属配合物来吸附氮的氧化物是当今烟气处理的重要研究课题。铁元素与EDTA配合物中，只有亚铁配合物[Fe(Ⅱ)EDTA]能吸附氮氧化物，相同条件下氮氧化物的去除率与烟气中的氧气含量的变化如图所示。
(1)无氧烟气的氮氧化物去除率低于2%的含氧烟气的原因是
。
(2)8%的含氧烟气的氮氧化物去除率低于2%的含氧烟气的原因是
。
7. NaClO除去水中氨氮的反应过程如下：
NaClO＋H2ONaOH＋HClO、
NH3＋HClO===NH2Cl＋H2O、
2NH2Cl＋HClO===N2↑＋3HCl＋H2O。
已知：NH3比NH更易被氧化。
(1)控制溶液的pH＝7，测得反应相同时间，溶液中的氨氮、总氮(所有含氮微粒)的去除率随初始的比例如图1所示。当>7.6，随的增大，氨氮去除率始终接近100%，而总氮去除率逐渐降低的原因是
。
图1
(2)NaClO与NH3恰好完全反应时，的理论值是1.5。 控制溶液的pH＝7，测得反应相同时间，溶液中余氯含量与投入的比值关系如图2所示。水中的余氯的计算方法是向水中加入足量KI，生成的I2的物质的量看成是水中Cl2的物质的量。当＝1时，溶液中余氯含量较大的原因是
。
图2
8. (2024·南京二模)高效氧化剂亚氯酸钠(NaClO2)常用于烟气脱硝(NOx)和废水脱除氨氮。
(1)NaClO2的制备。一种制备NaClO2的过程可表示如下：
①“反应2”的化学方程式为 。
②“反应1”的产物ClO2经净化后常作为饮用水消毒剂替代传统的Cl2，从消毒后饮用水水质和消毒效率(单位质量消毒剂被还原时得电子数)的角度考虑，用ClO2替代Cl2的原因是
。
(2)NaClO2溶液对烟气脱硝。
①酸性条件下，Fe3＋可催化溶液中的NaClO2产生氧化性更强的ClO2气体，总反应可表示为5ClO＋4H＋4ClO2＋Cl－＋2H2O。 请补充完整过程Ⅱ的离子方程式：
Ⅰ. Fe3＋＋ClO===FeClO；
Ⅱ. ；
Ⅲ. 5Fe2＋＋ClO2＋4H＋===5Fe3＋＋Cl－＋2H2O。
②Fe3＋催化NaClO2溶液脱硝。其他条件相同时，烟气中NO氧化率随c(Fe3＋)、反应温度的变化分别如图1、图2所示。
图1 图2
Ⅰ. NO氧化率随c(Fe3＋)增大而增大的原因是
。
Ⅱ. 温度升高，NO氧化率先增大后减小的可能原因是
。
(3)NaClO2溶液处理氨氮废水。向一定量酸性氨氮废水中加入一定体积已知浓度的NaClO2溶液，用传感器测得溶液中NH与NO含量随反应时间的变化如图3所示。
图3
判断该实验中被氧化的NH是否全部转化为NO的依据为
。
