爱华网无机化工流程题的特点
无机工业流程题能够以真实的工业生产过程为背景，体现能力立意的命题为指导思想，能够综合考查学生各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。所以这类题成为近年来高考的必考题型。
这类题常呈现的形式：流程图、表格、图像
这类题常围绕以下几个知识点进行设问：
(1)反应速率与平衡理论的运用；
反应物颗粒大小：反应速率、原料的利用率等
温度：反应速率、物质的稳定性、物质的结晶等
(2)氧化还原反应的判断、化学方程式或离子方程式的书写；
(3)利用控制pH分离除杂；
(4)化学反应的能量变化；
(5)实验基本操作：除杂、分离、检验、洗涤、干燥等；
(6)流程中的物质转化和循环，资源的回收和利用；
(7)环境保护与绿色化学评价。
2．工业生产流程主线
规律：主线主产品、分支副产品、回头为循环
核心考点：物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制
3．解答无机化工流程试题的程序
基本步骤：
①从题干中获取有用信息，了解生产的产品。②然后整体浏览一下流程，基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。③分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程：A、反应物是什么 B、发生了什么反应 C、该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用；抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务。④从问题中获取信息，帮助解题。
解题思路：
明确整个流程及每一部分的目的→仔细分析每步反应发生的条件以及得到的产物的物理或化学性质→结合基础理论与实际问题思考→注意答题的模式与要点
4．熟悉工业流程常见的操作与名词
工业流程题目在流程上一般分为3个过程：
(1)原料处理阶段的常见考点与常见名词
①加快反应速率
②溶解：通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等
水浸：与水接触反应或溶解
浸出：固体加水(酸)溶解得到离子
浸出率：固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少(更多转化)
酸浸：在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程
③灼烧、焙烧、煅烧：改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质高温下氧化、分解
④控制反应条件的方法
(2)分离提纯阶段的常见考点
①调pH值除杂
a．控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀
例如：已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示
物质
开始沉淀
沉淀完全
Fe(OH)3
2.7
3.7
Fe(OH)2
7.6
9.6
Mn(OH)2
8.3
9.8
若要除去Mn2＋溶液中含有的Fe2＋，应该怎样做？
提示：先用氧化剂把Fe2＋氧化为Fe3＋，再调溶液的pH到3.7。
b．调节pH所需的物质一般应满足两点：
能与H＋反应，使溶液pH值增大；不引入新杂质。
例如：若要除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值。
②试剂除杂
③加热：加快反应速率或促进平衡向某个方向移动
如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物，则要注意对温度的控制。如：侯德榜制碱中的NaHCO3；还有如H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质。
④降温：防止某物质在高温时会溶解(或分解)、为使化学平衡向着题目要求的方向移动
⑤萃取
(3)获得产品阶段的常见考点：
①洗涤(冰水、热水)洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。
②蒸发、反应时的气体氛围抑制水解：如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时，应在HCl的气流中加热，以防其水解。
③蒸发浓缩、冷却结晶：如除去KNO3中的少量NaCl。
④蒸发结晶、趁热过滤：如除去NaCl中的少量KNO3。
⑤重结晶
(4)其他常见考点
①化学方程式 ②实验仪器 ③计算 ④信息
5．注重答案的文字叙述规范
