高中化学必修专题4 硫与环境保护-无机化工流程题的解题策略

2025高考化学复习：化学工艺流程题的解题的知识总结归纳工业流程图解题框架•原料预处理'除杂、净化产&的分离提纯原料无机矿物核心化学反所需产品反应条件的控制排放物的无吝化姓理原料的循环利用解题步骤首尾呼应找出主线解题策略1.对照原料和产品，确定核心反应和核心辅料2.依核心反应，明确流程主线、支线和除杂任务3.以核心辅助原料为准，把流程划分为原料预处理、核心反应和产品分离提纯三个阶段分段剖析 4.依箭头指向，分析每一环节中物质流入和流出的意义、控制反应条件的作明析细节用，融通对流程的整体分析一一研究各步骤对应的物质成份和化学反应5.某些暂时琢磨不透的环节，可先“淡化处理”，如有必要，可“顺藤摸瓜”或带着问题回头来进行有针对性的分析6.先易后难：先回答与工艺流程非密切相关的问题，确保易拿的分数先拿，规范答题7.变换角度：从基本原理、绿色化学、经济角度、安全生产等多角度思考答8.充分利用题给信息合理答题二.常考的化工术语关键词释义将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化，增大反应物接触面积，以加快反研磨、雾化应速率或使反应更充分使固体在高温下分解或改变结构、使杂质高温氧化、分解等。

如锻烧石灰石、高灼烧（燃烧）岭土、硫铁矿向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包括水浸取、酸溶、浸取碱溶、醇溶等浸出率固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少酸浸在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的过程水浸与水接触反应或溶解过滤固体与液体的分离滴定定量测定，可用于某种未知浓度物质的物质的量浓度的测定蒸发结晶蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱和，继续蒸发，过剩的溶质就会呈晶体析出蒸发浓缩蒸发除去部分溶剂，提高溶液的浓度水洗用水洗去可溶性杂质，类似的还有酸洗、醇洗等酸作用溶解、去氧化物（膜）、抑制某些金属离子的水解、除去杂质离子等碱作用去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH、促进水解（沉淀）三.常见的操作与答题常见的操作加过量试剂加氧化剂判断能否加其他物质答题要考虑的角度使反应完全进行（或增大转化率、产率）等氧化某物质，生成目标产物或除去某些离子要考虑是否引入杂质（或影响产物的纯度）等分离、提纯过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馅等常规操作从溶液中得到晶体的方法：蒸发浓缩一冷却结晶一过滤一（洗涤、干燥）提高原子利用率绿色化学（物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用）552X2^要考虑。

专题4 硫与环境保护·考点梳理一、硫单质的性质1．下列关于硫的说法不正确的是( )A ．试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去B ．游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里C ．单质硫既有氧化性，又有还原性D ．硫在过量纯氧中的燃烧产物是三氧化硫 答案：D解析：硫单质或含硫物质在空气中燃烧时应生成SO 2，而不能直接生成SO 3。

2．下列能说明单质硫的氧化性比氧气的氧化性弱的事实是( )A ．Na 与硫反应生成Na 2S ，与O 2反应生成Na 2OB ．硫在氧气中燃烧生成的产物是二氧化硫C ．硫在常温下是固体，氧气在常温下是气体D ．CO 2在常温下是气体，CS 2在常温下是液体 答案：B解析：硫在氧气中燃烧生成的产物是二氧化硫，该反应中硫是还原剂，氧气是氧化剂，说明氧气的氧化性比硫强。

3．硫的非金属性弱于氯的非金属性，最主要的实验事实是（ ）A ．通常情况下，硫为淡黄色固体，而氯气为黄绿色气体B ．硫不溶于水，而氯气能溶于水C ．跟金属或氢气反应时，硫被还原为－2价，而氯气被还原为－1价D ．跟金属铁反应时，金属铁被硫氧化成＋2价，而被氯气氧化为＋3价 答案：D解析：元素的非金属性强弱与其得电子能力大小有关，而与得电子多少无关。

不同的非金属与同一变价金属反应时，生成物中金属的价态越高，说明非金属得电子能力越强，该非金属的非金属性越强。

4．实验室常用热的NaOH 溶液洗去试管壁上沾有的硫磺，其反应如下：6NaOH ＋3S=====△2Na 2S ＋Na 2SO 3＋3H 2O ，在此反应中硫表现的性质是（ ） A ．氧化性B ．还原性考点1硫单质的性质 考点2二氧化硫的性质及应用 考点3硫酸的制备和性质 考点4含硫物质间的相互转化 考点5 氧化还原反应规律的应用 考点6 酸雨及其治理C．既无氧化性又无还原性D．既有氧化性又有还原性答案：D解析：在该反应中，一部分S化合价降低生成了Na2S，表现氧化性，一部分S化合价升高生成了Na2SO3，表现还原性。

