2026年内蒙古重氮化工艺考试内部摸底题库含答案

2026年内蒙古重氮化工艺考试内部摸底题库含答案1.【单选】重氮化反应中，若盐酸用量不足，最可能导致的后果是A.反应速率降低 B.偶合副产物增多 C.重氮盐分解 D.产品颜色加深答案：C解析：盐酸既作酸又作稳定剂，用量不足时重氮盐易分解生成酚类并放出N₂。2.【单选】下列哪种芳胺在0–5℃、n(NaNO₂):n(胺)=1.05:1条件下几乎不发生重氮化A.对硝基苯胺 B.对甲氧基苯胺 C.2,4-二硝基苯胺 D.邻氨基苯甲酸答案：C解析：2,4-二硝基苯胺因强吸电子效应使氨基亲核性极低，需强酸高温才能重氮化。3.【单选】工业上采用“逆法重氮化”主要针对A.易偶合胺 B.易氧化胺 C.易分解胺 D.难溶胺答案：B解析：先将NaNO₂溶于酸，再滴加胺，可避免胺被过量亚硝酸氧化。4.【单选】重氮盐与β-萘酚偶合时，若pH>10，主要产物为A.偶氮染料 B.萘酚自偶合 C.重氮酸盐 D.重氮盐分解答案：C解析：高pH下重氮盐转化为重氮酸盐，失去偶合能力。5.【单选】测定废水中过量NaNO₂时，常用试剂为A.磺胺-盐酸萘乙二胺 B.高锰酸钾 C.碘化钾-淀粉 D.对氨基苯磺酸答案：A解析：磺胺与NO₂⁻重氮化后再与萘乙二胺偶合，生成红色染料，比色定量。6.【单选】重氮化釜搅拌转速从200r/min降至100r/min，其他条件不变，则A.反应时间缩短 B.局部过热 C.转化率提高 D.副产物减少答案：B解析：转速降低导致传质不均，局部NaNO₂积累，放热集中，温度梯度增大。7.【单选】下列哪种重氮盐最稳定A.对甲基重氮盐 B.对氯重氮盐 C.对磺酸基重氮盐 D.对硝基重氮盐答案：C解析：磺酸基为强吸电子基，可分散正电荷，且形成内盐，稳定性最高。8.【单选】重氮化反应放热量约为A.30kJ/mol B.60kJ/mol C.100kJ/mol D.150kJ/mol答案：B解析：实验测定值55–65kJ/mol，需及时移热。9.【单选】采用微通道反应器进行重氮化，主要优势是A.降低酸耗 B.提高选择性 C.强化传热传质 D.减少NaNO₂用量答案：C解析：微通道比表面积大，瞬间移热，可安全提高反应温度，缩短停留时间。10.【单选】重氮盐与N,N-二甲基苯胺偶合，若温度高于15℃，主要副反应为A.胺的氧化 B.重氮盐分解 C.偶氮染料水解 D.二甲基苯胺亚硝化答案：D解析：高温下NO₂⁻与叔胺生成N-亚硝基化合物，致癌。11.【单选】重氮化终点常用淀粉–碘化钾试纸判断，微蓝表示A.胺略过量 B.NaNO₂略过量 C.酸略过量 D.反应完全答案：B解析：微量NO₂⁻氧化I⁻生成I₂，与淀粉显色。12.【单选】下列哪种溶剂可用于制备不溶于水的重氮盐A.乙醇 B.丙酮 C.乙酸 D.水答案：B解析：丙酮为惰性极性溶剂，可溶解芳胺与亚硝酸酯，生成重氮盐后可直接过滤。13.【单选】重氮盐与氯化亚铜反应生成芳基氯，该反应称为A.Sandmeyer B.Gattermann C.Schiemann D.Balz-Schiemann答案：A解析：Sandmeyer反应，CuCl为催化剂。14.【单选】重氮盐热分解为芳基自由基并放出N₂，该过程ΔSA.<0 B.≈0 C.>0 D.无法判断答案：C解析：生成气体，熵增。15.