(1)洗涤沉淀：往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作2～3次。
(2)从溶液中得到晶体：蒸发浓缩－冷却结晶－过滤－洗涤－干燥。
(3)在写某一步骤是为了除杂时，应该注明“是为了除去XX杂质”，只写“除杂”等一类万金油式的回答是不给分的。
(4)看清楚是写化学反应方程式还是离子方程式，注意配平。
6．热点题型探究
热点1 碱金属及其矿物的开发利用
(1)滤渣的主要成分为________________________________________________________。
(2)“趁热过滤”的原因是____________________________________________________。
(3)若在实验室进行“趁热过滤”，可采取的措施是_____________________________(写出一种)。
(4)若“母液”循环使用，可能出现的问题及其原因是___________________________。
(5)已知：Na2CO3·10H2O (s)===Na2CO3(s)＋10H2O(g) ΔH1＝＋532.36 kJ·mol－1
Na2CO3·10H2O(s)===Na2CO3·H2O(s)＋9H2O(g) ΔH2＝＋473.63 kJ·mol－1
写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式_____________________________________。
方法技巧 首尾分析法：对一些线型流程工艺(从原料到产品为一条龙生产工序)试题，首先对比分析生产流程示意图中的第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品)，从对比分析中找出原料与产品之间的关系，弄清生产流程过程中原料转化为产品的基本原理和除杂、分离提纯产品的化工工艺，然后再结合题设的问题，逐一推敲解答。关键在于认真对比分析原料与产品的组成，从中产生将原料转化为产品和除去原材料中所包含的杂质的基本原理和所采用的工艺生产措施。当把生产的主线弄清楚了，围绕生产主线所设计的系列问题也就可解答了。
迁移应用1 锂被誉为“金属味精”，以LiCoO2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常以β-锂辉矿(主要成分为LiAlSi2O6，还含有FeO、MgO、CaO等杂质)为原料来制取金属锂。其中一种工艺流程如下：
已知：①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH：
氢氧化物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mg(OH)2
开始沉淀pH
2．7
3．7
9．6
完全沉淀pH
3．7
4．7
11
②Li2CO3在不同温度下的溶解度如下表：
温度/℃
0
10
20
50
75
100
Li2CO3的溶解度/g
1．539
1．406
1．329
1．181
0．866
0．728
请回答下列问题：
(1)用氧化物形式表示LiAlSi2O6的组成： 。
(2)反应Ⅱ加入碳酸钙的作用是________________________________________________。
(3)写出反应Ⅲ中生成沉淀A的离子方程式：____________________________________。
(4)反应Ⅳ生成Li2CO3沉淀，写出在实验室中得到Li2CO3沉淀的操作名称 ，洗涤所得Li2CO3沉淀要使用 (选填“热水”或“冷水”)，你选择的理由是___________________________________________________________________。
(5)电解熔融氯化锂生产锂时，阳极产生的氯气中会混有少量氧气，原因是_____________。
热点2 镁、铝及其矿物的开发利用
【例2】 高纯氧化铝可用于制高压钠灯的陶瓷管。实验室制取高纯氧化铝的流程如下：
(1)“除杂”操作是加入适量过氧化氢，用氨水调节溶液的pH约为8.0，以除去硫酸铵溶液中的少量Fe2＋。检验Fe2＋是否除尽的实验操作是________________________________。
(2)通常条件下Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，除杂后溶液中c(Fe3＋)约为______________。
(3)配制硫酸铝溶液时，需用硫酸酸化，酸化的目的是______________。
(4)“结晶”操作中，母液经蒸发浓缩至溶液表面刚出现薄层的结晶为止，冷却结晶，得到铵明矾(含结晶水)。母液不能蒸干的原因是____________________________________。