专题4 硫与环境保护第一单元含硫化合物的性质................................................................................................ - 1 -1、二氧化硫的性质和应用............................................................................................ - 1 -2、硫酸的工业制备浓硫酸的性质............................................................................ - 5 -第二单元硫及其化合物的相互转化.................................................................................... - 9 - 第三单元防治二氧化硫对环境的污染.............................................................................. - 12 -第一单元含硫化合物的性质1、二氧化硫的性质和应用[合格过关练]1．关于SO2的叙述中正确的是( )A．在有的反应中表现氧化性，在有的反应中表现还原性B．是酸性氧化物，溶于水得稳定的亚硫酸C．SO2气体通入NaOH溶液一定得到Na2SO3D．SO2气体通入BaCl2溶液中，能生成白色沉淀A[亚硫酸不稳定，易分解，B项错；SO2与NaOH反应还可能生成NaHSO3，C项错；SO2与BaCl2溶液不反应， D项错。

]2．为了除去SO2中少量的HCl气体，应将混合气体通入( )A．溴水B．NaHSO3饱和溶液C．NaOH溶液D．NaHCO3饱和溶液B[除杂的原则“不增不减”。

专题4 硫及环境保护第一单元 含硫化合物的性质 ................................................................................................ - 1 -第1课时 二氧化硫的性质和应用 .............................................................................. - 1 - 第2课时 硫酸的工业制备 浓硫酸的性质 ............................................................ - 9 - 第二单元 硫及其化合物的相互转化 ................................................................................ - 16 - 第三单元 防治二氧化硫对环境的污染 ............................................................................ - 22 - 微专题5 利用比较法全面认识物质的性质 ..................................................................... - 29 -第一单元 含硫化合物的性质第1课时 二氧化硫的性质和应用发 展 目 标体 系 构 建1.能对物质性质和变化作出解释与预测。

2.能运用化学变化规律分析其在生产、生活中的应用。

3.认识化学工业与人类生活、社会发展的关系，能辨证地分析化学品的影响。

一、硫的存在与性质1．存在：自然界中硫元素有游离态和化合态两种存在形式。

自然界中的硫单质存在于火山喷口的岩层中。

2．物理性质：硫俗称硫黄，是一种黄色或淡黄色的固体，质脆，易研成粉末。

化学工艺流程题类型及其解题策略【方法总述】1．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、图像等。

这类题常围绕以下几个知识点进行设问：（1）化学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）化学式的判断。

（3）氧化还原反应化学方程式或离子方程式的书写。

（4）通过调节溶液的pH达到分离除杂的目的。

（5）化学反应的能量变化。

（6）化学实验室的常用仪器的用途和使用方法。

（7）化学实验基本操作：除杂、分离、检验、洗涤、干燥等。

（8）元素守恒、得失电子守恒等化学观念。

（9）根据物质之间的反应关系进行的简单计算。

（10）“流程”中的物质成分的判断，物质的转化和循环，资源的回收和利用。

（11）环境保护与绿色化学评价（是否污染环境、原子经济性、节约资源、安全性、资源再生）。

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。

【解题策略】1．解答无机化工流程试题的程序基本步骤：（1）首先要通过阅读文字说明，清楚试题背景是工业生产还是实验室研究，准确抓住工艺（实验）的目的是什么？还提供了哪些信息（原料成分，含量，产品成分，从用途能看出什么性质）？（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。

①反应物是什么；②发生了什么反应；③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）从设问中获取信息，使下一步的深入分析重点更明确。

