2025年重氮化工藝考試內(nèi)容及重氮化工藝考試試卷及答案一、單項(xiàng)選擇題（共20題，每題2分，共40分）1.重氮化反應(yīng)中，芳香族伯胺與亞硝酸作用生成重氮鹽的反應(yīng)屬于：A.氧化反應(yīng)B.取代反應(yīng)C.加成反應(yīng)D.還原反應(yīng)答案：B2.工業(yè)上最常用的重氮化試劑組合是：A.硝酸鈉+鹽酸B.亞硝酸鈉+硫酸C.硝酸鉀+醋酸D.亞硝酸銨+磷酸答案：B3.重氮化反應(yīng)的最佳溫度控制范圍通常為：A.10~0℃B.0~5℃C.10~15℃D.20~25℃答案：B4.當(dāng)重氮化反應(yīng)體系pH值超過5時(shí)，最可能出現(xiàn)的副反應(yīng)是：A.重氮鹽分解B.胺類與亞硝酸發(fā)生亞硝化反應(yīng)C.重氮鹽與未反應(yīng)胺偶合D.亞硝酸分解產(chǎn)生NO?答案：C5.用于檢測重氮化反應(yīng)終點(diǎn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)，說明體系中存在過量的：A.伯胺B.亞硝酸C.重氮鹽D.硫酸答案：B6.重氮化工藝中，若使用鹽酸作為酸性介質(zhì)，當(dāng)HCl與芳胺的摩爾比小于2:1時(shí)，最可能導(dǎo)致：A.反應(yīng)速率加快B.重氮鹽穩(wěn)定性提高C.芳胺鹽酸鹽析出D.亞硝酸分解加劇答案：C7.以下哪種物質(zhì)不屬于重氮化反應(yīng)的常見副產(chǎn)物？A.偶氮化合物B.亞硝基化合物C.腈類化合物D.重氮酸答案：C8.重氮化反應(yīng)釜的材質(zhì)選擇中，最耐稀硫酸和亞硝酸腐蝕的是：A.普通碳鋼B.304不銹鋼C.316L不銹鋼D.搪玻璃答案：D9.連續(xù)重氮化工藝相比間歇工藝的主要優(yōu)勢(shì)是：A.設(shè)備投資更低B.溫度控制更精準(zhǔn)C.操作靈活性更高D.適合小批量生產(chǎn)答案：B10.重氮鹽溶液儲(chǔ)存時(shí)，若溫度超過10℃，最可能發(fā)生的危險(xiǎn)是：A.溶液結(jié)晶析出B.重氮鹽分解爆炸C.與空氣發(fā)生氧化反應(yīng)D.黏度顯著增加答案：B11.某重氮化反應(yīng)使用苯胺（C?H?NH?）為原料，其摩爾質(zhì)量為93g/mol，當(dāng)投入186kg苯胺時(shí)，理論上需要亞硝酸鈉（NaNO?，摩爾質(zhì)量69g/mol）的量為：A.138kgB.207kgC.276kgD.345kg答案：A（計(jì)算：186000g/93g/mol=2000mol，苯胺與NaNO?摩爾比1:1，故2000mol×69g/mol=138000g=138kg）12.重氮化工藝中，若亞硝酸鈉投料速度過快，可能導(dǎo)致的后果不包括：A.局部溫度驟升B.亞硝酸分解產(chǎn)生NO?C.重氮鹽收率提高D.反應(yīng)體系pH波動(dòng)答案：C13.以下哪種檢測手段可實(shí)時(shí)監(jiān)測重氮化反應(yīng)進(jìn)程？A.高效液相色譜（HPLC）B.核磁共振（NMR）C.紅外光譜（IR）D.氣相色譜（GC）答案：A14.重氮化反應(yīng)中，若原料芳胺含有強(qiáng)吸電子基團(tuán)（如NO?），則反應(yīng)活性會(huì)：A.顯著提高B.略有提高C.基本不變D.顯著降低答案：D15.重氮鹽溶液輸送管道應(yīng)避免使用的材質(zhì)是：A.聚四氟乙烯B.銅C.聚丙烯D.高密度聚乙烯答案：B（銅會(huì)催化重氮鹽分解）16.重氮化工藝的安全聯(lián)鎖系統(tǒng)中，不包含的監(jiān)測參數(shù)是：A.反應(yīng)釜壓力B.攪拌轉(zhuǎn)速C.原料儲(chǔ)罐液位D.冷卻水流量答案：C17.當(dāng)重氮化反應(yīng)體系出現(xiàn)“微藍(lán)”現(xiàn)象（淀粉碘化鉀試紙微藍(lán)），正確的處理措施是：A.立即停止加酸B.補(bǔ)加少量亞硝酸鈉C.補(bǔ)加少量芳胺D.升高反應(yīng)溫度答案：C（說明亞硝酸不足，需補(bǔ)加芳胺消耗過量酸）18.重氮化廢水處理中，殘余重氮鹽的最佳處理方法是：A.直接中和排放B.