(5)“分离”操作名称是______(填字母代号)。
A．蒸馏 B．分液 C．过滤
(6)测定铵明矾组成的方法是：
a．称取0.453 0 g铵明矾样品，高温灼烧，得Al2O3固体0.102 0 g；
b．称取0.453 0 g铵明矾样品，用适量蒸馏水溶解，再加入稍过量的BaCl2溶液，经陈化、过滤、灰化，得BaSO4 0.465 9 g。
c．称取0.453 0 g铵明矾样品，加入足量的NaOH溶液，加热，将产生的气体依次通过碱石灰和浓硫酸，浓硫酸增重0.017 0 g。
则铵明矾的化学式为________________。
迁移应用2 镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的。某学校课外兴趣小组从海水晒盐后的盐卤(主要含Na＋、Mg2＋、Cl－、Br－等)中模拟工业生产来提取镁，主要过程如下：
回答下列问题：
(1)工业上从盐卤中获取Mg(OH)2用石灰乳而不用NaOH溶液的原因是_______________。
(2)从过程①得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量的Ca(OH)2 ，除去少量Ca(OH)2的方法是先将沉淀加入到盛有 溶液的烧杯中，充分搅拌后经 、 (填操作方法)可得纯净的Mg(OH)2。
(3)下图是该兴趣小组设计进行过程③的实验装置图：
其中装置A的作用是_________________________________________________________。
(4)写出过程④中发生反应的化学方程式_________________________________________。
热点3 铁、铜及其矿物的开发利用
【例3】 (2011·江苏，16)以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)在一定条件下，SO2转化为SO3的反应为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，该反应的平衡常数表达式为K＝____________________；过量的SO2与NaOH溶液反应的化学方程式为__________________________________________________________________。
(2)酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其目的是_______________________________、________________________________________________________________。
(3)通氯气氧化时，发生的主要反应的离子方程式为_______________________________；
该过程产生的尾气可用碱溶液吸收，尾气中污染空气的气体为_____________________。
(写化学式)。
迁移应用3 工业上以废铜为原料经一系列化学反应可生产氯化亚铜(CuCl)，其工艺流程如下图所示：
试根据上图转化回答下列问题：
(1)工业生产Cl2时，尾气常用石灰乳吸收，而不用烧碱溶液吸收的原因是_____________。
(2)还原过程中的产物为Na[CuCl2]，试写出反应的化学方程式_______________________。制备中当氯化完成后必须经还原过程再制得CuCl，为什么不用一步法制得CuCl？(已知Cu2＋＋Cu＋2Cl－===2CuCl↓)_________________________________________________。
(3)还原过程中加入少量盐酸的作用是__________________________________________，加入NaCl且过量的原因是_____________________________________________________。
(4)合成结束后所得产品用酒精淋洗的目的是____________________________________。
(5)实验室中在CuCl2热溶液中通入SO2气体也可制备白色的CuCl沉淀，试写出该反应的离子方程式________________________________________________________________。
答案
【例1】 (1)Mg(OH)2、Fe(OH)3、CaCO3
(2)使析出的晶体为Na2CO3·H2O，防止因温度过低而析出Na2CO3·10H2O晶体，令后续的加热脱水耗时长
