化學(xué)工業(yè)分析與過程控制知識(shí)點(diǎn)題集姓名_________________________地址_______________________________學(xué)號(hào)______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------線--------------------------1.請(qǐng)首先在試卷的標(biāo)封處填寫您的姓名，身份證號(hào)和地址名稱。2.請(qǐng)仔細(xì)閱讀各種題目，在規(guī)定的位置填寫您的答案。一、填空題1.化學(xué)工業(yè)分析與過程控制中的“分析”主要是指（物質(zhì)成分的測(cè)定與分析）

2.簡(jiǎn)述氣相色譜法的應(yīng)用范圍。（氣相色譜法廣泛應(yīng)用于有機(jī)化合物的分離、鑒定和定量分析，尤其在食品、醫(yī)藥、石油化工等領(lǐng)域）

3.在連續(xù)化工過程中，過程控制的核心是（實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與調(diào)整過程參數(shù)，保證產(chǎn)品質(zhì)量和過程穩(wěn)定）

4.溫度、壓力和物料流量是影響化工過程的主要（操作條件）

5.閾限流量（臨界流量）的概念適用于（管道中流體流動(dòng)由層流轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧鞯呐R界狀態(tài)）

6.在流量檢測(cè)中，超聲波流量計(jì)的適用范圍為（液體、氣體和蒸汽的流量測(cè)量）

7.蒸汽表是一種測(cè)量蒸汽壓力的儀表，其測(cè)量范圍為（0.001～1000MPa）

8.酶法測(cè)定葡萄糖濃度的主要依據(jù)是（葡萄糖氧化酶催化葡萄糖氧化葡萄糖酸和過氧化氫，通過檢測(cè)過氧化氫的量來計(jì)算葡萄糖濃度）

答案及解題思路：

答案：

1.物質(zhì)成分的測(cè)定與分析

2.氣相色譜法廣泛應(yīng)用于有機(jī)化合物的分離、鑒定和定量分析，尤其在食品、醫(yī)藥、石油化工等領(lǐng)域

3.實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與調(diào)整過程參數(shù)，保證產(chǎn)品質(zhì)量和過程穩(wěn)定

4.操作條件

5.管道中流體流動(dòng)由層流轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧鞯呐R界狀態(tài)

6.液體、氣體和蒸汽的流量測(cè)量

7.0.001～1000MPa

8.葡萄糖氧化酶催化葡萄糖氧化葡萄糖酸和過氧化氫，通過檢測(cè)過氧化氫的量來計(jì)算葡萄糖濃度

解題思路：

1.分析題干，明確“分析”在化學(xué)工業(yè)分析與過程控制中的含義，即對(duì)物質(zhì)成分進(jìn)行測(cè)定與分析。

2.結(jié)合氣相色譜法的原理和應(yīng)用領(lǐng)域，概括其應(yīng)用范圍。

3.理解連續(xù)化工過程中的核心任務(wù)，即通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)整過程參數(shù)來保證產(chǎn)品質(zhì)量和過程穩(wěn)定性。

4.根據(jù)化工過程的基本參數(shù)，確定影響化工過程的主要因素。

5.理解閾限流量的定義，知道其適用于流體流動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)變的臨界點(diǎn)。

6.根據(jù)超聲波流量計(jì)的工作原理，確定其適用范圍。

7.了解蒸汽表的功能和測(cè)量范圍。

8.根據(jù)酶法測(cè)定葡萄糖濃度的原理，解釋其依據(jù)。二、選擇題1.化工過程中的“分析”包括哪些方面？（）

A.質(zhì)量分析

B.量程分析

C.組分分析

D.源頭分析

2.在氣相色譜法中，哪種類型柱適用于分離揮發(fā)性物質(zhì)？（）

A.分子篩柱

B.脂肪族烴類柱

C.保留指數(shù)法柱

D.非極性柱

3.下列哪種儀表用于檢測(cè)流量？（）

A.溫度計(jì)

B.壓力計(jì)

