2025年大学大三（应用化工技术）化工分离技术综合测试试题及答案

2025年大学大三（应用化工技术）化工分离技术综合测试试题及答案

（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：本大题共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.以下哪种分离方法不属于化工分离技术中的平衡分离过程？A.精馏B.吸收C.离子交换D.萃取2.在精馏操作中，当进料组成和热状况一定时，增大回流比，塔顶产品组成会A.不变B.减小C.增大D.先增大后减小3.对于吸收过程，吸收质在气液两相中的平衡关系符合亨利定律时，其相平衡常数m越大，表明该吸收质A.越易被吸收B.越难被吸收C.与吸收难易无关D.不确定4.萃取操作中，萃取剂的选择原则不包括A.与原溶剂互不相溶B.对溶质有较大的溶解度C.与溶质发生化学反应D.易于回收5.以下关于吸附分离的说法，错误的是A.吸附剂具有选择性吸附的能力B.物理吸附是可逆的C.化学吸附比物理吸附选择性更强D.吸附过程中吸附质浓度始终不变6.在膜分离过程中，截留分子量越小的膜，对溶质的截留能力A.越强B.越弱C.不变D.不确定7.离心分离时，离心机的分离因数越大，表明其分离能力A.越强B.越弱C.不变D.不确定8.对于恒沸精馏，加入的恒沸剂应与原溶液中的A.某一组分形成最低恒沸物B.某一组分形成最高恒沸物C.所有组分都形成恒沸物D.不形成恒沸物9.以下哪种物质可作为离子交换树脂的交联剂？A.苯乙烯B.二乙烯苯C.乙醇D.水10.气液传质设备中，板式塔的塔板效率不包括A.全塔效率B.单板效率C.点效率D.线效率第II卷（非选择题共70分）11.（10分）简述精馏塔的工作原理。12.（15分）在吸收操作中，已知某气体混合物中溶质A的分压为10kPa，吸收剂温度为20℃，亨利系数E=150kPa，求相平衡常数m，并判断该吸收过程是否容易进行。13.（15分）某萃取体系中，原溶液含有溶质A和稀释剂B，萃取剂为C。已知溶质A在萃取相和萃余相中的分配系数K=2，萃取剂用量为50kg，原溶液量为100kg，求萃取相中溶质A的含量。14.（15分）材料：某化工厂有一混合气体，主要成分是一氧化碳、二氧化碳和氮气，需要将一氧化碳分离出来。现有一套吸附分离装置，吸附剂为活性炭。问题：请设计一个利用吸附分离装置分离该混合气体中一氧化碳的工艺流程，并说明各步骤原理。15.（15分）材料：某化工生产过程中产生了含有大量杂质的废水，杂质主要为悬浮物和溶解性有机物。现要对该废水进行处理，使其达到排放标准。问题：请选择合适的分离方法对该废水进行处理，并说明处理过程及原理。答案：1.C2.C3.B4.C5.D6.A7.A8.A9.B10.D11.精馏塔是利用混合物中各组分挥发度不同，通过多次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，从而实现分离的设备。在精馏塔内，上升的蒸汽与下降的液体逆流接触，在每层塔板上进行传质传热，使蒸汽中的轻组分不断转移到液体中，液体中的重组分不断转移到蒸汽中，最终在塔顶得到较纯的轻组分，塔底得到较纯的重组分。12.相平衡常数m=E/p=150/10=15。因为m>1，表明该吸收质在气相中的平衡分压大于液相中的平衡分压，吸收过程不容易进行。13.设萃取相中溶质A的含量为xkg。根据分配系数K=溶质A在萃取相中的含量/溶质A在萃余相中的含量，可得溶质A在萃余相中的含量为x/2kg。又因为萃取剂用量为50kg，原溶液量为100kg，所以有x+x/2=溶质A在原溶液中的含量。假设溶质A在原溶液中的含量为ykg，则x+x/2=y，且x/(50+100)=K，即x/150=2，解得x=300kg。14.工艺流程：首先将混合气体通入装有活性炭的吸附塔，一氧化碳被活性炭吸附，二氧化碳和氮气则通过吸附塔排出。然后用加热或减压的方法使活性炭解吸，释放出一氧化碳。原理：活性炭具有较大的比表面积和丰富的微孔结构，对一氧化碳有较强的吸附能力，利用其选择性吸附特性实现一氧化碳与其他气体的分离。15.可选择过滤和吸