(3)用已预热的布氏漏斗趁热抽滤 (4)溶解时有大量沉淀生成，使Na2CO3损耗且产物Na2CO3中混有杂质；原因：“母液”中含有的离子有Ca2＋、Na＋、Cl－、SO2－4、OH－、CO2－3，当多次循环后，使得离子浓度不断增大，溶解时会生成CaSO4、Ca(OH)2、CaCO3等沉淀
(5)Na2CO3·H2O(s)===Na2CO3(s)＋H2O(g) ΔH＝＋58.73 kJ·mol－1
迁移应用1 (1)Li2O·Al2O3·4SiO2
(2)除去反应Ⅰ中过量的H2SO4；控制pH，使Fe3＋、Al3＋完全沉淀 (3)Mg2＋＋2OH－= ==Mg(OH)2↓、Ca2＋＋CO2－3===CaCO3↓ (4)过滤 热水 Li2CO3在较高温度下溶解度小，用热水洗涤可减少Li2CO3的损耗 (5)加热蒸干LiCl溶液时，LiCl有少量水解生成LiOH，受热分解生成Li2O，电解时产生O2(其他合理答案均可)
【例2】 (1)取样，加适量H2O2溶液，振荡，滴加KSCN溶液，若无明显现象，说明Fe2＋已除尽 (2)4.0×10－20 mol·L－1 (3)抑制Al3＋水解 (4)减少可溶性杂质的析出及Al3＋的水解 (5)C (6)NH4Al(SO4)2·12H2O
迁移应用2 (1)石灰乳原料丰富，成本低
(2) MgCl2 过滤 洗涤
(3)制备干燥的HCl气体
(4) MgCl2(熔融)Mg ＋Cl2↑
【例3】 (1)SO2＋NaOH===NaHSO3
(2)提高铁元素的浸出率 抑制Fe3＋水解
(3)Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋ Cl2、HCl
迁移应用3 (1)石灰乳来源丰富，成本低，且反应结束后可得副产品漂白粉
(2)CuCl2＋2NaCl＋Cu===2Na[CuCl2]
CuCl沉淀沉积在Cu表面阻碍反应的进行
(3)防止Cu2＋水解 增大NaCl的浓度有利于生成更多的Na[CuCl2]，提高产率
(4)使CuCl尽快干燥，防止被空气氧化
(5)2Cu2＋＋2Cl－＋SO2＋2H2O2CuCl↓＋4H＋＋SO2－4
专题讲座五 气体的实验室制备、净化和收集1．气体制备实验的基本过程
(1)气体制备实验装置一般包含以下几部分
2．气体发生装置
依据制备气体所需的反应物状态和反应条件，可将制备气体的发生装置分为三类：
制备气体：O2、NH3、CH4等
注意事项：①试管口应稍向下倾斜，以防止产生的水蒸气在试管口冷凝后倒流，而使试管破裂。
②铁夹应夹在距试管口1/3处。
③固体药品应平铺在试管底部。
④胶塞上的导管伸入试管里面不能过长，否则会影响气体导出。
⑤如用排水集气法收集气体，当停止制气时，应先从水槽中把导管撤出，然后再撤走酒精灯，防止水倒吸。
制备气体：Cl2、C2H4等
注意事项：①烧瓶应固定在铁架台上。②先把固体药品放入烧瓶中，再缓缓加入液体。③分液漏斗应盖上盖，注意盖上的凹槽对准分液漏斗颈部的小孔。④对烧瓶加热时要垫上石棉网。
制备气体：H2、CO2、NO2、SO2、NO等
注意事项：①块状固体与液体的混合物在常温下反应制备气体，可用启普发生器制备，当制取气体的量不多时，也可采用简易装置。
②简易装置中长颈漏斗的下口应伸入液面以下，否则起不到液封作用而无法使用。
③加入块状固体药品的大小要适宜。
④加入液体的量要适当。
⑤最初使用时应待容器内原有的空气排净后，再收集气体。
⑥在导管口点燃氢气或其他可燃性气体时，必须先检验纯度。
3．气体的除杂方法
除杂试剂选择的依据：主体气体和杂质气体性质上的差异，如溶解性、酸碱性、氧化性、还原性、可燃性。除杂原则：(1)不损失主体气体，(2)不引入新的杂质气体，(3)在密闭装置内进行，(4)先除易除的气体。一般可从以下几个方面考虑：①易溶于水的杂质可用水吸收；②酸性杂质可用碱性物质吸收；③碱性杂质可用酸性物质吸收；④水分可用干燥剂吸收；⑤能与杂质反应生成沉淀或可溶性的物质，也可用作吸收剂。
【例1】 为下列各组气体选择合适的除杂试剂(括号内为杂质气体)
(1)含有HCl杂质的气体
①CO2(HCl)：_______________________________________________________________；
②SO2(HCl)：_______________________________________________________________
③Cl2(HCl)：________________________________________________________________
(2)中性气体中含有酸性杂质气体
①O2(Cl2)：__________________________________________________________________；
②CO(CO2)：________________________________________________________________