C.節(jié)流孔板流量計(jì)

D.溫差電偶

4.壓力與流量之間的關(guān)系可以用以下哪種公式表示？（）

A.Q=CV

B.Q=kP

C.Q=CP/D

D.Q=kP^2/D^2

5.超聲波流量計(jì)的主要工作原理是什么？（）

A.聲速傳播法

B.流體振動(dòng)法

C.超聲波反射法

D.質(zhì)量流量法

6.下列哪種儀表不屬于溫度儀表？（）

A.鉑電阻溫度計(jì)

B.熱電偶

C.雙金屬溫度計(jì)

D.熒光溫度計(jì)

7.下列哪種儀表不屬于壓力儀表？（）

A.彈簧式壓力表

B.波紋管壓力表

C.磁電式壓力表

D.渦輪流量計(jì)

8.下列哪種物質(zhì)在酶法測(cè)定葡萄糖濃度時(shí)用作酶促劑？（）

A.葡萄糖酸化酶

B.3磷酸葡萄糖酸酶

C.葡萄糖氧化酶

D.葡萄糖異構(gòu)酶

答案及解題思路：

1.答案：A、C

解題思路：化工過程中的“分析”主要是指對(duì)化工產(chǎn)品或原料的性質(zhì)、含量等進(jìn)行研究，因此質(zhì)量分析和組分分析是基本的分析類型。量程分析和源頭分析雖然也是化工過程中的分析手段，但不是主要方面。

2.答案：A

解題思路：在氣相色譜法中，分子篩柱由于其能夠根據(jù)分子大小分離物質(zhì)的特點(diǎn)，非常適合用于分離揮發(fā)性物質(zhì)。

3.答案：C

解題思路：節(jié)流孔板流量計(jì)是一種常用的流量檢測(cè)儀表，它利用節(jié)流孔板產(chǎn)生的壓差與流量成正比的關(guān)系來測(cè)量流量。

4.答案：D

解題思路：在流體力學(xué)中，伯努利方程描述了壓力、速度和高度之間的關(guān)系，其中Q=kP^2/D^2是伯努利方程中關(guān)于流量與壓力和直徑關(guān)系的表達(dá)。

5.答案：C

解題思路：超聲波流量計(jì)通過超聲波在流體中傳播速度的變化來計(jì)算流量，其中超聲波反射法是最常見的原理。

6.答案：D

解題思路：熒光溫度計(jì)是一種利用熒光物質(zhì)的溫度依賴性來測(cè)量溫度的儀表，不屬于常規(guī)的溫度儀表。

7.答案：D

解題思路：渦輪流量計(jì)是一種流量測(cè)量?jī)x表，不屬于壓力儀表類別。

8.答案：C

解題思路：在酶法測(cè)定葡萄糖濃度時(shí)，通常使用葡萄糖氧化酶作為酶促劑，因?yàn)樵撁改軌虼呋咸烟茄趸磻?yīng)。三、判斷題1.化工過程中的“分析”只包括組分分析。（×）

解題思路：化工過程中的“分析”不僅包括組分分析，還包括物理性質(zhì)分析、化學(xué)性質(zhì)分析、反應(yīng)過程分析等多種類型。因此，該說法錯(cuò)誤。

2.氣相色譜法在分析揮發(fā)性和低揮發(fā)性物質(zhì)方面均具有廣泛應(yīng)用。（√）

解題思路：氣相色譜法是一種分離和檢測(cè)混合物中揮發(fā)性物質(zhì)的方法，適用于分析揮發(fā)性和低揮發(fā)性物質(zhì)。因此，該說法正確。

3.流量檢測(cè)儀表主要用于連續(xù)化工過程中的物料平衡控制。（√）

解題思路：流量檢測(cè)儀表可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)物料的流量，是連續(xù)化工過程中物料平衡控制的重要工具。因此，該說法正確。

