2025年大學(xué)精細(xì)化工技術(shù)（分離技術(shù)）模擬試題

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共40分）（總共20題，每題2分，每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案填在題后的括號(hào)內(nèi)）1.以下哪種分離技術(shù)常用于分離沸點(diǎn)相差較大的混合物？（）A.萃取B.蒸餾C.過(guò)濾D.離子交換2.精餾塔中，精餾段的作用是（）A.提純易揮發(fā)組分B.提純難揮發(fā)組分C.分離出全部產(chǎn)品D.以上都不對(duì)3.對(duì)于連續(xù)精餾操作，進(jìn)料熱狀況參數(shù)q=1時(shí)，進(jìn)料為（）A.冷液體B.飽和液體C.氣液混合物D.飽和蒸汽4.以下哪種物質(zhì)可作為精餾塔的回流液？（）A.水B.酒精C.任意混合物D.符合精餾要求的餾分5.在萃取操作中，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.易于與溶質(zhì)分離6.萃取過(guò)程中，溶質(zhì)在萃取相和萃余相中的分配系數(shù)K（）A.大于1B.小于1C.等于1D.不確定7.過(guò)濾操作中，以下哪種過(guò)濾介質(zhì)的過(guò)濾精度最高？（）A.濾紙B.濾網(wǎng)C.砂層D.布8.真空過(guò)濾機(jī)的優(yōu)點(diǎn)不包括（）A.過(guò)濾速度快B.能處理粘性物料C.能耗低D.操作簡(jiǎn)單9.離子交換樹(shù)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)10.離子交換過(guò)程中，離子交換樹(shù)脂的選擇性系數(shù)K_{A/B}（）A.大于1B.小于1C.等于1D.不確定11.以下哪種方法可用于分離氣體混合物中的不同成分？（）A.吸收B.吸附C.膜分離D.以上都是12.吸收操作中，吸收劑的選擇原則不包括（）A.對(duì)溶質(zhì)有較大的溶解度B.與溶質(zhì)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)C.易于再生D.揮發(fā)性小13.吸附過(guò)程中，吸附劑的吸附容量與以下哪種因素?zé)o關(guān)？（）A.溫度B.壓力C.吸附質(zhì)濃度D.吸附劑顏色14.膜分離技術(shù)中，以下哪種膜的截留分子量最??？（）A.微濾膜B.超濾膜C.納濾膜D.反滲透膜15.電滲析過(guò)程中，離子交換膜的作用是（）A.選擇性透過(guò)離子B.阻擋所有離子C.促進(jìn)離子混合D.以上都不對(duì)16.以下哪種分離技術(shù)適用于分離熱敏性物質(zhì)？（）A.精餾B.萃取C.膜分離D.離子交換17.在分離過(guò)程中，以下哪種情況會(huì)導(dǎo)致分離效率降低？（）A.操作溫度升高B.操作壓力降低C.進(jìn)料流量過(guò)大D.以上都是18.對(duì)于二元混合物的分離，以下哪種分離方法的能耗最高？（）A.精餾B.萃取C.膜分離D.吸附19.以下哪種分離技術(shù)可用于制備高純度的產(chǎn)品？（）A.精餾B.萃取C.膜分離D.以上都是20.在分離技術(shù)中，以下哪種操作屬于傳質(zhì)過(guò)程？（）A.蒸餾B.過(guò)濾C.離心分離D.沉降第II卷（非選擇題共60分）二、填空題（每題2分，共10分）1.精餾塔的塔板效率可分為_(kāi)_____效率和______效率。2.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，說(shuō)明萃取效果越______。3.過(guò)濾操作中，過(guò)濾阻力包括______阻力和______阻力。4.離子交換樹(shù)脂的交聯(lián)度越高，其______性能越好。5.膜分離技術(shù)中，膜的通量與______和______有關(guān)。三、簡(jiǎn)答題（每題10分，共30分）1.簡(jiǎn)述精餾塔的工作原理。2.簡(jiǎn)述萃取操作的工藝流程。3.簡(jiǎn)述離子交換樹(shù)脂的再生方法。四、分析題（每題10分，共20分）材料：某精細(xì)化工企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中需要分離一種二元混合物，其中A物質(zhì)的沸點(diǎn)為120℃，B物質(zhì)的沸點(diǎn)為180℃。企業(yè)采用精餾塔進(jìn)行分離，但分離效果不理想，產(chǎn)品純度不高。問(wèn)題：請(qǐng)分析可能導(dǎo)致分離效果不理想的原因，并提出改進(jìn)措施。五、設(shè)計(jì)題（共10分）材料：現(xiàn)有一種含有三種成分的混合溶液，成分A、B、C的含量分別為30%、50%、20%。需要將其分離成純度較高的三種單一成分。已知成分A的沸點(diǎn)為80℃，成分B的沸點(diǎn)為120℃，成分C的沸點(diǎn)為160℃。問(wèn)題：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種分離方案，包括采用的分離技術(shù)、設(shè)備及操作步驟。答案：1.B2.A3.B4.D5.C6.D7.A8.B9.C10.A11.D12.B13.D14.D15.A16.C17.D18.A19.D20.A二、1.單板；全塔2.好3介質(zhì)；濾餅4.機(jī)械強(qiáng)度5.膜兩側(cè)的壓力差；膜兩側(cè)的濃度差三、1.精餾塔工作原理：混合液在精餾塔中受熱汽化，蒸汽上升過(guò)程中與下降的液體進(jìn)行多次部分冷凝和部分汽化。易揮發(fā)組分不斷汽化上升，難揮發(fā)組分不斷冷凝下降，從而實(shí)現(xiàn)混合液中各組分的分離。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)移到萃取劑中形成萃取相和萃余相。然后將混合液引入分離器，利用萃取相和萃余相密度不同進(jìn)行分層分離，得到萃取相和萃余相。萃取相經(jīng)進(jìn)一步處理得到溶質(zhì)產(chǎn)品，萃余相可回收萃取劑循環(huán)使用。3.離子交換樹(shù)脂再生方法：對(duì)于陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，常用酸溶液進(jìn)行再生，使樹(shù)脂上的鈣、鎂等陽(yáng)離子被氫離子交換下來(lái)。對(duì)于陰離子交換樹(shù)脂，常用堿溶液進(jìn)行再生，使樹(shù)脂上的陰離子被氫氧根離子交換下來(lái)。再生過(guò)程一般通過(guò)逆流再生或順流再生的方式進(jìn)行，再生后需用清水沖洗樹(shù)脂至符合要求。四、可能原因：回流比過(guò)小，導(dǎo)致精餾段分離能力不足；進(jìn)料位置不當(dāng)，影響氣液傳質(zhì)效果；塔板效率低，可能是塔板設(shè)計(jì)或操作問(wèn)題；再沸器加熱量不足，使塔內(nèi)氣液流動(dòng)不暢。改進(jìn)措施：適當(dāng)增大回流比；調(diào)整進(jìn)料位置至最佳；檢查塔板，如有問(wèn)題進(jìn)行修復(fù)或更換；增加再沸器加熱量至合適值。五、分離方案：采用精餾塔進(jìn)行分離。首先將混合溶液預(yù)熱后進(jìn)入精餾塔，控制