2025年重氮化工艺考试题库及答案

2025年重氮化工艺考试题库及答案一、单项选择题（每题2分，共30题）1.重氮化反应中，芳伯胺与亚硝酸钠在酸性条件下生成重氮盐的反应属于：A.氧化反应B.还原反应C.取代反应D.加成反应答案：C2.工业重氮化工艺中，常用的酸性介质是：A.盐酸B.硝酸C.硫酸D.醋酸答案：A（注：盐酸最常用，硫酸多用于芳胺溶解度低的场景）3.重氮化反应的最佳温度范围通常控制在：A.05℃B.1015℃C.2025℃D.3035℃答案：A（低温抑制重氮盐分解）4.下列哪种物质属于重氮化反应的有效终止剂？A.尿素B.氯化钠C.碳酸钠D.活性炭答案：A（尿素与过量亚硝酸反应生成氮气）5.重氮化工艺中，若亚硝酸钠滴加速度过快，最可能引发的风险是：A.产物颜色变深B.反应温度骤升C.设备腐蚀加剧D.原料转化率降低答案：B（反应放热集中导致温度失控）6.重氮盐的稳定性与芳环上取代基密切相关，下列取代基中使重氮盐最不稳定的是：A.NO₂（硝基）B.OH（羟基）C.CH₃（甲基）D.Cl（氯）答案：A（吸电子基团降低重氮盐稳定性）7.重氮化反应釜的材质通常选用：A.普通碳钢B.304不锈钢C.搪玻璃D.铜合金答案：C（耐酸性介质腐蚀）8.重氮化工艺中，检测亚硝酸钠是否过量的常用试剂是：A.淀粉碘化钾试纸B.酚酞指示剂C.pH试纸D.甲基橙答案：A（过量亚硝酸氧化碘化钾生成碘，遇淀粉变蓝）9.下列关于重氮化工艺投料顺序的说法，正确的是：A.先加亚硝酸钠溶液，再加芳胺酸性溶液B.先加芳胺酸性溶液，再加亚硝酸钠溶液C.两者同时加入D.顺序不影响反应答案：B（避免亚硝酸钠局部过量导致分解）10.重氮盐溶液储存时，最适宜的条件是：A.高温避光B.低温避光C.高温光照D.低温光照答案：B（低温抑制分解，避光防止光解）11.重氮化反应中，若酸量不足，可能导致的后果是：A.生成重氮氨基化合物B.反应速率加快C.产物纯度提高D.设备腐蚀减轻答案：A（酸不足时芳胺与重氮盐反应生成副产物）12.下列属于重氮化工艺重大危险源的是：A.500L反应釜B.储存量5吨的亚硝酸钠仓库C.日处理量2吨的芳胺储罐D.配套的循环水系统答案：B（亚硝酸钠属于氧化性物质，储存量超过临界量）13.重氮化反应的主要副反应是：A.水解反应B.偶合反应C.分解反应D.磺化反应答案：C（重氮盐受热易分解为氮气和芳基正离子）14.重氮化工艺中，搅拌的主要作用是：A.增加溶液黏度B.促进热量均匀分布C.减少原料消耗D.提高产物颜色深度答案：B（防止局部过热导致分解）15.下列气体中，重氮盐分解可能产生的是：A.H₂SB.CO₂C.N₂D.CH₄答案：C（分解生成氮气、芳基化合物等）16.重氮化反应的pH值通常控制在：A.12（强酸性）B.45（弱酸性）C.78（中性）D.910（弱碱性）答案：A（强酸性条件促进重氮化反应）17.检修重氮化反应釜前，必须进行的操作是：A.直接通入空气置换B.用热水冲洗后立即开盖C.检测釜内可燃气体和氧含量D.关闭所有阀门即可答案：C（防止残留重氮盐分解产生可燃气体引发爆炸）18.重氮化工艺中，亚硝酸钠的理论摩尔比（相对于芳伯胺）通常为：A.0.8:1B.1:1C.1.2:1D.1.5:1答案：B（1mol芳伯胺需要1mol亚硝酸钠）19.下列哪种情况会导致重氮盐产率下降？A.严格控制反应温度B.酸量过量10%20%C.亚硝酸钠过量0.5%D.反应时间不足答案：D（反应时间不足导致原料未完全反应）20.重氮化反应釜的温度联锁设置值应低于：A.10℃B.15℃C.20℃D.25℃答案：B（超过15℃重氮盐分解速率显著加快）21.重氮化工艺中，使用冰盐水冷却的主要目的是：A.降低原料成本B.控制反应温度C.提高溶液浓度D.减少设备磨损答案：B（冰盐水可提供05℃的稳定低温环境）22.下列物质中，不能作为重氮化反应酸性介质的是：A.盐酸B.硫酸C.硝酸D.醋酸答案：C（硝酸具有强氧化性，易引发副反应）23.重氮盐溶液运输时，容器应标注的危险化学品类别是：A.易燃液体B.氧化性物质C.