2025年氧化工艺证考试题(附答案)

2025年氧化工艺证考试题(附答案)一、单项选择题（每题1分，共30分。每题只有一个正确答案，请将正确选项字母填入括号内）1.在氧化工艺中，下列哪种氧化剂最常用于将伯醇氧化为醛而不进一步氧化为羧酸？A.KMnO4B.CrO3C.PCCD.H2O2答案：C2.工业上采用银催化剂将乙烯氧化为环氧乙烷，反应温度一般控制在（）℃。A.50～80B.100～150C.200～250D.300～350答案：C3.下列关于Wacker氧化工艺的描述，错误的是（）。A.以PdCl2CuCl2为催化体系B.可在水相中进行C.产物为相应的酮D.需严格无水条件答案：D4.在TEMPO/NaOCl氧化体系中，真正起氧化作用的活性物种是（）。A.TEMPO自由基B.TEMPOHC.TEMPO+氧铵盐D.NaOCl答案：C5.采用Jones氧化时，反应体系pH应保持在（）左右。A.1B.7C.10D.14答案：A6.下列哪种底物在Swern氧化条件下最容易发生过度氧化生成羧酸？A.环己醇B.苯甲醇C.2苯乙醇D.正丁醇答案：B7.在氨氧化制丙烯腈工艺中，原料气丙烯、氨、空气的摩尔比约为（）。A.1:1:1B.1:1:2C.1:1.2:10D.1:2:20答案：C8.下列关于过氧化氢氧化优点的描述，不正确的是（）。A.原子经济性高B.副产物为水C.需高温高压D.环境友好答案：C9.在实验室用DMP氧化伯醇时，常加入少量（）以中和生成的乙酸。A.NaHCO3B.NaOHC.HClD.NaCl答案：A10.工业上由对二甲苯氧化制对苯二甲酸，最常用的催化剂是（）。A.CoMnBrB.CuZnC.FeClD.NiMo答案：A11.下列哪种氧化工艺属于气固相催化氧化？A.Wacker氧化B.环氧乙烷银催化氧化C.Jones氧化D.TEMPO氧化答案：B12.在氧化反应安全操作中，氧含量在线监测报警值一般设定为（）vol%。A.2B.5C.8D.12答案：C13.采用空气液相氧化环己烷制环己酮，反应压力通常控制在（）MPa。A.0.1B.0.5C.1.0D.2.0答案：C14.下列关于臭氧氧化的说法，正确的是（）。A.选择性高于KMnO4B.需在强碱条件下进行C.反应后无需淬灭D.易爆炸，需低温稀释答案：D15.在氧化工艺HAZOP分析中，引导词“More”通常用于分析（）偏差。A.温度过高B.流量过低C.压力过低D.液位缺失答案：A16.下列哪种抑制剂常用于防止对苯二甲酸氧化装置中的副反应？A.对苯二酚B.磷酸C.三乙醇胺D.硫脲答案：B17.在氧化反应器放大过程中，保持（）不变可最大限度减少副反应。A.搅拌功率/体积B.空速C.停留时间分布D.冷却比表面积答案：C18.采用微反应器进行醇氧化，其主要优势不包括（）。A.传热快B.持液量大C.安全性高D.易于放大答案：B19.下列哪种检测手段最适合在线监测氧化反应中过氧化物积累？A.FTIRB.GCC.电位滴定D.紫外可见光谱答案：A20.在氧化工艺中，若发现反应液颜色突然变深并放热加剧，应首先（）。A.继续搅拌B.紧急冷却并终止氧化剂加入C.加入更多催化剂D.提高温度答案：B21.下列关于生物催化氧化的描述，正确的是（）。A.需高温高压B.常用P450酶C.产物为外消旋体D.需重金属催化剂答案：B22.在氧化工艺中，采用氮气置换的目的是（）。A.提高氧分压B.降低爆炸风险C.增加反应速率D.减少催化剂失活答案：B23.下列哪种氧化反应最容易发生自由基链式副反应？A.环己烷空气氧化B.苯酚双氧水氧化C.苯甲醇TEMPO氧化D.乙醛氧气氧化答案：A24.在氧化工艺中，若使用NaOCl作为氧化剂，废水中最需关注的无机副产物是（）。A.Na2SO4B.NaClC.NaClO3D.NaBr答案：C25.下列关于氧化反应热风险评估的说法，正确的是（）。A.只需测定起始温度B.需测定TD24C.无需考虑分解热D.只需考虑反应热答案：B26.在氧化工艺中，若采用连续流管式反应器，雷诺数Re>4000的主要目的是（）。A.降低压降B.实现湍流强化传质C.减少催化剂用量D.降低投资答案：B27.下列哪种氧化工艺最适合制备光学活性醇？A.Sharpless双羟化B.Jones氧化C.Wacker氧化D.氨氧化答案：A28.在氧化工艺中，若发现尾气氧含量持续升高，可能原因是（）。A.氧化剂过量B.原料转化率下降C.冷却过度D.催化剂活性提高答案：B29.下列关于氧化反应溶剂选择的描述，错误的是（）。