加入尿素分解C.活性炭吸附D.高溫焚燒答案：B（尿素與亞硝酸反應(yīng)生成CO?和N?）19.以下關(guān)于重氮化工藝廢氣處理的描述，錯(cuò)誤的是：A.含NO?廢氣可用堿液吸收B.廢氣中可能含有未反應(yīng)的芳胺蒸氣C.活性炭吸附可作為深度處理手段D.廢氣直接排放需滿足VOCs濃度≤50mg/m3答案：D（VOCs排放限值通?！?0mg/m3，特殊區(qū)域更嚴(yán)格）20.重氮化工藝中，若攪拌裝置故障導(dǎo)致局部混合不均，最可能引發(fā)：A.重氮鹽結(jié)晶B.反應(yīng)速率下降C.局部過熱分解D.原料分層答案：C二、填空題（共15題，每空1分，共15分）1.重氮化反應(yīng)的通式可表示為：ArNH?+NaNO?+2HCl→______+NaCl+2H?O（Ar代表芳基）答案：ArN?Cl2.重氮化反應(yīng)中，酸的作用包括提供H?促進(jìn)亞硝酸生成、______和防止重氮鹽與未反應(yīng)胺偶合。答案：溶解芳胺形成銨鹽3.工業(yè)上常用的亞硝酸鈉投料方式為______，以避免局部濃度過高。答案：分批緩慢加入或連續(xù)滴加4.重氮鹽的穩(wěn)定性隨芳環(huán)上取代基的不同而變化，其中______（填“吸電子”或“給電子”）基團(tuán)會(huì)降低其穩(wěn)定性。答案：吸電子5.重氮化反應(yīng)終點(diǎn)控制的關(guān)鍵指標(biāo)是體系中存在______（填“過量”或“不足”）的亞硝酸。答案：過量（微過量）6.重氮化反應(yīng)釜的攪拌形式通常選用______，以確保固液充分混合。答案：錨式或推進(jìn)式攪拌7.連續(xù)重氮化工藝中，物料停留時(shí)間的計(jì)算公式為______（用反應(yīng)體積V和流量Q表示）。答案：t=V/Q8.重氮鹽溶液儲(chǔ)存時(shí)，應(yīng)采用______（填“深色”或“無色”）容器，避免光照分解。答案：深色9.重氮化工藝中，若使用硫酸作為酸性介質(zhì)，當(dāng)H?SO?濃度超過______%時(shí)，可能導(dǎo)致芳胺磺化副反應(yīng)。答案：6010.重氮化反應(yīng)的熱效應(yīng)類型為______（填“放熱”或“吸熱”），因此需要嚴(yán)格控溫。答案：放熱11.重氮鹽分解的典型產(chǎn)物包括______、氮?dú)夂拖鄳?yīng)的芳基化合物。答案：酚類（或ArOH）12.重氮化工藝的安全評(píng)價(jià)中，需重點(diǎn)分析______（填“反應(yīng)熱”或“物料成本”）的失控風(fēng)險(xiǎn)。答案：反應(yīng)熱13.重氮化廢水的pH值通常呈______（填“酸性”或“堿性”），需中和后再處理。答案：酸性14.重氮化車間的電氣設(shè)備應(yīng)選用______（填“防爆”或“普通”）型，防止火花引燃可燃?xì)怏w。答案：防爆15.重氮化工藝中，若亞硝酸鈉與芳胺的摩爾比超過1.05:1，可能導(dǎo)致______副產(chǎn)物增加。答案：亞硝基化合物三、判斷題（共10題，每題1分，共10分）1.所有芳香族伯胺都能發(fā)生重氮化反應(yīng)。（）答案：×（某些空間位阻大的芳胺如2,6二甲基苯胺難以反應(yīng)）2.重氮化反應(yīng)中，鹽酸的用量只需滿足與亞硝酸鈉反應(yīng)生成HNO?即可。（）答案：×（還需與芳胺形成銨鹽，通常HCl與芳胺摩爾比≥2:1）3.重氮鹽的水溶性隨芳環(huán)上取代基的疏水性增加而降低。（）答案：√4.重氮化反應(yīng)結(jié)束后，應(yīng)立即升溫促進(jìn)重氮鹽穩(wěn)定。（）答案：×（需保持低溫防止分解）5.不銹鋼反應(yīng)釜可直接用于含氫氟酸的重氮化工藝。（）答案：×（氫氟酸會(huì)腐蝕不銹鋼）6.重氮化工藝的尾氣中可能含有NO、NO?等有毒氣體。（）答案：√7.重氮鹽溶液的黏度隨溫度升高而顯著降低。（）答案：√8.重氮化反應(yīng)中，攪拌速度對(duì)反應(yīng)速率無顯著影響。（）答案：×（攪拌影響傳質(zhì)，直接影響反應(yīng)速率）9.重氮化廢水可直接排入市政污水管網(wǎng)，無需預(yù)處理。