腐蚀品D.有毒品答案：B（重氮盐受热易分解并释放氮气，属于潜在氧化剂）24.重氮化反应中，若芳胺含有强吸电子基团（如NO₂），则反应速率会：A.加快B.减慢C.不变D.先快后慢答案：B（吸电子基团降低氨基的电子云密度，反应活性下降）25.重氮化工艺的尾气处理系统中，最常用的吸收剂是：A.水B.氢氧化钠溶液C.浓硫酸D.活性炭答案：B（吸收分解产生的酸性气体如NOx）26.重氮化反应釜的设计压力应至少为正常操作压力的：A.1.0倍B.1.25倍C.1.5倍D.2.0倍答案：B（符合压力容器设计规范）27.下列关于重氮化工艺投料量的说法，错误的是：A.严格按工艺规程控制投料量B.可根据经验适当超量投料C.超量投料可能导致温度失控D.投料量与反应釜容积匹配答案：B（超量投料会增加热失控风险）28.重氮盐溶液若出现大量气泡，可能的原因是：A.温度过低B.亚硝酸钠不足C.重氮盐分解D.溶液浓度过低答案：C（分解产生氮气形成气泡）29.重氮化工艺中，操作人员必须佩戴的防护装备是：A.防化手套B.普通棉纱手套C.布制工作服D.塑料凉鞋答案：A（防酸性介质腐蚀）30.重氮化反应的安全控制参数不包括：A.反应温度B.搅拌转速C.原料颜色D.压力答案：C（颜色非关键安全参数）二、多项选择题（每题3分，共10题）1.重氮化工艺的主要危险特性包括：A.重氮盐受热易分解爆炸B.亚硝酸钠具有氧化性C.酸性介质具有腐蚀性D.反应过程放热答案：ABCD2.下列属于重氮化工艺安全控制措施的有：A.设置温度联锁自动降温系统B.安装紧急停车装置C.采用滴加方式控制投料速度D.定期校验压力表和温度计答案：ABCD3.重氮盐分解可能产生的危害有：A.释放大量氮气导致超压B.生成有毒芳基化合物C.引发火灾或爆炸D.降低产物收率答案：ABCD4.重氮化工艺中，酸的作用包括：A.提供H+促进重氮化反应B.溶解芳胺提高反应速率C.防止重氮盐与芳胺反应生成副产物D.降低溶液pH值答案：ABCD5.下列关于亚硝酸钠储存的说法正确的有：A.应与有机物分开存放B.储存在阴凉干燥处C.可用铁桶密封保存D.与酸类物质隔离储存答案：ABD（亚硝酸钠与酸接触会生成亚硝酸，不稳定）6.重氮化反应温度过高的后果包括：A.重氮盐分解速率加快B.副反应增加C.产物颜色变深D.设备腐蚀加剧答案：ABC7.重氮化工艺的应急处置措施包括：A.发现温度异常时立即停止投料B.开启紧急冷却系统C.泄漏时用大量水稀释D.人员撤离时向上风方向转移答案：ABCD8.下列属于重氮化工艺关键设备的有：A.反应釜B.冷冻机组C.滴加计量泵D.尾气吸收塔答案：ABCD9.重氮盐溶液的运输要求包括：A.使用耐酸耐腐蚀容器B.避免剧烈震荡C.标注危险化学品标识D.运输车辆配备消防器材答案：ABCD10.重氮化工艺操作人员的安全培训内容应包括：A.反应原理与危险特性B.设备操作与应急处置C.个人防护装备使用D.工艺参数控制标准答案：ABCD三、判断题（每题1分，共20题）1.重氮化反应属于吸热反应（×，放热反应）2.芳伯胺的碱性越强，重氮化反应速率越快（√）3.重氮盐溶液可以长时间暴露在阳光下（×，需避光）4.亚硝酸钠属于剧毒物质（×，属于有毒/氧化性物质）5.重氮化反应中，酸的用量越多越好（×，过量酸会增加成本和腐蚀）6.反应釜搅拌故障时，应继续投料（×，需立即停止）7.重氮盐分解产生的氮气是无毒的，因此无需处理（×，超压会导致设备爆炸）8.检修前用清水冲洗反应釜即可（×，需检测有害气体）9.重氮化工艺可以使用普通玻璃温度计（×，需防爆型）10.亚硝酸钠与还原剂混合会发生剧烈反应（√）11.重氮盐溶液的pH值应控制在碱性范围（×，强酸性）12.反应温度超过10℃时，必须启动联锁降温（√）13.操作人员可以不佩戴护目镜（×，必须佩戴）14.重氮化反应的副产物主要是水（×，主要是分解产物）15.设备泄漏时，应立即用手直接堵塞（×，需佩戴防护装备）16.重氮盐的稳定性随温度升高而增强（×，降低）17.亚硝酸钠溶液可以用铁桶储存（√，耐碱性）18.