合肥学院化工工艺学试卷---缩小版.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date合肥学院化工工艺学试卷-缩小版合肥学院2013至2014学年第一学期一、 填空题：1. 化学工艺学是研究化工原料加工成化工产品的化学生产过程的一门科学。2. 借助化学反应使原料组成或结构发生变化，从而制得化工产品的工业我们通常称它为化学工业。3. 环氧乙烷是仅次于聚乙烯而占第二位的重要有机化工产品。目前环氧乙烷的生产方法有氯醇法和直接氧化法。4. 国际石油市场常用的计

2、价标准是按比重指数API（API）和含硫分类的。5. 海洋资源将是21世纪人类获取化工产品的重要来源；而水也是化工生产不可缺少的重要原料。6. 天然气中甲烷体积含量在90%以上时，称之为干气。7. 超共沸酸精馏法被认为是制造浓硝酸的一种好方法，不会造成环境污染。8. 现代硫铁矿的焙烧都采用氧化焙烧技术。9. 煤在隔绝空气下加热时，煤中有机质随温度的提高而发生一系列变化，形成气态的煤气，液态的焦油和固态的半焦或焦炭等产物。10. 煤的分子结构随煤化程度的加深而越来越复杂。但是都以芳核结构为主，因此以它为原料来制取芳烃、稠环和杂环类化合物（如苯类、酚类等）要比石油方便。11. 在精细化学品制备中，

3、烷基苯经磺化制得的烷基苯磺酸钠是一种最重要的合成洗涤剂，而双重固氮反应是工业永固黄2G制备不可缺少的生产步骤。12. 根据聚合物的结构形态，高分子化合物可分为：线型聚合物和体型聚合物。二、 单项选择题：1.下列物质属于基础化工原料的是 C 。A乙醇和丙酮 B.硫酸和乙酸乙酯 C.硫酸和乙烯 D.乙炔和乙醛2.工业上也常按原油的化学组成来分类，可分为： D 、中间基原油和环烷基原油3类。A低硫原油 B.含硫原油 C.轻质原油 D.石蜡基原油3.典型无机化工反应单元工艺包括 A 。 A.焙烧和煅烧 B.焙烧和粉碎 C.浸取和萃取 D.分解和复分解4.在氨的合成中，排放气中氢的回收方法有中空纤维膜分

4、离、变压吸附和 B 三种。 A浅冷分离 B.深冷分离 C.气体吸附 D.大分子吸附5.我国目前用食盐水电解制造氯气和烧碱有三种方法：隔膜法、汞阴极法和 D 。A电解法 B.复分解法 C.氧化还原法 D.离子交换膜法6.氧化反应的工艺控制不当易造成 D 氧化。 A过量 B.过度 C.适度 D.深度7.煤的干馏在工业生产中很重要，中国一些城市目前使用700900的煤中温干馏过程来生产城市 C 。 A暖气 B.天然气 C.煤气 D.可燃气8.精细化工是以有机合成理论为基础，以 B 为依托的理工密切结合的过程，同时高科技的分析方法也是必不可少的技术支撑。 A化学反应 B.化工过程 C.基础化工原料 D

5、.新材料9.精细化学品与专用化学品的主要区别在于 B 。 A合成工艺 B.功能性 C.生产量 D.销售额10.有机玻璃是下列 A 引发剂引发下，通过自由基聚合反应机理聚合制得。 A偶氮二异丁腈 B.硫酸和盐酸 C.醋酸 D.异丁腈三、 简答题1. 焙烧、煅烧和烧结有什么相同和不同点？答：相同点：都是一种矿物固相加工单元工艺。都是在低于熔点的高温下进行的反应过程。不同点：焙烧是矿石、精矿在低于熔点的高温下与空气、氯气、氢气等气体或添加剂起反应，改变其化学组成与物理性质。煅烧是将固体物料在低于熔点的高温下加热分解，除去二氧化碳、水分或二氧化硫等易挥发性物质的过程。烧结是固相化学矿物配加其他氧化剂或

6、还原剂并添加助熔剂，在高于炉料熔点下发生化学反应的过程。2. 简述精细化工的特点。答：精细化工品种日益繁多。商品化技术水品日益提高。产品的质量水品不断提高。精细化工生产装置多为小型设备。产量少，生产周期短，大多数的精细化学品为间歇式生产。3. 矿产资源主要包括什么？简述我国化学矿的资源特点。答：矿产资源包括：化学矿、煤、石油、天然气特点：资源丰富，但是分布不均匀。 高品位矿储量较少，需要从国外进口。 选矿比较困难，利用较为复杂。4. 烃类热裂解时常将裂解原料和水蒸气混合，简述混入水蒸气的好处。答：烃类热裂解不允许在负压下操作，因易吸入空气酿成爆炸等意外事故。为此常将裂解原料与水蒸气混合，使混合

