2025年大學(xué)化學(xué)工程（化工分離工程實(shí)驗(yàn)）7月月考測試卷

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______一、單項(xiàng)選擇題（總共10題，每題3分，每題只有一個(gè)正確答案，請將正確答案填入括號內(nèi)）1.在化工分離工程實(shí)驗(yàn)中，以下哪種分離方法基于物質(zhì)的沸點(diǎn)差異進(jìn)行分離？（）A.萃取B.精餾C.離子交換D.吸附2.精餾塔中，塔頂溫度通常（）塔底溫度。A.高于B.等于C.低于D.不確定3.對于連續(xù)精餾操作，進(jìn)料熱狀況參數(shù)q的取值范圍是（）。A.0≤q≤1B.q＜0C.q＞1D.q=04.萃取操作中，萃取劑的選擇原則不包括以下哪項(xiàng)？（）A.與原溶劑互不相溶B.對溶質(zhì)有較大的溶解度C.與溶質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)D.容易回收5.在吸附分離實(shí)驗(yàn)中，以下哪種物質(zhì)可作為常用的吸附劑？（）A.水B.活性炭C.乙醇D.氯化鈉6.化工分離過程中，以下哪種情況會導(dǎo)致分離效率降低？（）A.增加塔板數(shù)B.提高回流比C.進(jìn)料組成波動過大D.優(yōu)化設(shè)備材質(zhì)7.離子交換樹脂的活性基團(tuán)不包括以下哪種類型？（）A.強(qiáng)酸性B.弱酸性C.中性D.強(qiáng)堿性8.對于一個(gè)二元精餾體系，相對揮發(fā)度α的大小反映了（）。A.兩組分沸點(diǎn)的差異B.分離的難易程度C.進(jìn)料組成的變化D.塔板效率的高低9.在萃取實(shí)驗(yàn)中，分配系數(shù)K的定義是（）。A.溶質(zhì)在萃取相中的濃度與在萃余相中的濃度之比B.溶質(zhì)在萃余相中的濃度與在萃取相中的濃度之比C.萃取劑在萃取相中的濃度與在萃余相中的濃度之比D.萃取劑在萃余相中的濃度與在萃取相中的濃度之比10.化工分離工程實(shí)驗(yàn)中，以下哪種設(shè)備用于實(shí)現(xiàn)氣液傳質(zhì)過程？（）A.精餾塔B.蒸發(fā)器C.過濾機(jī)D.離心機(jī)二、多項(xiàng)選擇題（總共5題，每題4分，每題至少有兩個(gè)正確答案，請將正確答案填入括號內(nèi)，多選、少選或錯(cuò)選均不得分）1.化工分離工程實(shí)驗(yàn)中常用的分析方法有（）。A.氣相色譜法B.液相色譜法C.分光光度法D.電位分析法2.精餾塔操作中，影響塔板效率的因素有（）。A.氣液流量B.塔板結(jié)構(gòu)C.進(jìn)料組成D.回流比3.萃取劑的選擇需要考慮的因素包括（）。A.選擇性B.溶解性C.密度D.化學(xué)穩(wěn)定性4.吸附分離過程中，吸附等溫線的類型有（）。A.朗繆爾等溫線B.弗羅因德利希等溫線C.BET等溫線D.亨利定律5.離子交換過程的影響因素有（）。A.離子濃度B.溫度C.流速D.樹脂類型三、判斷題（總共10題，每題2分，判斷下列說法是否正確，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”）1.精餾操作中，回流比越大，分離效果越好，所以應(yīng)盡量增大回流比。（）2.萃取過程中，溶質(zhì)在萃取相和萃余相中的分配系數(shù)K只與體系溫度有關(guān)。（）3.吸附劑的比表面積越大，吸附能力越強(qiáng)。（）4.離子交換樹脂使用后，經(jīng)過再生處理可以恢復(fù)其交換能力。（）5.化工分離工程實(shí)驗(yàn)中，進(jìn)料流量的變化對精餾塔的操作沒有影響。（）6.對于理想物系，精餾塔的理論塔板數(shù)可以通過逐板計(jì)算法確定。（）7.萃取劑與原溶劑的密度差越大，越有利于萃取操作。（）8.吸附過程是一個(gè)可逆過程，解吸可以使吸附劑再生。（）9.離子交換樹脂的交聯(lián)度越高，其交換容量越大。（）10.在化工分離工程實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性對結(jié)果分析至關(guān)重要。（）四簡答題（總共3題，每題10分）1.簡述精餾塔的工作原理及主要操作參數(shù)對精餾效果的影響。2.說明萃取操作的工藝流程，并分析影響萃取效率的因素。3.闡述吸附分離的基本原理以及吸附劑的選擇原則。五、綜合分析題（總共2題，每題15分）1.在一個(gè)二元精餾實(shí)驗(yàn)中，已知進(jìn)料組成xF=0.5（摩爾分?jǐn)?shù)），塔頂產(chǎn)品組成xD=0.95，塔底產(chǎn)品組成xW=0.05，回流比R=3，進(jìn)料熱狀況參數(shù)q=1，相對揮發(fā)度α=2.5。試計(jì)算：（1）精餾段操作線方程；（2）提餾段操作線方程；（3）理論塔板數(shù)。2.某化工分離實(shí)驗(yàn)采用萃取法分離某二元混合物，已知萃取劑為S，原溶劑為A，溶質(zhì)為B。在實(shí)驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)萃取效率較低。請分析可能導(dǎo)致萃取效率低的原因，并提出改進(jìn)措施。答案：一、單項(xiàng)選擇題1.B2.C3.A4.C5.B6.C7.C8.B9.A10.A二、多項(xiàng)選擇題1.ABCD2.ABCD3.ABD4.ABC5.ABCD三、判斷題1.×2.×3.√4.√5.×6.√7.√8.√9.×10.√四、簡答題1.精餾塔工作原理：利用混合物中各組分沸點(diǎn)不同，通過多次部分汽化和部分冷凝，使氣相中的易揮發(fā)組分濃度不斷提高，液相中的難揮發(fā)組分濃度不斷提高，從而實(shí)現(xiàn)分離。主要操作參數(shù)對精餾效果的影響：回流比增大，分離效果變好，但能耗增加；進(jìn)料流量變化會影響塔內(nèi)氣液負(fù)荷；進(jìn)料組成變化會改變分離難度等。2.萃取操作工藝流程：將原料液與萃取劑在混合器中充分混合，使溶質(zhì)從原料液轉(zhuǎn)移到萃取劑中，然后進(jìn)入分離器，實(shí)現(xiàn)萃取相和萃余相的分離。影響萃取效率的因素：萃取劑的選擇、溫度、壓力、相比（萃取劑與原料液的體積比）、混合時(shí)間等。3.吸附分離基本原理：利用吸附劑對混合物中不同組分的吸附能力差異進(jìn)行分離。吸附劑選擇原則：比表面積大、吸附選擇性高、吸附容量大、化學(xué)穩(wěn)定性好、機(jī)械強(qiáng)度高、易再生等。五、綜合分析題1.（1）精餾段操作線方程：y=(R/(R+1))x+(xD/(R+1))=(3/(3+1))x+(0.95/(3+1))=0.75x+0.2375。（2）提餾段操作線方程：首先求q線方程y=xF=0.5，聯(lián)立精餾段操作線方程和q線方程求出交點(diǎn)坐標(biāo)，再根據(jù)物料衡算求出提餾段操作線方程。（3）理論塔板數(shù)：采用逐板計(jì)算法