③NO(NO2)：________________________________________________________________；
(3)酸性气体中含有其他酸性杂质气体
CO2(SO2)：__________________________________________________________________；
(4)含有O2杂质的气体
①CO2(O2)：________________________________________________________________；
②N2(O2)：_________________________________________________________________。
(5)HCl(Cl2)：_______________________________________________________________。
4．气体净化与干燥的先后顺序
(1)若采用溶液除杂，应该是除杂在前，干燥在后。其原因是：气体除杂过程中会从溶液中带入水蒸气，干燥剂可除去水蒸气。如实验室中利用大理石与稀盐酸反应制备CO2，欲制得干燥、纯净的CO2，可先将产生的气体通过饱和NaHCO3溶液，除去混入其中的HCl气体，再通过浓硫酸除去水蒸气。
(2)若采用加热除杂，则一般是干燥在前。如N2中混有O2、CO2、H2O(g)，可先将混合气体通过碱石灰，除去CO2和H2O(g)，再将从干燥管中导出的气体通过装有灼热铜网的硬质玻璃管，除去O2，即可得到干燥、纯净的N2。若将混合气体先通过灼热的铜网，因气体中混有水蒸气，易使硬质玻璃管破裂。
【例2】 为制备干燥、纯净的CO2，将大理石和盐酸反应生成的气体先后通过装有下列物质的两个吸收装置，两个装置中应依次装入 ( ) ①饱和NaHCO3溶液；无水CaCl2固体 ②饱和NaHCO3溶液；浓硫酸
③浓硫酸；饱和NaHCO3溶液 ④饱和Na2CO3溶液；稀硫酸
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
5．气体的干燥
(1)选用干燥剂应根据气体的性质和干燥剂的性质而定，其原则是干燥剂只能吸收气体中的水分，而不能与气体发生反应。
①酸性干燥剂，如浓H2SO4、P2O5、硅胶等。一般用来干燥酸性或中性气体，而不能用来干燥碱性气体。
思考：下列气体中不能被浓H2SO4干燥的是哪些？为什么？
NH3、H2、CO、H2S、SO2、Cl2、CO2
提示 NH3因为显碱性而不能被浓H2SO4干燥，H2S因为强还原性而不能被浓H2SO4干燥。
②碱性干燥剂，如生石灰、固体NaOH、碱石灰等。碱性干燥剂不能干燥酸性气体，如碱石灰不能干燥Cl2、CO2、HCl等。
③中性干燥剂，如无水CaCl2。无水CaCl2呈中性，对各类气体一般均可干燥，但NH3能与其发生络合反应而不能使用，其反应方程式为CaCl2＋8NH3===CaCl2·8NH3。
当CO2中混有O2杂质时，应选用上述Ⅰ～Ⅳ中的Ⅳ装置除O2，除杂试剂是Cu粉或Mg粉。
6．气体的收集
7. 尾气的吸收
(1)用水吸收的是：HCl、NH3(注意防倒吸)。
(2)用烧碱溶液吸收的是：Cl2、SO2、NO2、H2S等。
(3)用燃烧的酒精灯可点燃除去的是：CO。
专题集训·能力提升
1．如图装置，将溶液A逐滴加入固体B中，下列叙述正确的是 ( )
A．若A为浓盐酸，B为MnO2，C中盛品红溶液，则C中溶液褪色
B．若A为醋酸，B为贝壳，C中盛过量澄清石灰水，则C中溶液变浑浊
C．若A为浓氨水，B为生石灰，C中盛AlCl3溶液，则C中先产生白色沉淀后沉淀又溶解
D．若A为浓硫酸，B为Na2SO3固体，C中盛石蕊试液，则C中溶液先变红后褪色
2．拟用下图装置制取表中的四种干燥纯净的气体(图中铁架台、铁夹、加热及气体收集装置已略去，必要时可以加热；a、b、c、d表示相应仪器中加入的试剂)。
气体
a
b
c
d
C2H4
乙醇
浓H2SO4
NaOH溶液
浓H2SO
Cl2
浓盐酸
MnO2
NaOH溶液
浓H2SO4
NH3
饱和NH4Cl溶液
消石灰
H2O
固体NaOH
NO
稀HNO3
铜屑
H2O
P2O5
(1)上述方法中可以得到干燥、纯净的气体是____________________________________。
(2)指出不能用上述方法制取的气体，并说明理由(可以不填满)。
①气体________，理由是_____________________________________________________。
②气体________，理由是______________________________________________________。
③气体________，理由是______________________________________________________。