7、气总压大于大气压，而原料的蒸汽分压则可进一步降低，混入水蒸气还有以下好处：水蒸气可以事先预热到较高的温度，作为载热体将热量传递给原料烃，避免原料烃因预热温度过高易在预热管中结焦的缺点。混入水蒸气有助于防止碳在炉管中沉积。5. 简述煤的气化过程。答：煤的气化过程是一个热化学过程。它是以煤或煤焦（半焦）为原料，以氧气、氢气或水蒸气做气化剂，在高温条件下通过化学反应把煤或焦油中的可燃部分转化为气体的过程。气化时所得的气体称为煤气，其有效成分包括一氧化碳、氢气和甲烷等。四、 工艺论述题：1.我国化工原料过去主要使用的是煤，现在正逐步转为石油和天然气，请分析其原因。答：石油和天然气开采、运输和加工方便，

8、因而廉价易得。石油和天然气是由低相对分子质量有机化合物组成的混合物，可采用简单的物理（蒸馏、萃取）和化学（催化、催化重整等）方法，将它们彼此分离或改变它们的结构，从而制得大量的有机化工产品。煤是一种巨大的高相对分子质量化合物，必须经过深度加工（例如焦化、气化、液化等）才能打破它们的分子键获得组成及其复杂的低分子质量化合物，想进一步得到纯品是很困难的。采用从前的乙炔路线生产化工产品，生产成本比以石油和天然气为原料制得的产品要高得多，缺乏商业竞争。因此煤工业的发展不快。煤液化技术是化工领域新的研究方向。磺化反应和硝化反应工艺分析烷基苯的磺化：烷基苯经磺化制得的烷基苯磺酸钠是目前合成洗涤剂中最重要的

9、一种，即对水和油都有较高的亲和力。对于一种洗涤剂的基本要求是：无毒、分子中既含有亲水基团，又含有亲油基团；烷基苯磺酸钠中，烷基是亲油的， 磺酸基是亲水的，由12个碳原子的烷基生成的烷基苯磺酸具有最好的洗涤性能。 烷基苯的磺化可在3060 的范围内，用硫酸或发烟硫酸来实现，所得产品是含有三个异构体的混合物，它们都具有良好的洗涤性能，因此不必分离。磺化概念：有机化合物分子中引入磺酸基(SO2OH或SO3H)，或其相应的盐或磺酰卤基的任何化学过程。作用：1.在芳环上引入磺酸基后，可使使水溶性大大增加，在染料方面有重要意义；2.磺酸基比较容易被一些亲核试剂取代，磺酸是常用的有机合成中间体，如碱熔法制酚

10、；3.利用各组分磺化难易程度的不同，可以进行分离和纯化；4.利用磺酸基可以水解的特点，可作为有机合成中的保护基。磺化反应一般采用浓硫酸或发烟硫酸作为磺化剂硝化反应指在有机化合物中引入硝基(-NO2)而生成硝基化合物的过程。作用：1.作为制备氨基化合物的重要途径；2.促进亲核取代反应的进行；制备各种有用的有机化合物或中间体；4.利用硝基的极性，加深染料的颜色硝化方法1直接硝化氢原于被硝基直接取代2间接硝化原于或基团(-Cl，-R，-SO3H，-COOH,-N=N-)被硝基取代1.硝化过程硝化过程有间歇与连续两种方式由于生产方式和被硝化物的性质不同，一般有三种加料顺序，即正加法、反加法、并加法。2

11、.硝化物的分析硝化物的分析有化学法、色谱分析法、气液相色谱法和红外光谱法等。磺化剂 三氧化硫 氯磺酸 二氧化硫加氯气 二氧化硫加氧气 亚硫酸钠根据磺化剂的不同可区分为以下几种主要磺化法。硫酸磺化；三氧化硫磺化；共沸去水磺化；烘焙磺化；氯磺酸磺化；二氧化硫加臭氧；加成磺化；间接磺化。2.论述煤受热变化的过程及其特点。答：第一阶段（室温300）外形没有变化，脱水、脱气，t200脱水，t200脱气（）， 脱羧基反应，t300开始热裂解。 第二阶段（300600） 以解聚和分解反应为主，煤黏结成半焦，析出焦油、产生煤气，t300开始软化，有煤气和焦油析出，450左右析出焦油量最大，450600气体析出

12、量最多，主要为热解水、CO、等。 第三阶段（6001000） 半焦变成焦炭阶段，以缩聚反应为主，挥发组分主要是煤气、。t700煤气主要是氢气，从半焦到焦炭，析出大量的煤气，使半焦挥发组分降低，焦炭的密度增加，体积收缩，形成碎块。若最终加热温度提高到1500以上，则为石墨化阶段，用于生产石墨碳素材料。3.大型合成氨厂的生产常采用中间冷激式反应器，将催化剂分成数段，段与段之间用冷原料气和反应气混合以降低反应气温度，如图所示，试简述其工艺步骤及过程特点。答：开始时进料温度为A，进入反应器后，让温度超出最优温度曲线至B，再通过冷原料气降温至C点后，进入下一段催化剂床层，温度逐渐升高，反应速率加快，转化率x变大，达到D点，此时由于温度过高，已偏离最优温度线，不在最佳状态下操作，此时又要进行二次冷激。根据以上叙述：采用多段冷激，并控制加入的冷原料的量就能将操作温度控制在最佳温度附近，使反应在最佳状态下进行。-