重氮化工艺的废水可以直接排放（×，需处理达标）19.搅拌速率不影响反应均匀性（×，影响）20.重氮盐分解时会有明显的温度上升（√）四、简答题（每题5分，共10题）1.简述重氮化反应的基本机理。答案：芳伯胺（ArNH₂）在酸性条件下质子化生成铵盐（ArNH₃+），铵盐与亚硝酸（HNO₂）反应生成中间产物重氮羟基化合物（ArN=NOH），后者在酸性条件下脱水生成重氮盐（ArN₂+X⁻）。2.为什么重氮化反应需要严格控制温度？答案：①重氮盐在低温（05℃）下较稳定，温度升高会加速分解（生成氮气和芳基正离子）；②反应放热，温度过高可能导致热失控引发爆炸；③低温可抑制副反应（如重氮盐与未反应芳胺生成重氮氨基化合物）。3.列举重氮化工艺中3种常见的安全联锁装置及其作用。答案：①温度联锁：当温度超过设定值（如10℃）时，自动启动冷冻机组或停止投料；②搅拌联锁：搅拌故障时自动停止加料并报警；③压力联锁：反应釜超压时开启泄压阀。4.简述亚硝酸钠过量的危害及检测方法。答案：危害：过量亚硝酸钠会与重氮盐反应生成亚硝基重氮盐，降低产物收率；同时可能分解产生NOx等有毒气体。检测方法：用淀粉碘化钾试纸检测，若试纸变蓝（亚硝酸氧化I⁻生成I₂），则说明过量。5.重氮化反应釜的材质选择需考虑哪些因素？答案：①耐酸性腐蚀（反应介质为盐酸/硫酸）；②耐高温（虽反应在低温进行，但分解时可能局部升温）；③机械强度（承受搅拌和压力）；④不与反应物发生催化分解（如铜会催化重氮盐分解，故避免使用）。6.简述重氮盐溶液储存的安全要求。答案：①储存于阴凉（05℃）、避光、通风的专用库房；②使用耐酸耐腐蚀的玻璃或聚乙烯容器；③与还原剂、有机物、碱类物质隔离存放；④设置明显的危险化学品标识；⑤定期检查容器密封性，防止泄漏。7.重氮化工艺中，酸的作用有哪些？答案：①提供H+使芳胺质子化，增强反应活性；②溶解芳胺（多数芳胺难溶于水，酸溶后形成铵盐溶于水）；③维持强酸性环境，防止重氮盐与未反应芳胺生成重氮氨基化合物；④中和反应生成的碱（如亚硝酸钠水解产生的NaOH）。8.列举3种重氮化工艺的典型事故类型及原因。答案：①爆炸事故：温度失控导致重氮盐分解，释放大量氮气和热量；②中毒事故：亚硝酸钠泄漏或分解产生NOx气体吸入；③腐蚀泄漏：酸性介质长期腐蚀设备，导致物料泄漏。9.简述重氮化工艺投料的操作要点。答案：①按工艺规程准确计量芳胺、酸、亚硝酸钠的用量；②先将芳胺溶解于酸中制成酸性溶液，再缓慢滴加亚硝酸钠溶液（避免局部过量）；③控制滴加速度，同时监测反应温度（通过夹套通冰盐水维持05℃）；④滴加完成后继续搅拌30分钟，确保反应完全。10.重氮化工艺的尾气主要成分及处理方法。答案：主要成分：NOx（亚硝酸分解产生）、少量未反应的芳胺蒸气、氮气。处理方法：通过尾气吸收塔用氢氧化钠溶液（5%10%）吸收NOx（反应生成硝酸盐和亚硝酸盐）；未反应的芳胺用活性炭吸附；氮气直接排放（需确保无其他有害成分）。五、案例分析题（每题10分，共2题）案例1：某化工厂重氮化车间，操作人员在滴加亚硝酸钠溶液时，因滴加阀门故障导致流量突然增大，反应温度5分钟内从3℃升至12℃，随后反应釜内出现大量气泡，压力表显示压力上升至0.2MPa（正常0.05MPa）。问题：（1）分析事故原因；（2）提出应急处置措施；（3）制定预防措施。答案：（1）原因：①滴加阀门故障导致亚硝酸钠过量加入，反应放热集中；②温度联锁未及时触发（或联锁设置值过高）；③操作人员未及时发现流量异常。（2）应急处置：立即关闭亚硝酸钠滴加阀门；开启冷冻机组加大冷却量；启动紧急泄压阀（控制压力≤0.3MPa）；用大量水喷淋反应釜外部降温；操作人员佩戴防护装备撤离至安全区域；通知车间负责人和应急小组。（3）预防措施：定期校验滴加阀门和流量计；设置温度联锁值为8℃（提前触发冷却）；增加流量监控报警装置；加强操作人员应急演练；反应釜设置双重泄压装置（安全阀+爆破片）。案例2：某企业检修重氮化反应釜时，未进行气体检测直接开盖，一名工人进入釜内后晕倒，送医诊断为亚硝酸分解产物中毒。问题：（1）分析事故直接原