2025年大學(xué)大三（應(yīng)用化工技術(shù)）化工分離技術(shù)綜合測(cè)試試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本大題共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.以下哪種分離方法不屬于化工分離技術(shù)中的平衡分離過(guò)程？A.精餾B.吸收C.離子交換D.萃取2.在精餾操作中，當(dāng)進(jìn)料組成和熱狀況一定時(shí)，增大回流比，塔頂產(chǎn)品組成會(huì)A.不變B.減小C.增大D.先增大后減小3.對(duì)于吸收過(guò)程，吸收質(zhì)在氣液兩相中的平衡關(guān)系符合亨利定律時(shí)，其相平衡常數(shù)m越大，表明該吸收質(zhì)A.越易被吸收B.越難被吸收C.與吸收難易無(wú)關(guān)D.不確定4.萃取操作中，萃取劑的選擇原則不包括A.與原溶劑互不相溶B.對(duì)溶質(zhì)有較大的溶解度C.與溶質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)D.易于回收5.以下關(guān)于吸附分離的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是A.吸附劑具有選擇性吸附的能力B.物理吸附是可逆的C.化學(xué)吸附比物理吸附選擇性更強(qiáng)D.吸附過(guò)程中吸附質(zhì)濃度始終不變6.在膜分離過(guò)程中，截留分子量越小的膜，對(duì)溶質(zhì)的截留能力A.越強(qiáng)B.越弱C.不變D.不確定7.離心分離時(shí)，離心機(jī)的分離因數(shù)越大，表明其分離能力A.越強(qiáng)B.越弱C.不變D.不確定8.對(duì)于恒沸精餾，加入的恒沸劑應(yīng)與原溶液中的A.某一組分形成最低恒沸物B.某一組分形成最高恒沸物C.所有組分都形成恒沸物D.不形成恒沸物9.以下哪種物質(zhì)可作為離子交換樹(shù)脂的交聯(lián)劑？A.苯乙烯B.二乙烯苯C.乙醇D.水10.氣液傳質(zhì)設(shè)備中，板式塔的塔板效率不包括A.全塔效率B.單板效率C.點(diǎn)效率D.線效率第II卷（非選擇題共70分）11.（10分）簡(jiǎn)述精餾塔的工作原理。12.（15分）在吸收操作中，已知某氣體混合物中溶質(zhì)A的分壓為10kPa，吸收劑溫度為20℃，亨利系數(shù)E=150kPa，求相平衡常數(shù)m，并判斷該吸收過(guò)程是否容易進(jìn)行。13.（15分）某萃取體系中，原溶液含有溶質(zhì)A和稀釋劑B，萃取劑為C。已知溶質(zhì)A在萃取相和萃余相中的分配系數(shù)K=2，萃取劑用量為50kg，原溶液量為100kg，求萃取相中溶質(zhì)A的含量。14.（15分）材料：某化工廠有一混合氣體，主要成分是一氧化碳、二氧化碳和氮?dú)?，需要將一氧化碳分離出來(lái)?，F(xiàn)有一套吸附分離裝置，吸附劑為活性炭。問(wèn)題：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)利用吸附分離裝置分離該混合氣體中一氧化碳的工藝流程，并說(shuō)明各步驟原理。15.（15分）材料：某化工生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生了含有大量雜質(zhì)的廢水，雜質(zhì)主要為懸浮物和溶解性有機(jī)物?，F(xiàn)要對(duì)該廢水進(jìn)行處理，使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。問(wèn)題：請(qǐng)選擇合適的分離方法對(duì)該廢水進(jìn)行處理，并說(shuō)明處理過(guò)程及原理。答案：1.C2.C3.B4.C5.D6.A7.A8.A9.B10.D11.精餾塔是利用混合物中各組分揮發(fā)度不同，通過(guò)多次部分汽化和部分冷凝，使氣相中的輕組分不斷增濃，液相中的重組分不斷增濃，從而實(shí)現(xiàn)分離的設(shè)備。在精餾塔內(nèi)，上升的蒸汽與下降的液體逆流接觸，在每層塔板上進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，使蒸汽中的輕組分不斷轉(zhuǎn)移到液體中，液體中的重組分不斷轉(zhuǎn)移到蒸汽中，最終在塔頂?shù)玫捷^純的輕組分，塔底得到較純的重組分。12.相平衡常數(shù)m=E/p=150/10=15。因?yàn)閙>1，表明該吸收質(zhì)在氣相中的平衡分壓大于液相中的平衡分壓，吸收過(guò)程不容易進(jìn)行。13.設(shè)萃取相中溶質(zhì)A的含量為xkg。根據(jù)分配系數(shù)K=溶質(zhì)A在萃取相中的含量/溶質(zhì)A在萃余相中的含量，可得溶質(zhì)A在萃余相中的含量為x/2kg。又因?yàn)檩腿┯昧繛?0kg，原溶液量為100kg，所以有x+x/2=溶質(zhì)A在原溶液中的含量。假設(shè)溶質(zhì)A在原溶液中的含量為ykg，則x+x/2=y，且x/(50+100)=K，即x/150=2，解得x=300kg。14.工藝流程：首先將混合氣體通入裝有活性炭的吸附塔，一氧化碳被活性炭吸附，二氧化碳和氮?dú)鈩t通過(guò)吸附塔排出。然后用加熱或減壓的方法使活性炭解吸，釋放出一氧化碳。原理：活性炭具有較大的比表面積和豐富的微孔結(jié)構(gòu)，對(duì)一氧化碳有較強(qiáng)的吸附能力，利用其選擇性吸附特性實(shí)現(xiàn)一氧化碳與其他氣體的分離。15.可選擇過(guò)濾和吸