（）答案：×（需處理達(dá)標(biāo)后排放）10.重氮化工藝操作人員需佩戴防酸堿手套和護(hù)目鏡。（）答案：√四、簡答題（共5題，每題5分，共25分）1.簡述重氮化反應(yīng)的機(jī)理（分步驟說明）。答案：①亞硝酸的生成：NaNO?+H?→HNO?；②芳胺的質(zhì)子化：ArNH?+H?→ArNH??；③親電試劑的形成：HNO?+H?→H?O?NO→NO?+H?O；④親電取代：ArNH??→ArNH?（去質(zhì)子化）+NO?→[ArNHNO]?→ArN??+H?O。2.列舉影響重氮化反應(yīng)速率的主要因素（至少5個(gè)）。答案：①反應(yīng)溫度；②酸的種類和濃度；③亞硝酸鈉的投料速度；④芳胺的結(jié)構(gòu)（取代基性質(zhì)）；⑤攪拌強(qiáng)度；⑥體系pH值。3.說明重氮化工藝中“亞硝酸鈉過量”的危害及控制方法。答案：危害：過量亞硝酸會(huì)導(dǎo)致重氮鹽分解，生成亞硝基化合物等副產(chǎn)物，增加廢水處理難度；同時(shí)可能與酸反應(yīng)生成NO?等有毒氣體?？刂品椒ǎ翰捎玫味ǚɑ蛟嚰埛z測終點(diǎn)，嚴(yán)格控制投料比（通常NaNO?與芳胺摩爾比1.01.05:1），分批次緩慢加入。4.簡述重氮化反應(yīng)釜的安全設(shè)計(jì)要點(diǎn)（至少4點(diǎn)）。答案：①配置夾套或盤管冷卻系統(tǒng)，確?？焖僖茻?；②安裝溫度、壓力、攪拌轉(zhuǎn)速在線監(jiān)測及聯(lián)鎖裝置；③采用搪玻璃或聚四氟乙烯內(nèi)襯，防止腐蝕；④設(shè)置緊急泄放裝置（如爆破片）；⑤配備惰性氣體（N?）保護(hù)系統(tǒng)。5.分析重氮鹽溶液儲(chǔ)存過程中可能發(fā)生的安全風(fēng)險(xiǎn)及預(yù)防措施。答案：風(fēng)險(xiǎn)：溫度升高導(dǎo)致重氮鹽分解，釋放氮?dú)夂蜔崃浚赡芤l(fā)爆炸；光照加速分解；與金屬（如銅）接觸催化分解。預(yù)防措施：儲(chǔ)存于05℃的低溫環(huán)境，使用深色避光容器，避免與銅、鐵等金屬接觸，儲(chǔ)存時(shí)間不超過24小時(shí)，配備溫度監(jiān)控和自動(dòng)冷卻系統(tǒng)。五、計(jì)算題（共2題，每題5分，共10分）1.某重氮化工藝使用對(duì)硝基苯胺（C?H?N?O?，摩爾質(zhì)量138g/mol）為原料，日處理量為276kg。若亞硝酸鈉與對(duì)硝基苯胺的摩爾比為1.02:1，計(jì)算每日需要的亞硝酸鈉（NaNO?，摩爾質(zhì)量69g/mol）用量（保留兩位小數(shù)）。答案：對(duì)硝基苯胺的物質(zhì)的量=276000g/138g/mol=2000mol；NaNO?用量=2000mol×1.02×69g/mol=139560g=139.56kg。2.某連續(xù)重氮化反應(yīng)釜的有效體積為500L，物料流量為200L/h，計(jì)算物料在釜內(nèi)的平均停留時(shí)間。若反應(yīng)最佳停留時(shí)間為2.5h，應(yīng)如何調(diào)整流量？答案：初始停留時(shí)間t=V/Q=500L/200L/h=2.5h（符合要求）；若需保持2.5h，流量應(yīng)維持200L/h；若實(shí)際停留時(shí)間偏離，可通過調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速改變流量（如目標(biāo)t=3h，則Q=500/3≈166.67L/h）。六、案例分析題（共1題，10分）某化工企業(yè)在進(jìn)行鄰甲苯胺重氮化生產(chǎn)時(shí)，操作人員未按規(guī)程開啟冷卻水，導(dǎo)致反應(yīng)釜溫度從5℃升至15℃，30分鐘后監(jiān)測到釜內(nèi)壓力異常升高，最終發(fā)生爆炸。請(qǐng)分析事故原因、直接后果及預(yù)防措施。答案：事故原因：①操作人員違規(guī)操作，未開啟冷卻水，導(dǎo)致反應(yīng)放熱無法及時(shí)移除，溫度升高；②溫度超過重氮鹽穩(wěn)定范圍（05℃），引發(fā)重氮鹽分解，釋放大量氮?dú)夂蜔崃?；③分解?/p>