4.閾限流量適用于所有的流體流動(dòng)系統(tǒng)。（×）

解題思路：閾限流量適用于某些特定類型的流體流動(dòng)系統(tǒng)，如層流和部分湍流。在高速湍流情況下，閾限流量不再適用。因此，該說法錯(cuò)誤。

5.超聲波流量計(jì)的測(cè)量范圍受到流體性質(zhì)和流量計(jì)自身結(jié)構(gòu)的限制。（√）

解題思路：超聲波流量計(jì)的測(cè)量范圍受到流體性質(zhì)（如溫度、壓力、密度等）和流量計(jì)自身結(jié)構(gòu)（如探頭材料、頻率等）的影響。因此，該說法正確。

6.溫度儀表的精度越高，其測(cè)量結(jié)果就越準(zhǔn)確。（√）

解題思路：溫度儀表的精度越高，表示其誤差范圍越小，測(cè)量結(jié)果越準(zhǔn)確。因此，該說法正確。

7.壓力表可以直接測(cè)量蒸汽壓力。（×）

解題思路：壓力表可以測(cè)量流體介質(zhì)的壓力，但對(duì)于蒸汽壓力，通常需要使用專用的蒸汽壓力表。因此，該說法錯(cuò)誤。

8.酶法測(cè)定葡萄糖濃度時(shí)，反應(yīng)速度與葡萄糖濃度呈正比。（×）

解題思路：在酶法測(cè)定葡萄糖濃度時(shí)，反應(yīng)速度與葡萄糖濃度并非呈嚴(yán)格正比關(guān)系。當(dāng)葡萄糖濃度達(dá)到一定值后，反應(yīng)速度會(huì)趨于恒定。因此，該說法錯(cuò)誤。四、名詞解釋1.化工過程中的“分析”

化工過程中的“分析”指的是在化工生產(chǎn)過程中，對(duì)原料、中間產(chǎn)品、半成品和成品進(jìn)行分析檢測(cè)，以了解其組成、含量、質(zhì)量、功能等，為控制生產(chǎn)過程、提高產(chǎn)品質(zhì)量提供科學(xué)依據(jù)。

2.氣相色譜法

氣相色譜法是一種常用的分離、分析技術(shù)，利用樣品組分在固定相和流動(dòng)相之間的分配系數(shù)差異，實(shí)現(xiàn)各組分在兩相中的分離。

3.流量

流量是指單位時(shí)間內(nèi)流過某一截面的流體體積或質(zhì)量。

4.閾限流量

閾限流量是指在規(guī)定的條件下，流體通過某一截面的最小流量值。

5.超聲波流量計(jì)

超聲波流量計(jì)是一種非接觸式的流量測(cè)量?jī)x器，通過發(fā)射超聲波并檢測(cè)其在流體中傳播的時(shí)間差來測(cè)量流量。

6.溫度儀表

溫度儀表是用于測(cè)量溫度的儀器，包括熱電偶、熱電阻、雙金屬溫度計(jì)等。

7.壓力表

壓力表是一種用于測(cè)量流體壓力的儀表，可分為機(jī)械式、電子式、氣動(dòng)式等類型。

8.酶法測(cè)定葡萄糖濃度的

（1）題目：

請(qǐng)解釋酶法測(cè)定葡萄糖濃度的原理。

（2）題目：

簡(jiǎn)述酶法測(cè)定葡萄糖濃度的步驟。

（3）題目：

比較酶法測(cè)定葡萄糖濃度與滴定法測(cè)定葡萄糖濃度的優(yōu)缺點(diǎn)。

答案及解題思路：

（1）答案：

酶法測(cè)定葡萄糖濃度的原理是基于葡萄糖氧化酶對(duì)葡萄糖的特異性催化反應(yīng)，將葡萄糖氧化為葡萄糖酸，同時(shí)還原尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）為尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸還原型（NADH），通過檢測(cè)NADH在特定波長下的吸光度變化，從而計(jì)算出葡萄糖的濃度。

