2026年重氮化工艺试题及答案

2026年重氮化工艺试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.重氮化反应的本质是：A.芳香族伯胺与亚硝酸的偶联反应B.脂肪族伯胺与硝酸的取代反应C.芳香族仲胺与亚硝酸的加成反应D.芳香族伯胺与亚硝酸的取代反应答案：D2.重氮化工艺中，反应温度通常控制在：A.05℃B.1015℃C.2025℃D.3035℃答案：A3.重氮化反应中，若使用盐酸作为酸性介质，理论上1mol苯胺完全反应需要HCl的物质的量为：A.1molB.2molC.3molD.4mol答案：B（1mol苯胺需2molHCl，其中1mol与亚硝酸钠反应生成HNO2，1mol保持酸性环境）4.重氮盐分解的主要危险是：A.产生有毒气体B.引发火灾C.发生爆炸D.腐蚀设备答案：C（重氮盐受热或震动易分解，释放氮气并可能爆炸）5.重氮化反应终点检测通常使用：A.酚酞指示剂B.淀粉碘化钾试纸C.pH试纸D.石蕊试液答案：B（过量的亚硝酸可氧化碘化钾生成碘，使试纸变蓝）二、填空题（每空2分，共20分）1.重氮化工艺中，亚硝酸钠的作用是____________________。答案：提供亚硝酸（HNO2）参与重氮化反应2.重氮盐的稳定性随芳环上取代基的不同而变化，若芳环上有吸电子基团（如NO2），其稳定性会________（填“增强”或“减弱”）。答案：增强（吸电子基团降低重氮盐的电子云密度，提高稳定性）3.重氮化反应中，若酸量不足，可能导致的后果是____________________。答案：生成重氮氨基化合物或发生偶联副反应4.重氮化工艺废水处理时，残余的亚硝酸钠常用________（填一种还原剂）去除。答案：尿素（或亚硫酸氢钠）5.重氮化反应设备的材质通常选用________（填一种耐腐蚀材料）。答案：搪瓷或不锈钢（需耐酸性介质腐蚀）三、简答题（每题10分，共30分）1.简述重氮化工艺中严格控制反应温度的原因。答案：重氮化反应为放热反应，低温（05℃）可抑制重氮盐的分解（高温下重氮盐易分解为酚类并释放氮气，甚至爆炸）；同时降低亚硝酸的分解速率（HNO2在高温下易分解为NO、NO2等，影响反应收率）。2.分析重氮化反应中pH值对反应的影响。答案：重氮化反应需在强酸性条件下进行（pH<2）：酸性环境可抑制芳胺的质子化（避免生成不反应的铵盐），确保亚硝酸以HNO2形式存在（HNO2是重氮化反应的有效试剂）；若pH过高，亚硝酸易分解为NO和NO2，且可能发生重氮盐与未反应芳胺的偶联副反应，降低收率并增加安全风险。3.列举重氮化工艺的主要安全控制措施。答案：①温度联锁控制：设置超温报警及自动冷却系统；②加料速度控制：采用计量泵缓慢滴加亚硝酸钠溶液，避免局部过热；③反应釜配置防爆膜、泄压阀；④实时监测亚硝酸钠剩余量（防止过量导致重氮盐过度分解）；⑤设备接地防静电；⑥操作人员佩戴防酸碱手套、护目镜等防护装备。四、案例分析题（30分）某化工厂进行苯胺重氮化生产间硝基苯diazonium盐时，反应30分钟后，温度从3℃升至12℃，搅拌电流下降，现场检测到有棕红色气体（NO2）逸出。（1）分析可能的故障原因；（2）提出应急处理措施。答案：（1）故障原因：①搅拌系统故障（电流下降表明搅拌桨可能卡阻，导致热量无法均匀分散）；②冷却系统失效（冷冻盐水流量不足或换热器堵塞，无法及时移热）；③亚硝酸钠加料过快（局部反应剧烈放热，超过冷却能力）；④温度计故障（实际温度可能更高，导致重氮盐分解产生NO2）。（2）应急处理措施：①立即停止亚硝酸钠加料，关闭进料阀；②启动备用冷却系统（如开启冷冻盐水旁路或切换备用制冷机），降低反应釜温度；③向反应釜内通入氮气稀释可燃气体，同时开启尾气吸收装置（碱液喷淋吸收NO2）；④若温度持续上升（