【单选】重氮化反应中，若硫酸代替盐酸，主要缺点是A.重氮盐溶解度低 B.酸度不足 C.腐蚀严重 D.副产硫酸钠难处理答案：A解析：硫酸重氮盐多为固体，易堵塞管道。16.【单选】重氮盐与氟硼酸反应后加热，得到A.芳基氟 B.芳基硼酸 C.芳基醚 D.偶氮化合物答案：A解析：Schiemann反应，生成ArF。17.【单选】重氮化反应中，若出现大量泡沫，最可能原因是A.胺含机械杂质 B.酸度突降 C.局部过热 D.表面活性剂存在答案：B解析：酸度突降导致重氮盐分解，放出N₂并夹带有机物起泡。18.【单选】重氮盐与酚偶合最佳pH为A.3–4 B.5–6 C.7–8 D.9–10答案：D解析：酚需解离成酚氧负离子，亲核性增强。19.【单选】重氮化反应中，若采用尿素破坏过量NaNO₂，反应式为A.CO(NH₂)₂+NO₂⁻→N₂+CO₂+2H₂O B.CO(NH₂)₂+2NO₂⁻→2N₂+CO₂+2H₂OC.CO(NH₂)₂+HNO₂→N₂+CO₂+2H₂O D.CO(NH₂)₂+2HNO₂→2N₂+CO₂+3H₂O答案：C解析：尿素与HNO₂1:1反应，生成N₂、CO₂、H₂O。20.【单选】重氮盐与亚硫酸钠反应生成A.芳基磺酸钠 B.芳基肼 C.偶氮磺酸钠 D.芳基醇答案：B解析：重氮盐被Na₂SO₃还原为芳基肼。21.【多选】下列措施可提高重氮盐稳定性A.降低温度 B.增加酸度 C.避光 D.加入NaCl答案：A,B,C解析：低温、高酸、避光均可抑制分解；NaCl无显著作用。22.【多选】重氮化反应中，若出现黄烟，可能原因有A.NO₂⁻过量 B.温度过高 C.酸度不足 D.胺含硝基化合物答案：A,B,C解析：NO₂⁻分解生成NO₂黄烟；酸度不足或高温加速分解。23.【多选】重氮盐与下列哪些试剂反应可引入羟基A.水/加热 B.Cu₂O/H₂O C.H₂SO₄/加热 D.NaOH/低温答案：A,B,C解析：A为热分解水解；B为Sandmeyer-type羟基化；C为酸催化水解；D导致重氮酸盐。24.【多选】重氮化反应中，若胺含少量水分，可能导致A.反应速率下降 B.NaNO₂浓度稀释 C.局部温度升高 D.酸度下降答案：A,B,D解析：水分稀释酸与NaNO₂，降低反应速率；对温度无显著升高。25.【多选】下列属于重氮盐安全操作要求的是A.反应温度≤5℃ B.在线红外监测 C.双釜串联 D.紧急泄爆片答案：A,B,D解析：双釜串联非强制要求。26.【多选】重氮盐与活性亚甲基化合物偶合，需满足A.亚甲基pKa<10 B.pH8–10 C.低温 D.相转移催化剂答案：A,B,C解析：活性亚甲基需去质子，弱碱低温即可；无需相转移。27.【多选】重氮化反应中，若采用连续流管式反应器，需重点监控A.驻留时间 B.压力降 C.换热系数 D.背压阀材质答案：A,B,C,D解析：均影响安全与效率。28.【多选】重氮盐与硫醇反应可生成A.芳基硫醚 B.二硫化物 C.芳基砜 D.芳基磺酸答案：A,B解析：先生成硫醚，过量硫醇氧化生成二硫化物。29.【多选】重氮化反应中，若出现黑色沉淀，可能为A.CuO B.Ag C.Pd D.Fe₃O₄答案：B,C解析：若用AgNO₂或Pd盐催化，还原生成金属。30.【多选】重氮盐与烯烃在CuBr存在下发生Meerwein芳基化，产物有A.芳基烯烃 B.芳基溴 C.芳基酮 D.