解題思路：

首先了解葡萄糖氧化酶的催化反應(yīng)原理，其次了解NAD和NADH在特定波長下的吸光度差異，最后根據(jù)吸光度變化計(jì)算出葡萄糖濃度。

（2）答案：

酶法測(cè)定葡萄糖濃度的步驟

1.樣品預(yù)處理：將待測(cè)樣品進(jìn)行過濾、稀釋等預(yù)處理，使樣品達(dá)到適宜的濃度。

2.混合：將預(yù)處理后的樣品與酶反應(yīng)液、緩沖液等充分混合。

3.反應(yīng)：將混合液在適宜的條件下進(jìn)行反應(yīng)，使葡萄糖被酶催化氧化。

4.測(cè)量：在特定波長下，測(cè)量NADH的吸光度變化。

5.計(jì)算結(jié)果：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線或回歸方程計(jì)算葡萄糖的濃度。

解題思路：

首先了解酶法測(cè)定葡萄糖濃度的原理，然后按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作，最后根據(jù)吸光度變化和標(biāo)準(zhǔn)曲線或回歸方程計(jì)算葡萄糖濃度。

（3）答案：

酶法測(cè)定葡萄糖濃度的優(yōu)點(diǎn)：

1.高度特異性：酶對(duì)葡萄糖具有高度特異性，可減少干擾物質(zhì)的影響。

2.操作簡(jiǎn)便：酶法測(cè)定葡萄糖濃度具有快速、簡(jiǎn)便的特點(diǎn)。

3.靈敏度高：酶法測(cè)定葡萄糖濃度的靈敏度較高，可滿足低濃度葡萄糖的測(cè)定需求。

酶法測(cè)定葡萄糖濃度的缺點(diǎn)：

1.酶活性不穩(wěn)定：酶的活性受多種因素影響，可能導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果不穩(wěn)定。

2.原料消耗大：酶法測(cè)定葡萄糖濃度需要較多的酶和輔助試劑，原料消耗較大。

解題思路：

首先比較酶法與滴定法的測(cè)定原理，然后從操作、特異性、靈敏度等方面分析優(yōu)缺點(diǎn)，最后得出結(jié)論。五、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述化工過程中的分析在質(zhì)量控制中的應(yīng)用。

答案：

在化工過程中，分析技術(shù)對(duì)于質(zhì)量控制。它包括對(duì)原料、中間產(chǎn)品和最終產(chǎn)品的化學(xué)成分、物理性質(zhì)和微生物指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。具體應(yīng)用包括：

保證原料符合生產(chǎn)要求；

監(jiān)控生產(chǎn)過程中的反應(yīng)進(jìn)度；

評(píng)估產(chǎn)品質(zhì)量，保證產(chǎn)品符合國家標(biāo)準(zhǔn)；

發(fā)覺生產(chǎn)過程中的異常情況，及時(shí)采取措施；

為持續(xù)改進(jìn)提供數(shù)據(jù)支持。

解題思路：

首先明確化工過程中分析的目的，然后結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)過程，闡述分析在質(zhì)量控制中的具體應(yīng)用。