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。

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

化工流程题的解题策略作者：陆榕来源：《理科考试研究·高中》2013年第03期化工流程题是近几年江苏高考必考题型，它以化工生产实践为背景，生产流程图为载体，考查学生的化学基础知识和基本技能，以及对题设中信息的接收、筛选、加工、处理能力.由于思维力度大，综合性强，对学生的化学素养要求高，化工流程题一直以来都是"考试爱考，学生怕做"的题型之一.那么，究竟怎样才能有效地解决这类问题呢？笔者认为可从以下几个方面入手.一、构建模型，解读化工生产例1（2010年江苏16，10分）钡盐生产中会排出大量钡泥[其中主要含BaCO3、BaSO3、Ba（FeO2）2、BaSiO3等].某生产BaSO4、BaCl2、BaCO3的化工厂用钡泥制备Ba（NO3）2，部分工艺流程如下图：（1）酸溶使溶液的pH=1，HNO3和Ba（FeO2）2反应的化学方程式： .（2）酸溶时要控制温度不超过70℃，而且不能用浓硝酸，原因：、 .（3）该厂考虑到本厂实际，选用的X应为（写化学式）；中和Ⅰ使溶液中（写离子符号）的浓度减少（由此引起的溶液体积变化忽略不计）.（4）在上述流程中洗涤操作的目的： .例2（2011年江苏16，12分）以硫铁矿（其主要成分为FeS2）为原料制取三氯化铁晶体（FeCl3·6H2O），其工艺流程如下：试回答下列问题：（1）一定条件下，二氧化硫转化为三氧化硫的反应为2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）其平衡常数表达式为K= ；过量的二氧化硫和氢氧化钠溶液反应的化学方程式为 .（2）酸溶以及后续过程都需使盐酸过量，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中产生的尾气可用碱液吸收处理，尾气中污染空气的气体是（填化学式）.以上两道高考题均为典型的化工流程题.初看上述两道例题，大致有以下初步印象.从形式上看，两道例题都以框图来描述化工生产，但框图设置比较简洁，甚至有缺失，难以读懂.从内容上看，两道例题考查了元素及其化合物知识，离子方程式、化学方程式书写，化学反应原理和化学实验基础以及绿色化学理念，跨度很大，难以捉摸.究竟应该如何复习、何从下手呢？纵观这两道题以及近三年江苏省各级各类模拟题，仔细分析提炼，这类题的基本模式跃然纸上：酸或碱氧化剂试剂↓ ↓ ↓矿物质→浸出（反应ⅰ）→过滤（操作ⅰ）→反应ⅱ→反应ⅲ→过滤（操作ⅱ）→结晶（操作ⅲ）焙烧↓滤渣预处理除杂、提纯制得产品二、解析模型，品味化工生产1.预处理将物质从固相（矿物质）或气相（气体）转化为液相（溶液），以便后继处理.本步骤的基本要求是提高浸出率即提高原料利用率、加快反应速率.可以通过升高温度、多次浸出、搅拌、充分接触反应等方法来实现.例如，例2中酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量就可直接看出一个目的：提高铁元素的浸出率.例1中不使用浓硝酸的原因是为了防止反应速率过快.2.除杂、提纯顾名思义，要除去杂质，提高产品纯度.具体又可以划分为以下三个方面.（1）除杂基本原则是除杂不加杂，简单易行.除杂的方法包括常见物质除杂法，以及调pH值沉淀法.调pH值沉淀法是利用盐类水解原理，通过加酸性或碱性物质（未必是酸和碱），调节溶液pH以达到促进或抑制水解来除杂的目的.例如，在例1中，调节pH除杂质Fe3+和H+时，选用的试剂可以是BaO、Ba（OH）2、BaCO3等，结合本厂实际，选用BaCO3.在例2中，加入过量盐酸调pH的另一目的，就是为了抑制Fe3+水解.（2）过滤除杂时沉淀法的广泛使用，决定了过滤在整个除杂、提纯流程中的重要地位.综合实验基本操作和化工流程两者的相融性考虑，主要从三方面考虑：①沉淀是否完全的检验.②沉淀是否洗净的判断，亦即常见离子的检验问题.③过滤温度的选择.值得注意的是趁热过滤.⑶反应条件的选择化学反应条件对于化学反应尤其是化工生产具有重要意义.影响反应的因素包括内因和压强、温度、催化剂等外部因素，但考虑到反应在溶液中进行的具体情境，主要注意两个因素：①试剂用量控制.可以通过控制流速来控制用量，从而控制产物种类、反应产生的热量等.例2中，过量的SO2与NaOH溶液反应决定了产物是NaHSO3而非Na2SO3，过量的Cl2又使得尾气中含有污染空气的气体Cl2和HCl.对产物中主要元素不止一种的特殊情形，有时还需加试剂控制两种元素的比例.②反应温度选择.控制一定的温度既可加快反应速率，又可防止温度过高，物质挥发、分解.例1中，反应温度不超过70℃就是为了防止浓HNO3易挥发、分解.3.制得产品一般采用结晶的办法分离出产品.根据问题背景，可以从蒸发结晶、降温结晶（加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥）、利用同离子效应结晶等方法中选择最有利于晶体析出的方法酌情使用.不管使用什么方法，根本目的都是为了尽可能多地得到纯净的产品.还要说明一点，以上三个基本环节既是分立的，又是统一的.综合考虑就可以对整套工艺流程的优缺点进行评估.如从原料价格是否低廉、对物质是否进行循环利用来探讨工艺流程的价值经济性，从原子利用率高低，是否有有毒有害物质产生来探讨工艺流程是否符合绿色化学要求.通过以上模型的建立，及对模型合理性的简要分析，我们就可以绕开纷繁复杂的知识点，合理清晰地把握每个环节的目的和结果，让学生在复习这类题型的过程中，更准确有效地把握住考点，真正做到知其然更知其所以然.三、运用模型，巧解化工生产例3（2012年江苏16，12分）利用硝酸工业尾气（含NO、NO2）和石灰乳反应，既能净化尾气，又能获得用途广泛的Ca（NO3）2，其部分工艺流程如下：（1）在一定条件下，一氧化氮与二氧化氮能发生下列反应：NO（g）+NO2（g）N2O3（g）该反应的平衡常数表达式为K= .（2）上述工艺中采用液气逆流接触吸收（尾气由吸收塔底进入，石灰乳由吸收塔顶喷淋），目的是；滤渣可以循环利用，其主要成分是（写化学式）.（3）该工艺需控制n（NO）∶n（NO2）接近1∶1.若n（NO）∶n（NO2）>1∶1，会导致；若n（NO）∶n（NO2）（4）生产中溶液需保持弱碱性，因为在酸性溶液中Ca（NO3）2会分解，其中一种产物是一氧化氮，该反应的离子方程式： .解析观察本题流程图基本符合模型.预处理环节的基本目的是提高原料利用率，加快反应速率，采用气液逆流接触吸收的方法正是这一目的的具体体现，结合具体问题，当然得出使尾。