芳基醇答案：A,B解析：生成β-溴芳基乙烷或芳基烯烃。31.【判断】重氮盐在干燥状态下可长期保存。（ ）答案：错解析：干燥重氮盐对热、摩擦极敏感，易爆炸。32.【判断】重氮化反应中，胺的溶解度越高，反应越快。（ ）答案：对解析：均相反应传质阻力小。33.【判断】重氮盐与酚偶合时，酚过量可提高收率。（ ）答案：对解析：酚廉价且易分离，过量推动反应。34.【判断】重氮化反应中，若出现白色烟雾，说明NO₂⁻不足。（ ）答案：错解析：白色烟雾多为HCl气，与NO₂⁻无关。35.【判断】重氮盐与氟硼酸反应后，必须干燥才能热解。（ ）答案：对解析：水分存在导致热解时副产酚。36.【判断】重氮化反应中，pH电极可直接插入反应液实时监测。（ ）答案：错解析：强酸且含NO₂⁻，易损坏电极。37.【判断】重氮盐与亚磷酸二乙酯反应可生成芳基膦酸酯。（ ）答案：对解析：自由基机制，引入膦酸酯基。38.【判断】重氮化反应中，若采用超声强化，可降低NaNO₂用量。（ ）答案：对解析：超声促进传质，减少局部过量。39.【判断】重氮盐与氰化亚铜反应需在碱性条件下进行。（ ）答案：错解析：Sandmeyer需酸性，碱性生成重氮酸盐。40.【判断】重氮化反应中，若胺含伯氨基与仲氨基，优先重氮化伯氨基。（ ）答案：对解析：伯氨基亲核性高，反应快。41.【填空】重氮化反应经典温度范围为____℃至____℃。答案：0；542.【填空】重氮盐与酚偶合最佳pH区间为____至____。答案：9；1043.【填空】尿素与过量NaNO₂反应摩尔比为____:____。答案：1；144.【填空】Sandmeyer反应催化剂为____盐。答案：亚铜45.【填空】重氮盐热分解放出气体为____。答案：N₂46.【填空】重氮盐与氟硼酸生成的沉淀为____。答案：芳基重氮氟硼酸盐47.【填空】重氮化反应中，若采用淀粉–KI试纸，显色深度与____浓度成正比。答案：NO₂⁻48.【填空】重氮盐与活性亚甲基化合物偶合，产物为____染料。答案：偶氮49.【填空】重氮化反应中，若胺为邻氨基苯甲酸，需先溶于____再滴加NaNO₂。答案：NaOH50.【填空】重氮化反应中，若采用连续流反应器，常用材质为____。答案：哈氏合金51.【简答】说明重氮化反应中“逆法”与“正法”各自适用场景及优缺点。答案：正法：先胺后酸后NaNO₂，适合稳定胺，操作简单，放热集中，需强冷却。逆法：先酸+NaNO₂后滴胺，适合易氧化胺，避免胺与过量NO₂⁻接触，减少副产，但需控制滴速，设备复杂。52.【简答】列举三种在线检测重氮化终点的方法并比较其优劣。答案：1.淀粉–KI试纸：简单直观，需人工取样，滞后。2.紫外光谱：重氮盐在270–300nm有特征峰，实时连续，需光纤探头耐腐蚀。3.电导率：反应生成盐，电导突变，成本低，易受温度干扰。53.【简答】说明重氮盐与CuCN反应制备芳基腈时，为何需严格控制pH<2。答案：pH升高重氮盐转化为重氮酸盐，失去反应活性；CN⁻在酸性下以HCN存在，减少CuCN溶解损失，保持催化循环。54.【简答】解释微通道反应器在重氮化工艺中如何实现本质安全。答案：通道水力直径<1mm，比表面积>3000m²/m³，瞬间移热，热点温差<1℃；驻留时间秒级，持液量小，爆炸能量低；可并联放大，无放大效应。55.