2025年高職化工（化工分離技術(shù)）試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共40分）答題要求：本大題共20小題，每小題2分，共40分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的，請將正確答案的序號填在括號內(nèi)。1.以下哪種分離方法基于物質(zhì)在兩相之間的分配系數(shù)差異（）A.蒸餾B.萃取C.過濾D.吸附2.精餾過程中，塔頂溫度通常比塔底溫度（）A.高B.低C.相同D.不確定3.萃取劑的選擇原則不包括（）A.與原溶劑互不相溶B.選擇性高C.化學(xué)穩(wěn)定性好D.價(jià)格昂貴4.對于恒沸精餾，加入的第三組分能與原溶液中的（）形成恒沸物。A.輕組分B.重組分C.任意組分D.特定組分5.過濾操作中，提高過濾速率的方法不包括（）A.增大壓力差B.減小濾餅厚度C.降低濾液粘度D.增加過濾面積6.吸附過程中，吸附質(zhì)在吸附劑表面的吸附方式不包括（）A.物理吸附B.化學(xué)吸附C.離子交換吸附D.共價(jià)吸附7.離子交換樹脂的活性基團(tuán)不包括（）A.酸性基團(tuán)B.堿性基團(tuán)C.中性基團(tuán)D.兩性基團(tuán)8.膜分離過程中，不屬于壓力驅(qū)動膜過程的是（）A.反滲透B.超濾C.電滲析D.微濾9.對于氣液傳質(zhì)過程，傳質(zhì)速率與下列因素?zé)o關(guān)的是（）A.溫度B.壓力C.傳質(zhì)面積D.氣體顏色10.吸收操作中，吸收劑的選擇原則不包括（）A.對溶質(zhì)溶解度大B.揮發(fā)性小C.腐蝕性小D.密度大11.精餾塔的理論塔板數(shù)是指（）A實(shí)際塔板數(shù)B.包括再沸器的塔板數(shù)C.達(dá)到給定分離要求所需的最少塔板數(shù)D.進(jìn)料板數(shù)12.萃取操作中，萃取相和萃余相的分離方法通常是（）A.蒸餾B.過濾C.離心D.沉降13.對于吸附等溫線，不屬于常見類型的是（）A.朗繆爾等溫線B.弗羅因德利希等溫線C.亨利等溫線D.阿累尼烏斯等溫線14.離子交換過程中，離子交換樹脂的再生方法不包括（）A.酸再生B.堿再生C.加熱再生D.化學(xué)藥劑再生15.膜分離過程中，膜的截留分子量是指（）A.能完全截留的最小分子量B.能截留90%的分子量C.能截留50%的分子量D.能通過膜的最大分子量16.氣液傳質(zhì)設(shè)備中，板式塔的優(yōu)點(diǎn)不包括（）A.結(jié)構(gòu)簡單B.操作彈性大C.傳質(zhì)效率高D.造價(jià)低17.吸收塔的填料層高度與下列因素?zé)o關(guān)的是（）A.傳質(zhì)系數(shù)B.氣體流量C.填料種類D.塔的顏色18.精餾塔的進(jìn)料熱狀況參數(shù)q的取值范圍是（）A.0-1B.-1-0C.0-2D.-2-019.萃取劑的用量通常根據(jù)（）來確定。A.萃取效率B.萃取相組成C.萃余相組成D.以上都是20.吸附劑的再生方法中，不屬于加熱再生的是（）A.高溫再生B.減壓再生C.吹掃再生D.化學(xué)再生第II卷（非選擇題共60分）（一）填空題（共10分）答題要求：本大題共5小題，每小題2分，共10分。請將答案填寫在橫線上。1.化工分離技術(shù)的主要目的是將混合物中的各組分進(jìn)行______，以獲得符合要求的產(chǎn)品。2.蒸餾過程中，相對揮發(fā)度越大，分離越______。3.萃取操作中，溶質(zhì)在萃取相和萃余相中的分配系數(shù)K越大，萃取效果越______。4.過濾操作中，濾餅的比阻越大，過濾阻力越______。5.膜分離過程中，膜的通量是指單位時間內(nèi)通過單位膜面積的______。（二）簡答題（共20分）答題要求：本大題共4小題，每小題5分，共20分。簡要回答問題。1.簡述精餾塔的工作原理。2.萃取操作中，如何選擇合適的萃取劑？3.簡述吸附過程的影響因素。4.離子交換樹脂的性能指標(biāo)有哪些？（三）計(jì)算題（共15分）答題要求：本大題共1小題，15分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、計(jì)算步驟和答案。在一連續(xù)精餾塔中分離苯-甲苯混合液。已知進(jìn)料中苯的摩爾分?jǐn)?shù)為0.4，餾出液中苯的摩爾分?jǐn)?shù)為0.95，釜液中苯的摩爾分?jǐn)?shù)為0.05。進(jìn)料流量為100kmol/h，回流比R=3。試求：（1）餾出液和釜液的流量；（2）精餾段操作線方程；（3）提餾段操作線方程。答案：1.答案：B2.答案：B3.答案：D4.答案：D5.答案：D6.答案：D7.答案：C8.答案：C9.答案：D10.答案：D11.答案：C12.答案：A13答案：D14.答案：C15.答案：A16.答案：D17.答案：D18.答案：A19.答案：D20.答案：D填空題答案：1.分離2.容易3.好4.大5.物料量簡答題答案：1.精餾塔利用混合物中各組分揮發(fā)度不同，在塔內(nèi)多次進(jìn)行氣液兩相間的熱量和質(zhì)量傳遞，使易揮發(fā)組分不斷從液相中汽化上升，難揮發(fā)組分不斷從氣相中冷凝下降，從而實(shí)現(xiàn)混合物的分離。2.選擇萃取劑應(yīng)考慮與原溶劑互不相溶、選擇性高、化學(xué)穩(wěn)定性好、沸點(diǎn)與溶質(zhì)相差大、回收容易、價(jià)格便宜等。3.吸附過程影響因素有吸附劑性質(zhì)、吸附質(zhì)性質(zhì)、溫度、壓力、氣體流速等。4.離子交換樹脂性能指標(biāo)有交換容量、交聯(lián)度、粒度、密度、含水率、溶脹性、選擇性等。計(jì)算題答案：（1）由物料衡算可得：F=D+WFxf=DxD+WxW代入數(shù)據(jù)：100=D+W100×0.4=D×0.95+W×0.05解得：D=40kmol/h，W=60kmol/h（2）精餾段操作線方程：yn+1=(R/(R+1))xn+(xD/(R+1))=(3/(3+1))xn+(0.95/(3+1))=0.75xn+0.2375（3）提餾段操作線方程：L'=L+qF=RD+qF=3×40+1×100=220kmol/hV'=V-(1-q)F=(R+1)D