2.分析氣相色譜法的特點(diǎn)和應(yīng)用。

答案：

氣相色譜法是一種分離和分析混合物中各組分的常用技術(shù)，具有以下特點(diǎn)：

高分離效率；

快速分析；

可檢測(cè)多種化合物；

可進(jìn)行定量和定性分析。

應(yīng)用領(lǐng)域包括：

食品、藥品、化妝品等產(chǎn)品的質(zhì)量控制；

石油化工產(chǎn)品的分析；

環(huán)境監(jiān)測(cè)；

生物醫(yī)學(xué)研究。

解題思路：

首先概述氣相色譜法的特點(diǎn)，然后列舉其在不同領(lǐng)域的應(yīng)用。

3.流量檢測(cè)儀表在化工過程中的作用。

答案：

流量檢測(cè)儀表在化工過程中具有重要作用，主要包括：

監(jiān)控物料流量，保證生產(chǎn)過程穩(wěn)定；

優(yōu)化工藝參數(shù)，提高生產(chǎn)效率；

預(yù)防設(shè)備故障，保障生產(chǎn)安全；

減少能源消耗，降低生產(chǎn)成本。

解題思路：

首先闡述流量檢測(cè)儀表的定義，然后分析其在化工過程中的作用。

4.解釋閾值流量的概念及其應(yīng)用。

答案：

閾值流量是指流體通過某一管道或設(shè)備時(shí)，流量達(dá)到一定值時(shí)，系統(tǒng)功能發(fā)生顯著變化的流量。在化工過程中，閾值流量的應(yīng)用包括：

優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行參數(shù)；

預(yù)防設(shè)備故障；

提高生產(chǎn)效率；

保障生產(chǎn)安全。

解題思路：

首先解釋閾值流量的概念，然后闡述其在化工過程中的應(yīng)用。

5.介紹超聲波流量計(jì)的原理及測(cè)量范圍。

答案：

超聲波流量計(jì)利用超聲波在流體中傳播速度的變化來測(cè)量流量。其原理

發(fā)射超聲波脈沖；

超聲波在流體中傳播，遇到障礙物反射回來；

接收反射回來的超聲波脈沖；

根據(jù)超聲波傳播時(shí)間計(jì)算流量。

超聲波流量計(jì)的測(cè)量范圍較廣，適用于各種流體和管道。

解題思路：

首先介紹超聲波流量計(jì)的原理，然后說明其測(cè)量范圍。

6.說明溫度儀表和壓力表在化工過程中的應(yīng)用。

答案：

溫度儀表和壓力表在化工過程中的應(yīng)用包括：

監(jiān)控反應(yīng)溫度和壓力，保證生產(chǎn)過程穩(wěn)定；

優(yōu)化工藝參數(shù)，提高生產(chǎn)效率；

預(yù)防設(shè)備故障，保障生產(chǎn)安全；

為生產(chǎn)過程控制和優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持。

解題思路：

首先說明溫度儀表和壓力表的定義，然后闡述其在化工過程中的應(yīng)用。

7.闡述酶法測(cè)定葡萄糖濃度的原理。

答案：

酶法測(cè)定葡萄糖濃度是利用葡萄糖氧化酶催化葡萄糖氧化反應(yīng)，產(chǎn)生過氧化氫，進(jìn)而與色原反應(yīng)有色物質(zhì)，通過比色法測(cè)定葡萄糖濃度。其原理

葡萄糖氧化酶催化葡萄糖氧化反應(yīng)；

產(chǎn)生過氧化氫；

過氧化氫與色原反應(yīng)有色物質(zhì)；

通過比色法測(cè)定有色物質(zhì)的濃度，從而計(jì)算葡萄糖濃度。

解題思路：

首先介紹酶法測(cè)定葡萄糖濃度的方法，然后闡述其原理。六、計(jì)算題1.一化工廠生產(chǎn)一種化工產(chǎn)品，已知原料A和B的摩爾比為1:2，求混合后原料的摩爾比。

答案：混合后原料的摩爾比為3:5。

解題思路：由于A和B的摩爾比已知為1:2，假設(shè)取1摩爾的A和2摩爾的B進(jìn)行混合，總摩爾數(shù)為12=3。因此，混合后的摩爾比為1摩爾的A和2摩爾的B對(duì)應(yīng)于總共3摩爾，所以A:B=1:2轉(zhuǎn)換為3:5。

2.設(shè)某化工產(chǎn)品原料A的摩爾分?jǐn)?shù)為0.2，求原料B的摩爾分?jǐn)?shù)。

答案：原料B的摩爾分?jǐn)?shù)為0.8。

解題思路：由于摩爾分?jǐn)?shù)之和為1，A的摩爾分?jǐn)?shù)為0.2，所以B的摩爾分?jǐn)?shù)為10.2=0.8。

3.下列組分的分子式：A、C2H4；B、C3H8；C、C4H10，分別屬于哪種有機(jī)化合物類別？（）

A.烯烴B.烷烴C.炔烴

答案：A.烯烴；B.烷烴；C.烷烴。

解題思路：烯烴是含有一個(gè)碳碳雙鍵的烴，烷烴是只含有碳碳單鍵的飽和烴。C2H4含有一個(gè)雙鍵，是烯烴；C3H8和C4H10都是飽和烴，沒有雙鍵，屬于烷烴。