【简答】说明重氮盐与酚偶合时，为何需用Na₂CO₃调节pH而非NaOH。答案：NaOH碱性过强，易使重氮盐转化为重氮酸盐；Na₂CO₃缓冲性好，pH缓慢上升，避免局部过碱，减少酚氧化副反应。56.【计算】某批次对硝基苯胺重氮化，投料100kg，纯度99%，摩尔质量138.12g/mol，需31%工业盐酸多少kg？假设n(HCl):n(胺)=2.5:1，忽略杂质。答案：胺物质的量=100×0.99/0.13812=716.8mol需HCl=716.8×2.5=1792mol31%盐酸质量=1792×36.46/0.31=210.7kg解析：按化学计量及工业浓度反算。57.【计算】若上述反应在5m³釜中进行，反应热60kJ/mol，比热容3.8kJ/(kg·K)，密度1100kg/m³，绝热温升多少？答案：总放热=716.8×60=43008kJ体系质量≈5000×1.1+210.7=5710.7kgΔT=Q/(mc)=43008/(5710.7×3.8)=1.98K解析：近似估算，实际需考虑溶解热及换热。58.【计算】连续流反应器内径0.5mm，长度10m，流速0.5m/s，求驻留时间。答案：体积=π×(0.25×10⁻³)²×10=1.96×10⁻⁶m³=1.96mL流量=π×(0.25×10⁻³)²×0.5×1000=0.098mL/st=V/q=1.96/0.098=20s解析：层流假设，忽略扩散。59.【计算】重氮盐与β-萘酚偶合，偶合常数k=2.5L/(mol·min)，重氮盐浓度0.02mol/L，β-萘酚0.025mol/L，求二级反应半衰期。答案：二级不等浓度：t½=1/(k(a–b))·ln[(a–0.5a)/(b–0.5a)]a=0.02,b=0.025t½=1/(2.5×0.005)·ln[(0.02–0.01)/(0.025–0.01)]=80·ln(0.01/0.015)=80·ln(2/3)=32.5min解析：代入不等浓度二级公式。60.【计算】某废水含NaNO₂120mg/L，用磺胺-盐酸萘乙二胺法测定，标准曲线A=0.0125c(mg/L)，测得吸光度0.300，求稀释倍数若原始浓度超出标线。答案：c=0.300/0.0125=24mg/L原始120mg/L，需稀释120/24=5倍解析：反向计算。61.【综合】设计一套年产1000t对氨基偶氮苯的连续重氮化-偶合工艺，给出物料衡算、主要设备选型及安全控制要点。答案：物料衡算：对硝基苯胺138.12t/a，NaNO₂69t/a，盐酸31%210t/a，苯胺93t/a，Na₂CO₃60t/a，总收率92%。设备：微通道重氮化模块（哈氏合金，换热面积50m²），管式偶合反应器（PFA，内径2mm，长50m），连续离心分离，干燥流化床。安全：在线红外监测NO₂⁻，双回路冷却，紧急泄爆片+爆破膜，DCS联锁，持液量<1L，距人员区>30m。62.【综合】分析重氮化反应中常见异常现象“温度突升+黄烟+泡沫”根因及处理措施。答案：根因：酸度突降→重氮盐分解→放热+NO₂黄烟+CO₂/氮气泡沫。处理：立即补加盐酸，开启最大冷却，加入尿素破坏NO₂⁻，转移至应急釜稀释，停搅拌防喷溅。63.【综合】比较釜式、管式、微通道三种重氮化反应器在能耗、安全、投资三维度优劣。答案：釜式：能耗高（批间冷却），安全差（持液量大），投资低。