2025年中職化工單元操作（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）每題只有一個正確答案，請將正確答案的序號填在括號內(nèi)。(總共20題，每題2分，每題給出的選項中，只有一項符合題目要求)1.以下哪種分離方法不屬于傳質(zhì)分離過程？（）A.蒸餾B.過濾C.萃取D.吸附2.在精餾操作中，回流比增大，塔頂產(chǎn)品純度（）A.提高B.降低C.不變D.先提高后降低3.對于恒沸精餾，加入的夾帶劑應(yīng)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.難揮發(fā)組分4.萃取操作中，分配系數(shù)越大，說明溶質(zhì)在萃取相中的濃度（）在萃余相中的濃度。A.遠大于B.遠小于C.等于D.相近于5.以下哪項不是影響過濾速率的因素？（）A.過濾壓差B.濾餅厚度C.濾液溫度D.過濾介質(zhì)阻力6.離心分離的原理是基于（）A.重力作用B.離心力作用C.吸附作用D.擴散作用7.在吸收操作中，吸收質(zhì)從氣相轉(zhuǎn)移到液相的過程主要是依靠（）A.分子擴散B.對流擴散C.強制對流D.自然對流8.對于氣體吸收，亨利定律適用于（）A.易溶氣體B.難溶氣體C.中等溶解度氣體D.所有氣體9.在干燥操作中，濕物料中的水分可分為（）A.結(jié)合水和非結(jié)合水B.自由水和束縛水C.平衡水和自由水D.以上都是10.提高干燥速率的有效方法是（）A.提高空氣溫度B.降低空氣濕度C.增大空氣流速D.以上都是11.吸附過程中，吸附質(zhì)在吸附劑表面的吸附方式主要有（）A.物理吸附和化學吸附B.離子交換吸附和物理吸附C.化學吸附和離子交換吸附D.以上都不是12.離子交換樹脂的交換容量與（）有關(guān)。A.樹脂的種類B.樹脂的交聯(lián)度C.樹脂的顆粒大小D.以上都是13.在膜分離過程中，超濾主要用于分離（）A.小分子物質(zhì)B.大分子物質(zhì)C.離子D.氣體14.反滲透的推動力是（）A.壓力差B.濃度差C.電位差D.溫度差15.以下哪種分離方法適用于分離熱敏性物質(zhì)？（）A.精餾B.萃取C.膜分離D.吸附16.在精餾塔的操作中，進料熱狀況參數(shù)q值越大，提餾段操作線斜率（）A.越大B.越小C.不變D.先增大后減小17.萃取劑的選擇原則不包括（）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)不發(fā)生化學反應(yīng)D.價格昂貴18.過濾介質(zhì)的截留能力主要取決于（）A.介質(zhì)的孔徑大小B.介質(zhì)的厚度C.介質(zhì)的材質(zhì)D.以上都是19.在干燥過程中，物料的臨界含水量是指（）A.干燥速率開始下降時的含水量B.干燥速率最大時的含水量C.物料完全干燥時的含水量D.以上都不是20.吸附等溫線可以描述吸附質(zhì)在吸附劑表面的吸附量與（）之間的關(guān)系。A.溫度B.壓力C.吸附質(zhì)濃度D.吸附劑用量第II卷（非選擇題，共60分）二、填空題（每空1分，共10分）1.分離技術(shù)按分離過程的本質(zhì)可分為______和______。2.精餾塔的進料熱狀況有______、______、______、______和______五種。3.萃取操作中，選擇萃取劑時應(yīng)考慮的主要因素有______、______、______、______和______。4.過濾操作中，過濾介質(zhì)的作用是______。5.干燥過程中，物料中的水分按其去除的難易程度可分為______和______。三、簡答題（每題10分，共20分）1.簡述精餾操作的原理及影響精餾塔分離效果的主要因素。2.簡述吸附分離的原理及吸附劑的選擇原則。四、分析題（每題15分，共15分）某化工生產(chǎn)過程中需要分離混合溶液中的A、B兩種組分，已知A、B兩組分的相對揮發(fā)度為1.5，進料組成xF=0.5（摩爾分數(shù)），進料流量F=100kmol/h，泡點進料。塔頂采用全凝器，回流比R=2。試分析：1.畫出該精餾塔的精餾段操作線方程和提餾段操作線方程。2.計算塔頂和塔底產(chǎn)品的組成。五、綜合題（每題15分，共15分）在某化工生產(chǎn)中，采用萃取法分離某有機混合物中的溶質(zhì)。已知原料液流量為1000kg/h，溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為30%，萃取劑為水，萃取劑用量為500kg/h。在操作條件下，溶質(zhì)在原料液和萃取劑中的分配系數(shù)K=2。試計算：1.單級萃取后萃余相和萃取相的組成。2.若采用多級錯流萃取，萃取劑分兩級加入，各級萃取劑用量相等，計算最終萃余相的組成。答案：1.B2.A3.A4.A5.C6.B7.A8.C9.D10.D11.A12.D13.B14.A15.C16.B17.D18.A19.A20.C二、1.機械分離、傳質(zhì)分離2.冷液進料、泡點進料、氣液混合進料、飽和蒸汽進料、過熱蒸汽進料3.與原溶劑互不相溶、對溶質(zhì)有較大的溶解度、與溶質(zhì)不發(fā)生化學反應(yīng)、密度與原溶劑有差異、易于回收4.截留固體顆粒，支撐濾餅5.結(jié)合水、非結(jié)合水三、1.精餾原理：利用混合液中各組分揮發(fā)度的差異，通過多次部分汽化和部分冷凝，使氣相中的輕組分濃度不斷提高，液相中的重組分濃度不斷提高，從而實現(xiàn)混合液的分離。影響因素：回流比、進料熱狀況、塔板效率、塔的結(jié)構(gòu)等。2.吸附原理：吸附質(zhì)在吸附劑表面的吸附作用，包括物理吸附和化學吸附。選擇原則：對吸附質(zhì)有高選擇性和吸附容量、良好的吸附和解吸性能、化學穩(wěn)定性好、機械強度高、壽命長、成本低等。四、1.精餾段操作線方程：y=(R/(R+1))x+(xD/(R+1))，R=2，xD=0.75，y=2/3x+0.25；提餾段操作線方程：y'=(L'/V')x'-(WxW/V')，L'=L+qF=2×100+1×100=300，V'=V-(1-q)F=3×100-0×100=300，W=F-D=100-50=50，xW=0.25，y'=x'-0.0417。2.塔頂產(chǎn)品組成xD=0.75，塔底產(chǎn)品組成xW=0.25。五、1.單級萃?。簃F=1000kg/h，xF=0.3，mS=500kg/h，K=2。溶質(zhì)在萃取相中的質(zhì)量分數(shù)yA=KxA/(1+(K-1)xA)，xA=0.3，yA=0.462；萃余相質(zhì)量分數(shù)xA'=(mFxF-mSyA)/(mF-mS)=0.185。2.多級錯流萃?。焊骷壿腿┯昧縨S1=mS2=250kg/h。第一級萃取后萃余相質(zhì)量分數(shù)