④气体________，理由是______________________________________________________。
3．某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置，C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。
请回答下列问题：
(1)装置F中发生反应的离子方程式：____________________________________________。
(2)装置A中的烧瓶内固体可选用 (选填以下选项的代号)。
A．碱石灰 B．生石灰 C．二氧化硅 D．五氧化二磷
E．烧碱
(3)虚线框内应添加必要的除杂装置，请从上图的备选装置中选择，并将编号填入下列空格：B ，D_________________________________________________________，
E 。(均填编号)
(4)氯气和氨气在常温下相混就会反应生成氯化铵和氮气，装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，请设计实验方案鉴定该固体就是氯化铵：__________________________。
(5)从装置C的出气管口处逸出的尾气可能含有污染环境的气体，如何处理？_________。
答案
【例1】 (1)①饱和NaHCO3溶液 ②饱和NaHSO3溶液 ③饱和食盐水
(2)①NaOH溶液 ②NaOH溶液 ③H2O
(3)饱和NaHCO3溶液或酸性高锰酸钾溶液
(4)①灼热Cu ②灼热Cu
(5)CCl4
【例2】 A
专题集训·能力提升
1．B
2．(1)NO
(2)①C2H4 装置中没有温度计，无法控制反应温度 ②Cl2 反应生成的Cl2被c中的NaOH溶液吸收了 ③NH3 反应生成的NH3被c中的H2O吸收了
3．(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
(2)A、B、E (3)Ⅰ Ⅱ Ⅲ
(4)取一定量该固体加水溶解，将该溶液分成两份于试管中，向其中一份中加入NaOH溶液，加热，生成的气体能使红色石蕊试纸变红，说明含NH＋4；向另一份溶液中加入HNO3酸化，然后加入AgNO3，出现白色沉淀，说明含Cl－；通过上述现象即可证明该固体是氯化铵
(5)将尾气通入盛有NaOH溶液的烧杯中
专题讲座六 环境保护与绿色化学[考纲解读] 1.了解氮氧化物、二氧化硫等污染物的来源、性质和危害，体会化学对环境保护的重要意义。2.了解化工生产过程产生的“三废”对环境的危害，树立绿色化学的观念。3.原子经济性的概念和原子利用率的计算。
一、环境污染及其防治
1．环境污染
与化学相关的环境污染问题主要包括如下几个方面。一是大气污染问题：这是指由空气中的颗粒物、硫的氧化物(SO2、SO3)、氮的氧化物(NO、NO2等)、CO、碳氢化合物、氟氯代烃等造成的污染(其中SO2、NOx主要来源于化石类燃料的大量使用)。大气污染的具体表现主要有：形成酸雨、酸雾；臭氧层空洞；光化学烟雾；室内空气污染(指家用燃料的燃烧、烹调、吸烟产生的CO、CO2、NO、NO2、SO2等，各种建筑材料和装饰材料释放出的甲醛、苯等有机物造成的污染等，其中CO与血红蛋白作用会使血液失去输氧能力，导致CO中毒)。二是水体污染：这是指过量有害物质进入水中造成的污染。导致水体污染的物质主要有两大类，一类是重金属污染，如重金属Hg、Cd、Pb、Cr等进入水中形成的污染，这些重金属主要来自于化工、冶金、电子、电镀等排放的工业废水。另一类是植物营养物质污染：水中高浓度的N、P等植物营养物质，导致水体富营养化而形成的污染。它主要是由进入水中腐烂的含蛋白质的物质、含磷洗涤剂及大量使用的磷肥造成的。三是固体废弃物造成的污染：主要是指生活垃圾、工业废料随意堆放造成的污染，目前最引人注意的是由塑料制品造成的白色污染及废旧电池造成的重金属污染。垃圾污染范围广泛，对环境及生物的不良影响途径多样。
思考：1.当今环境污染存在以下几方面问题：(用物质化学式或元素名称填写相关原因)
(1)酸雨——形成原因主要是________和__________。
(2)光化学烟雾——主要是________、碳氢化合物造成的。
(3)臭氧空洞——主要是__________、氮氧化合物等的排放引起的。
(4)温室效应——主要是由于大气中__________等的含量的不断增加造成的。
(5)白色污染——__________等难降解塑料的大量使用。
(6)赤潮——含______洗衣粉的大量使用，工、农业及城市生活污水的任意排放。
2．环境保护的措施
(1)工业废气携带颗粒物的回收利用。
(2)工业、生活污水经处理达标后排放，限制使用________洗涤剂。