A.需与氧化剂相容B.需稳定且易回收C.必须为非极性D.需考虑安全与环保答案：C30.在氧化工艺中，若采用次氯酸钠氧化，pH控制在9～10的主要目的是（）。A.抑制HOCl分解B.提高HOCl浓度C.降低氧化电位D.防止设备腐蚀答案：A二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，请将所有正确选项字母填入括号内，漏选、错选均不得分）31.下列哪些措施可有效抑制氧化反应中的自由基链式副反应？A.降低氧分压B.加入自由基抑制剂C.提高反应温度D.采用分段控温E.增加搅拌速率答案：A、B、D32.在工业对苯二甲酸装置中，CoMnBr催化体系中的Br作用包括（）。A.促进自由基生成B.稳定Co3+C.抑制设备腐蚀D.降低反应活化能E.提高选择性答案：A、B、E33.下列属于绿色氧化工艺特点的有（）。A.使用O2或H2O2为氧化剂B.原子经济性高C.使用重金属催化剂D.副产物无毒E.能耗高答案：A、B、D34.在氧化工艺安全仪表系统（SIS）设计中，需独立设置的联锁参数有（）。A.反应器温度B.氧含量C.冷却水流量D.搅拌电流E.产品色度答案：A、B、C35.下列哪些因素会加速TEMPO催化剂的失活？A.过量NaOClB.强酸性条件C.高温D.重金属离子E.光照答案：A、B、C、D、E36.在氧化反应放大过程中，需重点考察的传质参数有（）。A.气液比表面积B.液固传质系数C.搅拌功率密度D.反应热E.停留时间分布答案：A、B、C37.下列关于微通道反应器用于氧化反应的优势，正确的有（）。A.热失控风险低B.易于实现高压操作C.持液量大D.放大效应小E.投资低答案：A、B、D38.在氧化工艺废水中，常采用哪些方法去除有机羧酸？A.萃取B.生化处理C.高级氧化D.离子交换E.蒸发结晶答案：A、B、C、D39.下列哪些检测手段可用于氧化反应机理研究？A.电子顺磁共振（EPR）B.原位红外（FTIR）C.质谱（MS）D.核磁（NMR）E.紫外可见（UVVis）答案：A、B、C、D、E40.在氧化工艺中，若采用双氧水氧化，需重点监控的杂质有（）。A.过渡金属离子B.氯离子C.稳定剂磷酸D.有机溶剂E.碱金属离子答案：A、B、D三、填空题（每空1分，共30分）41.在Swern氧化中，低温下二甲基亚砜与草酰氯反应生成的活性中间体是________。答案：氯代二甲基锍盐42.工业上由乙烯氧化制环氧乙烷，银催化剂中常加入________作为助剂以提高选择性。答案：铯43.在CoMnBr催化氧化对二甲苯过程中，溴的来源常用________。答案：溴化氢44.氧化反应紧急泄放系统设计的两个关键参数为________和________。答案：泄放面积、泄放压力45.采用TEMPO/NaOCl氧化伯醇，反应终点可用________试纸检测过量NaOCl。答案：淀粉KI46.在氧化工艺中，若使用O2作为氧化剂，需计算极限氧浓度（LOC），其定义为________。答案：在特定温度和压力下，可燃体系不发生爆炸的最高氧浓度47.在Wacker氧化中，CuCl2的作用是________。答案：将Pd0重新氧化为Pd2+，实现催化循环48.在氧化反应器中，若气含率过高会导致________现象，使反应选择性下降。答案：气泛49.在氧化工艺中，若采用次氯酸钠氧化，废水中可生成致癌副产物________，需深度处理。答案：三氯甲烷50.在氧化工艺HAZOP分析中，引导词“Reverse”常用于分析________偏差。答案：流量反向51.在氧化反应热风险评估中，TD24表示________。答案：在24小时内导致反应物料分解失控的最低温度52.在氧化工艺中，若采用微反应器，通道特征尺寸一般小于________mm。答案：153.在氧化工艺中，若发现冷却水回水温度升高5℃，可能提示________故障。答案：搅拌或换热54.在氧化工艺中，若采用双氧水氧化，常加入________作为稳定剂。答案：磷酸或锡酸钠55.在氧化工艺中，若采用空气氧化，尾气氧含量一般控制在________vol%以下。答案：556.在氧化工艺中，若采用NaOCl氧化，反应后常用________还原过量氧化剂。答案：亚硫酸钠57.在氧化工艺中，若采用CrO3氧化，废水中Cr6+需用________还原为Cr3+后沉淀。答案：亚硫酸氢钠58.在氧化工艺中，若采用臭氧氧化，尾气需用________破坏残余O3。答案：热分解或催化剂分解59.