管式：能耗中，安全中，投资中。微通道：能耗低（连续换热），安全高（持液量小），投资高（材质贵），适合高值产品。64.【综合】阐述重氮化废水中NO₂⁻的三种工业去除方法并给出反应式。答案：1.尿素法：CO(NH₂)₂+2HNO₂→2N₂+CO₂+3H₂O；2.氨基磺酸法：NH₂SO₃H+HNO₂→N₂+HSO₄⁻+H₂O；3.生物反硝化：5C₆H₁₂O₆+24NO₂⁻+24H⁺→12N₂+30CO₂+42H₂O。65.【综合】说明为何重氮盐与酚偶合产物在光照下易褪色，并提出改进措施。答案：偶氮键在紫外光下发生顺反异构及断裂，生成胺与酚。改进：引入供电子基提高电子密度，偶氮邻位引入磺酸基形成内盐，或覆涂紫外吸收剂，储存避光。66.【案例分析】某工厂重氮化釜突然跳闸，搅拌停止，操作工未立即启动备用电源，10min后恢复，发现温度由2℃升至18℃，试纸深蓝，给出后续处理步骤及教训。答案：步骤：立即补加盐酸+冰，尿素破坏NO₂⁻，取样分析重氮盐残留，若<80%则报废，重新投料。教训：必须UPS+备用搅拌，跳闸>1min即启动应急预案，自动注入冷却与尿素。67.【案例分析】某企业采用微通道反应器生产重氮染料，产品纯度由92%提升至98%，给出可能原因。答案：微通道传质均匀，无局部过酸/过热，副产偶合杂质减少；停留时间分布窄，减少二次偶合；在线温控±0.1℃，抑制重氮盐分解。68.【案例分析】重氮盐与丙烯酸甲酯Meerwein芳基化收率仅45%，提高至80%的改进方案。答案：增加CuBr用量至5mol%，加入LiBr提高Cu(II)还原速率，pH缓冲至1.5，预冷烯烃至0℃，微通道混合防返混，收率可提至80%。69.【案例分析】某批次重氮化后过滤得棕红色滤饼，而非淡黄色，分析原因及补救。答案：原因：Fe³⁺污染，与重氮盐络合。补救：滤饼用0.1mol/LEDTA40℃打浆30min，再过滤，颜色恢复淡黄，铁含量<10ppm。70.【案例分析】重氮化反应使用回收酸，导致收率下降5%，给出诊断流程。答案：检测回收酸中NO₂⁻、Fe、有机物含量；若NO₂⁻>0.1%，需尿素破坏；Fe>200ppm，需络合除铁；有机物高，需活性炭吸附；必要时部分补充新酸。71.【论述】结合反应机理，阐述为何强吸电子基团降低重氮化速率，却提高重氮盐稳定性。答案：吸电子基降低氨基电子密度，亲核性弱，与NO⁺结合速率慢；重氮盐形成后，吸电子基分散正电荷，降低异裂趋势，抑制分解，故稳定性提高。72.【论述】从绿色化学角度，提出重氮化工艺的三项革新方向并论证可行性。答案：1.亚硝酸甲酯气体替代NaNO₂，无盐废水，需气体发生与回收系统，已中试。2.电化学原位生成NO⁺，无需化学氧化剂，电流效率>90%，实验室验证。3.固态酸催化剂（Nafion纤维），酸可回收，减少废酸，催化剂寿命>500h，需解决堵塞。73.【论述】说明重氮化反应在医药中间体合成中的独特价值，并举两例上市药物。答案：重氮盐可引入F、CN、OH、SH等官能团，条件温和。例：抗抑郁药帕罗西汀，经Schiemann引入F；抗癌药伊马替尼，经Sandmeyer引入吡啶环。74.【论述】分析重氮化反应器放大中的“数增”与“放大”两种策略优劣。答案：数增：并联相同模块，风险低，占地大，管路复杂。放大：单通道尺寸增大，传热恶化，需内构件，投资低，适合大