2026年溶解与分离测试题及答案

2026年溶解与分离测试题及答案

一、单项选择题（每题2分，共20分）1.25℃下，NaCl在水中的溶解度约为36g/100g水。若向100g水中加入40gNaCl，充分搅拌后静置，上层清液的质量分数为A.26.5% B.28.8% C.36.0% D.40.0%2.下列操作对气体溶解度影响最小的是A.升高温度 B.增大压强 C.加入惰性气体 D.减小液面上方溶质分压3.用乙醚从水相中萃取碘时，若分配系数K=[I₂]醚/[I₂]水=80，当水相中碘浓度为0.01mol·L⁻¹时，醚相中碘浓度约为A.0.80mol·L⁻¹ B.0.08mol·L⁻¹ C.8.0mol·L⁻¹ D.0.0008mol·L⁻¹4.在重结晶提纯苯甲酸时，加入活性炭的主要作用是A.增大溶解度 B.脱色除杂 C.诱导晶核 D.降低熔点5.下列膜分离过程以“溶解-扩散”为机理的是A.微滤 B.超滤 C.纳滤 D.反渗透6.向饱和Ca(OH)₂溶液中加入少量CaO粉末，恢复到原温度，溶液pH将A.增大 B.减小 C.不变 D.先增后减7.在离子交换软化水时，树脂优先吸附的顺序通常为A.Mg²⁺>Ca²⁺>Na⁺ B.Ca²⁺>Mg²⁺>Na⁺ C.Na⁺>Ca²⁺>Mg²⁺ D.Na⁺>Mg²⁺>Ca²⁺8.用蒸馏法分离CH₂Cl₂（沸点40℃）与CHCl₃（沸点61℃）时，为提高分离效率应A.增大回流比 B.降低冷凝温度 C.提高进料温度 D.减小塔板数9.在纸色谱中，若组分A的Rf值为0.45，组分B的Rf值为0.90，则A.A极性大于B B.A极性小于B C.A与B极性相同 D.无法比较极性10.超临界CO₂萃取咖啡因时，加入少量乙醇作为A.夹带剂 B.抗溶剂 C.沉淀剂 D.乳化剂二、填空题（每题2分，共20分）11.20℃时KNO₃溶解度31.6g/100g水，其饱和溶液质量分数为________%。12.亨利定律表达式p=KH·x中，若KH值越大，则气体溶解度越________。13.在液-液萃取中，若相比R=V有/V水=2，理论级数3级，则总萃取率可用________方程计算。14.反渗透操作压力必须大于溶液的________压。15.用Na型阳离子交换树脂处理含Ca²⁺水时，树脂失效后可用________溶液再生。16.蒸馏中，相对挥发度αAB=1时，说明两组分________分离。17.在结晶操作中，过饱和度S=C/C，当S=1时溶液处于________状态。18.超滤膜截留分子量常用________作为标准物质测定。19.纸色谱中，展开剂沿滤纸上升的动力主要来源于________作用。20.超临界流体萃取中，常用________作为调节流体极性的参数。三、判断题（每题2分，共20分，正确写“T”，错误写“F”）21.温度升高，所有气体在水中的溶解度均降低。22.分配系数与相比无关，只与温度有关。23.在重结晶时，冷却速度越快，晶体颗粒越大。24.反渗透膜对Na⁺的截留率通常高于对Cl⁻的截留率。25.离子交换树脂的交联度越高，溶胀性越小。26.恒沸混合物可通过普通精馏得到纯组分。27.超滤可截留病毒颗粒，但不能截留无机盐。28.超临界CO₂的密度随压力升高而增大。29.在纸色谱中，Rf值越大，组分与固定相作用力越强。30.加入晶种可控制结晶的晶型和粒度分布。四、简答题（每题5分，共20分）31.简述温度对固体溶质溶解度影响的一般规律，并举例说明例外情况。32.说明液-液萃取中“相比”对理论级数的影响，并给出定量关系式。33.概述反渗透海水淡化过程中膜污染的主要类型及对应控制策略。34.比较重结晶与萃取在提纯有机固体时的优缺点各两点。五、讨论题（每题5分，共20分）35.结合溶解度曲线，讨论为何KNO₃和NaCl的混合物可用“高温溶解-冷却结晶”法分离，而C₆H₁₂O₆与NaCl混合物却不可行。36.某工厂含苯酚废水拟采用“络合萃取-反萃-回收”工艺，讨论如何选择萃取剂及反萃条件，使苯酚回收率>95%且萃取剂损耗<1%。37.试分析在超临界CO₂萃取天然产物时，压力、温度、夹带剂三因素对萃取率与选择性的耦合影响，并提出优化思路。38.面对高盐有机废水，讨论将“纳滤+反渗透+电渗析”组合工艺用于分盐与浓缩的合理性，并指出关键操作参数与膜污染控制要点。答案与解析一、单项选择题1B 2C 3A 4B 5D 6C 7B 8A 9A 10A二、填空题1124.0 12小 13Kremser 14渗透 15浓NaCl 16不能 17饱和 18聚乙二醇 19毛细 20压力/温度三、判断题21F（NH₃例外） 22T 23F（快冷得细晶） 24T 25T 26F 27T 28T 29F 30T四、简答题（每题约200字）31多数固体溶解度随温度升高而增大，如KNO₃；少数如Ce₂(SO₄)₃、Ca(OH)₂溶解度随温度升高而降低，源于溶解过程放热及水合熵变差异。32相比R增大，单级萃取率提高，但理论级数N减少；Kremser方程：E=1−(1/(1+R·K))^N，显示N与ln(1−E)成反比，R增大则N下降。33膜污染分无机垢、有机物、生物污染、胶体堵塞；控制：预处理降低SDI<3、加阻垢剂、周期性CIP清洗、选用抗污染膜表面改性。34重结晶优点：产品纯度高、晶型可控；缺点：依赖溶解度差异、收率低。萃取优点：适合热敏物、连续化；缺点：溶剂残留、乳化难分层。五、讨论题（每题约200字）35KNO₃溶解度曲线陡峭，NaCl平缓，高温溶解后冷却KNO₃大量析出，NaCl留液；葡萄糖溶解度极大且曲线平缓，冷却无晶体，故无法分离。36选磷酸三丁酯+煤油，pH<7形成苯酚-络合物；反萃用5%NaOH，酚钠溶于水相，相比1:5，两级逆流，温度50℃降低黏度，回收率>95%，溶剂经水洗回用，损耗<1%。37压力升高密度增大，萃取率提高但选择性下降；温度升高扩散系数增大，但密度下降，需权衡；夹带剂（乙醇）提高极性，增大目标物溶解度，却降低选择性。优化：先用低压纯CO₂脱除脂溶性杂质，再升压加夹带剂萃取目标物，