4.某化工產(chǎn)品的組分為：A10%，B30%，C40%，D20%。已知A的摩爾質(zhì)量為M1，B、C、D的摩爾質(zhì)量分別為M2、M3、M4。求該產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量。

答案：該產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量為(0.1M10.3M20.4M30.2M4)/100。

解題思路：使用加權(quán)平均的方法，根據(jù)每種組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和其摩爾質(zhì)量計(jì)算平均值。

5.一化工反應(yīng)過程，已知反應(yīng)物的摩爾比為1:1，求物的摩爾比。

答案：物的摩爾比為1:1。

解題思路：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)物的摩爾比等于物的摩爾比，只要反應(yīng)是簡(jiǎn)單的單步反應(yīng)。

6.某化工產(chǎn)品組成為：A15%，B25%，C50%，D10%。已知A的摩爾質(zhì)量為M1，B、C、D的摩爾質(zhì)量分別為M2、M3、M4。求該產(chǎn)品的平均分子量。

答案：該產(chǎn)品的平均分子量為(0.15M10.25M20.50M30.10M4)。

解題思路：類似第四題，計(jì)算加權(quán)平均分子量，其中權(quán)重為各成分的摩爾質(zhì)量。

7.已知某化工廠生產(chǎn)一種化工產(chǎn)品，其組分為A25%，B20%，C10%，D5%，E15%，F(xiàn)25%。已知A、B、C、D、E、F的摩爾質(zhì)量分別為M1、M2、M3、M4、M5、M6。求該產(chǎn)品的平均分子量。

答案：該產(chǎn)品的平均分子量為(0.25M10.20M20.10M30.05M40.15M50.25M6)。

解題思路：同樣使用加權(quán)平均分子量計(jì)算公式，其中權(quán)重為各成分的質(zhì)量百分比。七、論述題1.分析化學(xué)工業(yè)分析與過程控制在生產(chǎn)中的應(yīng)用和重要性。

（1）引言

（2）化學(xué)工業(yè)分析與過程控制在生產(chǎn)中的應(yīng)用

原料質(zhì)量控制

產(chǎn)品質(zhì)量保證

設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)

安全監(jiān)控

（3）化學(xué)工業(yè)分析與過程控制的重要性

提高生產(chǎn)效率

保證產(chǎn)品質(zhì)量

降低生產(chǎn)成本

保障生產(chǎn)安全

2.闡述氣相色譜法在化工產(chǎn)品分析中的優(yōu)勢(shì)和局限性。

（1）氣相色譜法的基本原理

（2）氣相色譜法在化工產(chǎn)品分析中的優(yōu)勢(shì)

高靈敏度

高分辨率

快速分析

應(yīng)用范圍廣

（3）氣相色譜法的局限性

對(duì)樣品的純度要求高

對(duì)色譜柱的要求高

重復(fù)性較差

3.評(píng)價(jià)流量檢測(cè)儀表在化工過程控制中的作用。

（1）流量檢測(cè)儀表的基本原理

（2）流量檢測(cè)儀表在化工過程控制中的作用

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)過程中的流量

自動(dòng)調(diào)節(jié)工藝參數(shù)

保證產(chǎn)品質(zhì)量

提高生產(chǎn)效率

4.比較不同類型溫度儀表和壓力儀表的特點(diǎn)和應(yīng)用。

（1）溫度儀表的特點(diǎn)和應(yīng)用

熱電偶溫度儀表

熱電阻溫度儀表

輻射式溫度儀表

（2）壓力儀表的特點(diǎn)和應(yīng)用

彈性