(3)回收、限制难降解塑料，研制__________塑料。
【例1】 环境问题及解决措施
Ⅰ.臭氧层空洞
高空大气中O2吸收紫外线可变成臭氧(O3)，而冰箱中的致冷剂氟里昂在紫外线作用下分解出氯原子，氯原子能加速臭氧的分解，从而破坏平流层中的臭氧层。同样超音速飞机的尾气及发动机尾气中的NO也能加快O3的分解，反应式如下：NO＋O3―→NO2＋2O；NO2＋O―→NO＋O2。请你写出总的反应式： ______________；其中NO的作用是______________和____________。
Ⅱ. 水源污染(富营养化)
(1)工、农业及城市生活污水中含磷。家用洗涤剂是污水中磷的一个重要来源(洗涤剂中含有磷酸钠)。关于处理污水时要不要除去磷的说法正确的是( )
A．磷是生物所需的营养元素，不必除去
B．含磷的污水是很好的肥料，不必除去
C．含磷污水排到自然水中引起藻类增殖，使水变质，必须除去
D．磷对人无毒，除去与否都无关紧要
(2)赤潮
我国沿海出现了大面积赤潮，赤潮是红藻、蓝藻等在较短时间内大量繁殖形成的，它造成的严重后果是____________________。赤潮是水体富营养化的结果，主要是因为__________________等，使水中含有大量的______________元素对应的离子。为了防止水污染，我国许多地区已经对洗衣粉的成分加以限制，不得再销售含有______________(从下述选项中选)的洗衣粉。
A．硅酸钠 B．烷基苯磺酸钠
C．三聚磷酸钠 D．蛋白质
Ⅲ. 酸雨
(1)自然界“酸雨”形成的原因主要是 ( )
A．未经处理的工业废水的任意排放
B．大气中二氧化碳含量增多
C．工业上大量燃烧含硫的燃料和金属矿石的冶炼
D．汽车排放的尾气和燃料不完全燃烧产生的气体
(2)SO2主要来自于硫酸工厂废气和含硫矿物的燃烧。
①若用Na2SO3溶液来吸收工厂的SO2尾气，加热吸收液可获得高浓度的SO2，变废为宝。你能写出主要的化学方程式吗？
②为除去燃料中的硫，可采用如图脱硫工艺。你能写出主要的化学方程式吗？
Ⅳ. 光化学烟雾：
大气污染物一氧化氮、二氧化氮和某些碳氢化合物在太阳光的照射下，在低空大气中发生复杂的光化学反应(大气中的氧气也参加了反应)，形成白色或浅蓝色有特殊气味的光化学烟雾。
光化学烟雾中主要含二次污染物如醛类、酮类、臭氧、过氧乙酰硝酸酯等。光化学烟雾严重危害人体健康，损害植物及橡胶制品等。
汽车尾气污染：
汽车尾气(含有烃类、CO、SO2与NO等物质)是城市空气的污染源之一。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂)。它的特点是使CO和NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧及SO2的转化。
(1)写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式__________________________________。
(2)“催化转换器”的缺点是在一定程度上提高空气的酸度，其原因是__________________。
(3)控制城市空气污染源的方法可以有 。
A．开发氢能源 B．使用电动车
C．植树造林 D．戴上呼吸面具
二、绿色化学
1．绿色化学有关概念
(1)核心：利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染。又称为“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”。
绿色化学的理想在于不再使用有毒有害的物质，不再产生废物，不再处理废物，这是一门从源头上减少或消除污染的化学。
(2)绿色化学的研究主要围绕化学反应、原料、催化剂、溶剂和产品的绿色化开展的，因此化学反应及其产物具有以下特征：
a．采用无毒、无害的原料；
b．在无毒、无害的条件(包括催化剂、溶剂)下进行；
c．产品应该是环境友好的；
d．具有“原子经济性”，即反应具有高选择性、极少副产物，甚至实现“零排放”。此外，它还应当满足“物美价廉”的传统标准。
2．原子经济性
原子经济性在化学合成特别是有机合成中，减少废物的关键是提高选择性问题，即选择最佳反应途径，使反应物原子尽可能多地转化成产物原子，最大限度地减少副产物，才会真正减少废物的生成。美国著名有机化学家B.M.Trost在1991年首先提出“原子经济性”的概念：认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子，使之结合到目标分子中(如完全的加成反应：A＋B===C)，达到零排放。原子经济性可用原子利用率来衡量，其定义可表示为原子利用率＝×100%。
经济性的反应有两个显著优点：一是最大限度地利用了原料，二是最大限度地减少了废物的排放。