《专题4 硫与环境保护》试卷(答案在后面)一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）1、下列关于硫及其化合物的说法中，正确的是（）A、硫磺燃烧的产物是二氧化硫，对环境无污染B、硫酸铜溶液中的铜离子能与氢氧根离子结合生成氢氧化铜沉淀，写出该反应的离子方程式。

C、硫的氧化物中既有酸性氧化物，也有碱性氧化物D、硫单质、二氧化硫、硫酸三种物质中，硫元素化合价最高的是二氧化硫2、在环境保护中，下列哪种方式可以有效减少硫化物的排放？（）A、增加燃煤使用量B、提高燃煤发电效率C、采用硫捕集技术D、减少工业生产3、硫及其化合物的燃烧产生的污染物中，对人类健康影响最大的是：A、SO2B、SO3C、H2SO4D、HSO3-4、下列关于硫及其化合物的叙述中，正确的是（）A、硫磺燃烧产生的主要污染物是二氧化硫，对人体和环境都有害B、硫酸铜可以用于杀菌消毒，其杀菌原理是硫酸铜具有强烈的氧化性C、硫磺燃烧生成的三氧化硫易溶于水，形成酸雨，酸雨对土壤、植物和水体都有严重的破坏作用D、硫磺燃烧生成的二氧化硫能够被氧化成三氧化硫，进一步生成硫酸，从而形成酸雨5、下列哪种方法可以有效减少工业废气中的二氧化硫排放，从而有利于环境保护？A、增加废气处理塔的高度B、采用循环水吸收法C、提高燃烧温度D、加大排放烟囱距离6、下列关于硫及其化合物的说法中，不正确的是（）A、二氧化硫是大气污染物，能被氧化成三氧化硫，三氧化硫进一步吸收水分生成硫酸雾B、硫磺的质量比与相同质量黄铁矿的质量比是5：4C、浓硫酸能使蛋白质变性，因此可用于消毒D、亚硝酸盐能与硝酸反应生成有毒的硝酸盐，故食物中亚硝酸盐含量过高易造成食物中毒7、以下哪种物质属于硫的氧化物？A、H2SO4B、SO2C、H2SD、S8、下列关于硫及其化合物的环境影响及防治措施的说法中，错误的是（C）A、硫酸工业产生的尾气若未经处理直接排放，会对大气造成严重污染。

解析：本题考查对硫及其化合物在环境保护中的应用与防治措施的理解。