在氧化工艺中，若采用连续流反应器，反应器体积VR与进料体积流量Q之比称为________。答案：停留时间60.在氧化工艺中，若采用气液反应，气液传质系数kLa单位常用________表示。答案：s1四、简答题（每题8分，共40分）61.简述工业上采用CoMnBr三元催化体系将对二甲苯氧化为对苯二甲酸的反应机理，并说明各组分作用。答案：反应属自由基链式机理。Co2+被过氧酸氧化为Co3+，Co3+氧化甲基生成苄基自由基；Mn2+促进Co3+再生；Br通过生成溴自由基加速苄基氢提取，提高链引发速率，三者协同降低活化能，提高选择性。62.说明在氧化工艺中如何运用DSC与ARC联合进行热风险评估，并给出数据解读步骤。答案：先用DSC快速扫描获取起始分解温度与放热量，筛选危险等级；再用ARC模拟绝热条件，测定温升速率、压力变化，计算TD24、TMRad，结合QFS（quickonset,fairconversion,slowtemperaturerise）原则判断工艺是否安全，必要时调整工艺参数或增加安全措施。63.列举三种绿色氧化剂并比较其工业应用优缺点。答案：①O2：廉价、原子经济性100%，但选择性控制难，需高压；②H2O2：副产物水，温和，但易分解，需稳定剂；③O3：氧化能力强，低温快速，但设备投资高，尾气需处理。64.阐述微通道反应器在氧化工艺中如何实现本质安全，并给出放大策略。答案：微通道特征尺寸小，比表面积大，传热速率高，抑制热失控；持液量小，爆炸能量低；通过并行numberingup放大，保持通道尺寸不变，确保流体力学与传热相似，避免传统放大效应。65.说明氧化工艺中在线FTIR监测过氧化物积累的原理、谱峰选择及干扰消除方法。答案：过氧化物OO键在800900cm1有特征吸收；选择875cm1为定量峰；水蒸气干扰用干燥氮气吹扫，CO2干扰用差谱法扣除，温度影响用恒温池消除，实现实时定量。五、计算题（共30分）66.（10分）在实验室采用TEMPO/NaOCl氧化苯甲醇制备苯甲醛，反应式为C6H5CH2OH+NaOCl→C6H5CHO+NaCl+H2O。已知：苯甲醇投料量10.0g，NaOCl溶液有效氯质量分数10%，密度1.18g/mL。若要求NaOCl过量10%，计算所需NaOCl溶液体积。答案：苯甲醇摩尔质量108g/mol，n=10/108=0.0926mol；需NaOCl0.0926×1.1=0.1019mol；有效氯质量0.1019×35.5=3.62g；溶液质量3.62/0.1=36.2g；体积V=36.2/1.18=30.7mL。67.（10分）某对苯二甲酸装置氧化反应器体积50m3，进料对二甲苯流量8t/h，反应转化率98%，选择性96%。求：①对苯二甲酸产率（以质量计）；②若反应放热1800kJ/kg对二甲苯，冷却水ΔT=10℃，求冷却水流量（Cp=4.18kJ/kg·℃）。答案：①对二甲苯分子量106，对苯二甲酸166，理论产率=8×0.98×0.96×166/106=11.8t/h；②放热Q=8000×0.98×1800=1.41×10^7kJ/h；冷却水流量m=Q/(CpΔT)=1.41×10^7/(4.18×10)=3.37×10^5kg/h=337t/h。68.（10分）在微通道反应器中用O2氧化环己烷，通道直径0.5mm，长度2m，气液并流，表观气速0.3m/s，液速0.2m/s，气含率εg=0.4，kLa=0.8s1。求：①单通道持液量；②若需处理环己烷100kg/h，密度810kg/m3，求所需并行通道数。答案：①单通道体积V=π(0.25×10^3)^2×2=3.93×10^7m3，持液量VL=V(1εg)=3.93×10^7×0.6=2.36×10^7m3=0.236mL；②体积流量Q=100/810=0.123m3/h=3.42×10^5m3/s；单通道液流量q=π(0.25×10^3)^2×0.2=3.93×10^8m3/s；通道数N=Q/q=3.42×10^5/3.93×10^8≈870。六、综合应用题（共40分）69.（20分）某企业计划将间歇Jones氧化工艺（CrO3/H2SO4/acetone）改为连续流工艺，目标产物为环己酮。请：①分析原间歇工艺存在的主要安全与环保问题；②设计连续流工艺路线（含反应、淬灭、分离、废水处理）；③给出关键控制参数与在线监测方案；④估算年产能为1000t时的设备规模与Cr6+减排量（假设原工艺Cr6+流失率2kg/t产品）。答案：①间歇工艺持液量大，