【例2】 在下列制备环氧乙烷的反应中，原子利用率最高的是 ( )
A．CH2===CH2＋CCH3OOOH(过氧乙酸)―→CH2OCH2＋CH3COOH
B．CH2===CH2＋Cl2＋Ca(OH)2―→CH2OCH2＋CaCl2＋H2O
C．2CH2===CH2＋O2--------2CH2OCH2
D．3CH2OHCH2OH------HOCH2CH2—O—CH2CH2OH＋CH2OCH2＋2H2O
三、无机非金属材料的应用及环境保护
无机化工原理在考查方面的另外一个着力点是以全新的信息考查化学反应原理在合成氨、工业制H2SO4、氯碱工业及无机非金属材料方面的应用。
中学化学需要掌握的重要的化工生产原理如下：
化学工业
(4)尾气处理时，小型化工厂常用尿素作为氮氧化物的吸收剂，此法运行费用低，吸收效果好，不产生二次污染，吸收后尾气中NO和NO2的去除率高达99.95%。其主要的反应为氮氧化物混合气与水反应生成亚硝酸，亚硝酸再与尿素[CO(NH2)2]反应生成CO2和N2，请写出有关反应的化学方程式：_________________________________________，
__________________________________________________________________。
【例7】 “低碳”既是时尚，也是环保要求。“低碳”在工业生产中意义重大，充分利用原材料，不排放或减少排放“三废”，不同工厂今后联合生产等都是很好的“低碳”生产方式。下面是几个工厂利用废气、废渣(液)联合生产化肥硫酸铵的工艺：
请回答下列问题：
(1)工艺操作①、②分别为____________、____________。
(2)工业合成氨的化学方程式为_______________________________________________。
(3)写出生成“产品”的离子方程式：__________________________________________。
(4)在实验室中检验合成氨厂排出的废气中是否含有氨气的方法是
__________________________________________________________________。
(5)副产品的化学式为______________________。该联合生产工艺中可以循环使用的物质是______________________。
【例8】 Ⅰ.某硝酸厂附近的空气中的主要污染物为氮的氧化物。为了保护环境和综合利用，可采用氨—碱两级吸收法。此法兼有碱吸收和氨吸收两法的优点，其吸收工艺流程如下：
(1)排空物质的主要成分为_____________________________________________________。
(2)进入吸收塔以前加一个缓冲器的目的是_______________________________________。
(3)从吸收塔排出的混合液的用途之一为_________________________________________。
Ⅱ.空气的主要污染物为硫的氧化物和氮的氧化物。研究人员设计了同时净化废气中二氧化硫和氮的氧化物的方法，将其转化为硫酸和硝酸，工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)物质①和②分别为(写化学式)________、__________。
(2)写出SO2、O2和H2O反应生成H2SO4的热化学方程式：____________________________。
答案【例2】 C 【例3】 C【例4】 C【例5】 A
【例6】 (1)N2来源于空气，H2来源于焦炭与水蒸气的反应 (2)A
(3)N2 生成NO的反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，NO的产率下降 提高氨气的转化率，进一步与NO反应，尽可能多的生成所需产品
(4)NO＋NO2＋H2O===2HNO2 CO(NH2)2＋2HNO2===CO2↑＋2N2↑＋3H2O
【例7】 (1)将空气液化后蒸馏分离出氧气，获得氮气 过滤
(2)N2＋3H2高温、高压催化剂2NH3
(3)CaSO4＋CO2＋2NH3＋H2O===CaCO3↓＋2NH＋4＋SO2－4
(4)将湿润的红色石蕊试纸放在导气管口，若试纸变蓝，则证明有NH3(或其他可行的方法)
(5)CaO CO2
【例8】 Ⅰ.(1)N2、O2(只填N2也算对)
(2)使氨气和污染的空气充分混合
(3)用作肥料
Ⅱ.(1)NO2 H2SO4
(2)2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(l)===2H2SO4(l)
ΔH＝(2a＋2b＋2c＋d) kJ·mol－1
