资源描述
2025年中职化工单元操作(操作实操)试题及答案
(考试时间:90分钟 满分100分)
班级______ 姓名______
第I卷(选择题,共30分)
答题要求:请从每小题的四个选项中,选出一个最符合题意的答案。(总共10题,每题3分)
1. 在化工单元操作中,以下哪种操作主要涉及物质的分离?
A. 搅拌
B. 蒸馏
C. 加热
D. 混合
2. 精馏操作的目的是:
A. 获得高纯度的产品
B. 提高反应速率
C. 降低能耗
D. 增加产量
3. 以下哪种设备常用于液体的过滤操作?
A. 离心泵
B. 板框压滤机
C. 换热器
D. 反应釜
4. 吸收操作中,吸收剂的选择原则不包括:
A. 对溶质有良好的选择性
B. 挥发性低
C. 价格昂贵
D. 化学稳定性好
5. 干燥操作是为了除去物料中的:
A. 水分
B. 杂质
C. 热量
D. 反应物
6. 在蒸发操作中,为了提高蒸发效率,通常会采取以下哪种措施?
A. 降低加热温度
B. 增加溶液浓度
C. 增大蒸发面积
D. 减少蒸发时间
7. 以下哪种单元操作属于传热过程?
A. 萃取
B. 结晶
C. 干燥
D. 冷凝
8. 离心泵启动前需要进行的操作是:
A. 关闭出口阀门
B. 打开进口阀门
C. 检查润滑油
D. 以上都是
9. 化工单元操作中,物料衡算的依据是:
A. 质量守恒定律
B. 能量守恒定律
C. 动量守恒定律
D. 电荷守恒定律
10. 以下哪种操作可以使气体液化?
A. 降温
B. 升压
C. 加入催化剂
D. 以上都可以
第II卷(非选择题,共70分)
(总共4题,每题5分)
11. 简述精馏操作的原理。
12. 说明过滤操作的注意事项。
13. 分析吸收操作中影响吸收效率的因素。
14. 简述干燥操作的工艺流程。
(总共3题,每题10分)
15. 有一混合溶液,其中含有A、B两种溶质,现需要通过精馏操作将它们分离出来。已知A的沸点为80℃,B的沸点为120℃。请设计一个简单的精馏流程,并说明各步骤的作用。
16. 某工厂需要对一批固体物料进行干燥处理,已知物料含水量为20%,要求干燥后含水量降至5%。请选择合适的干燥方法,并说明理由。同时,简述干燥过程中可能出现的问题及解决方法。
17. 在化工生产中,经常需要对液体进行输送。请简述离心泵的工作原理,并说明如何选择合适的离心泵型号。
(总共2题,每题15分)
18. 材料:在某化工生产过程中,需要对一种含有多种杂质的混合气体进行净化处理。通过吸收操作可以除去其中的有害气体成分。已知该混合气体中主要成分是氮气和氧气,有害气体为二氧化硫。吸收剂选用氢氧化钠溶液。
问题如下,请根据材料回答:
(1)请写出吸收二氧化硫的化学反应方程式。
(2)分析吸收过程中可能出现的问题及解决措施。
19. 材料:某化工企业在进行精馏操作时,发现精馏塔塔顶温度不稳定,产品质量也受到影响。经过检查,发现进料流量和组成基本稳定,塔底加热蒸汽压力也正常。
问题如下,请根据材料回答:
(1)请分析塔顶温度不稳定的可能原因。
(2)针对上述原因,提出相应的解决方法。
答案
1. B
2. A
3. B
4. C
5. A
6. C
7. D
8. D
9. A
10. A
11. 精馏是利用混合物中各组分挥发度不同,在精馏塔中多次进行部分汽化和部分冷凝,使气相中的轻组分不断增浓,液相中的重组分不断增浓,从而实现混合物分离的操作。
12. 过滤操作注意事项:滤纸要紧贴漏斗内壁;滤纸边缘要低于漏斗边缘;液面要低于滤纸边缘;玻璃棒要靠在三层滤纸处;漏斗下端管口要紧靠烧杯内壁等。
13. 影响吸收效率的因素:吸收剂与溶质的性质,如溶解度、选择性等;吸收温度,温度升高可能降低吸收效率;吸收压力,压力升高有利于吸收;气液接触面积和时间,接触面积大、时间长吸收效率高;气体流速等。
14. 干燥操作工艺流程:首先将湿物料送入干燥设备,然后通过加热等方式提供热量,使物料中的水分汽化,产生的水蒸气通过通风等方式排出干燥设备,最终得到干燥后的物料。
15. 精馏流程:混合溶液进入精馏塔,塔底加热使溶液部分汽化,上升的蒸汽与下降的液体在塔板上多次接触传质传热。蒸汽中轻组分A不断富集,到达塔顶经冷凝后得到较纯的A产品;塔底剩余的主要是重组分B。各步骤作用:加热使溶液汽化提供传质基础;塔板上的接触实现气液传质分离轻重组分。
16. 可选择热风干燥。理由是操作简单,适用于多种固体物料。干燥中可能问题及解决方法:物料表面干裂,可适当降低热风温度和风速;干燥不均匀,可加强翻动物料。
17. 离心泵工作原理:依靠叶轮高速旋转,使泵内液体在离心力作用下获得能量,从叶轮中心被甩向边缘,以较高速度流出泵体,同时在叶轮中心形成低压区,使液体不断吸入。选泵依据流量、扬程、液体性质等,通过计算工况所需流量扬程,结合液体腐蚀性等选合适型号。
18. (1)2NaOH + SO₂ = Na₂SO₃ + H₂O (2)可能问题:吸收剂消耗过快,可补充吸收剂;吸收效果不佳,检查气体流速、温度等,调整操作条件。
19. (1)可能原因:塔顶冷凝器冷却效果不好,导致回流液温度高;塔内气液分布不均;塔板效率下降等。 (2)解决方法:检查冷凝器,提高冷却能力;调整塔内气液分布装置;检修塔板或更换高效塔板。
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