2026年重氮化工艺复审考试及考试题库及答案参考

2026年重氮化工艺复审考试及考试题库及答案参考1.单项选择题（每题1分，共30分）1.1重氮化反应中，亚硝酸钠溶液滴加速度过快最直接导致的后果是（）A.偶氮副产物增多 B.收率下降 C.体系pH升高 D.反应液颜色变浅答案：A1.2苯胺在0℃、盐酸介质中与NaNO₂反应，若盐酸用量不足，最可能生成的副产物是（）A.苯酚 B.偶氮苯 C.苯肼 D.硝基苯答案：B1.3下列哪种芳胺在常规重氮化条件下最易发生自偶联（）A.对硝基苯胺 B.对甲氧基苯胺 C.2,4-二硝基苯胺 D.对氯苯胺答案：B1.4重氮盐热分解速率与下列哪项因素呈线性正相关（）A.离子强度 B.酸度（H⁺浓度） C.温度倒数 D.介电常数答案：B1.5工业上采用“反加法”重氮化工艺，其操作本质是（）A.芳胺加到亚硝酸钠酸液中 B.亚硝酸钠加到芳胺酸液中 C.酸液加到芳胺与亚硝酸钠混合物中 D.芳胺与酸同时加到亚硝酸钠中答案：A1.6重氮盐与β-萘酚偶合时，若介质的pH由2调至8，偶合位置将（）A.不变 B.由1-位转为2-位 C.由2-位转为1-位 D.生成双偶氮产物答案：C1.7下列哪种重氮盐在室温即可放出氮气（）A.对甲基苯重氮盐 B.对硝基苯重氮盐 C.2,4,6-三硝基苯重氮盐 D.对羟基苯重氮盐答案：C1.8重氮化反应终点常用淀粉–KI试纸判定，微蓝色表示（）A.亚硝酸过量 B.芳胺过量 C.反应完全 D.酸度不足答案：A1.9在重氮盐溶液中加入尿素，其作用是（）A.稳定重氮盐 B.消除过量亚硝酸 C.提高偶合活性 D.抑制副反应答案：B1.10若重氮化反应温度超过10℃，最先出现的质量问题是（）A.偶氮染料色光变暗 B.重氮盐分解产气 C.过滤困难 D.盐析效果差答案：B1.11下列哪种溶剂对重氮盐稳定性最有利（）A.水 B.乙醇 C.丙酮 D.乙二醇单甲醚答案：D1.12重氮盐与N,N-二甲基苯胺偶合，欲获得蓝色染料，最佳pH为（）A.1 B.3 C.5 D.7答案：C1.13工业重氮化釜材质优先选用（）A.304不锈钢 B.钛合金 C.搪玻璃 D.碳钢衬铅答案：C1.14重氮化反应中，若采用硫酸代替盐酸，生成的重氮盐形式为（）A.ArN₂⁺Cl⁻ B.ArN₂⁺HSO₄⁻ C.ArN₂⁺SO₄²⁻ D.ArN₂⁺OH⁻答案：B1.15下列哪种操作可降低重氮盐溶液的库存分解率（）A.光照储存 B.室温静置 C.0℃避光充氮 D.加入Na₂CO₃答案：C1.16重氮盐与芳香胺偶合时，若芳胺溶解度低，可优先加入（）A.NaCl B.盐酸 C.乳化剂OP-10 D.NaOH答案：C1.17对氨基苯磺酸重氮化时，需预先制成钠盐，其主要目的是（）A.提高纯度 B.增加溶解度 C.降低反应热 D.抑制副反应答案：B1.18重氮盐热分解属于（）A.自由基链式 B.亲电取代 C.分子内消除 D.亲核加成答案：A1.19下列哪种检测手段可直接测定重氮盐含量（）A.紫外分光光度法（375nm） B.气相色谱 C.原子吸收 D.折光仪答案：A1.20重氮化反应中，若突然停电，最优先的应急措施是（）A.立即放料 B.人工冷却并补加尿素 C.加入NaOH中和 D.静置等待答案：B1.21苯重氮盐与氯化亚铜反应生成氯苯，该反应类型为（）A.Sandmeyer B.Gattermann C.Schiemann D.Balz–Schiemann答案：A1.22下列哪种重氮盐最适合制备氟苯（）A.对硝基苯重氮盐 B.对甲基苯重氮盐 C.苯重氮氟硼酸盐 D.对氯苯重氮盐答案：C1.23重氮盐与亚硫酸钠反应生成芳肼，反应介质需控制（）A.强酸 B.弱酸 C.中性 D.弱碱答案：D1.24重氮化反应中，若出现大量棕色气体，说明（）A.酸度不足 B.亚硝酸分解 C.重氮盐分解 D.偶合过度答案：B1.25下列哪种芳胺重氮化后偶合活性最高（）A.对硝基苯胺 B.对甲氧基苯胺 C.对羧基苯胺 D.对磺酸基苯胺答案：B1.26重氮盐与酚偶合时，若pH>10，主要副产物为（）A.偶氮酚钠 B.重氮酸钾 C.重氮氧化物 D.偶氮醌答案：C1.27工业上重氮盐溶液输送泵材质宜选（）A.铸铁 B.316L不锈钢 C.聚丙烯 D.铝合金答案：B1.28重氮化反应釜搅拌形式优先采用（）A.锚式 B.推进式 C.涡轮式 D.螺带式答案：C1.29重氮盐与2-萘酚-6-磺酸偶合，产物在碱性条件下显蓝色，酸化后显红色，该现象称为（）A.互变异构 B.酸碱指示 C.色基异构 D.偶氮变色答案：B1.30重氮化反应中，若芳胺含醚键，需特别注意（）A.水解 B.氧化 C.还原 D.聚合答案：A2.多项选择题（每题2分，共20分；每题至少有两个正确答案，多选少选均不得分）2.1下列哪些措施可降低重氮盐分解速率（）A.降低温度 B.避光 C.加入NaCl D.提高酸度 E.加入Cu粉答案：A、B、D2.2重氮化反应中，盐酸的主要作用包括（）A.溶解芳胺 B.抑制副反应 C.提供酸性 D.生成亚硝酸 E.稳定重氮盐答案：A、B、C、E2.3下列哪些属于重氮盐的典型转化反应（）A.Sandmeyer B.Gomberg–Bachmann C.Balz–Schiemann D.Heck E.Suzuki答案：A、B、C2.4重氮盐与酚偶合时，影响偶合位置的因素有（）A.酚羟基定位效应 B.pH C.温度 D.离子强度 E.催化剂答案：A、B、C2.5下列哪些属于重氮化工艺安全联锁必须采集的信号（）A.温度 B.搅拌电流 C.亚硝酸钠流量 D.冷却水压力 E.反应液颜色答案：A、B、C、D2.6重氮盐与活性亚甲基化合物偶合，可用于制备（）A.偶氮染料 B.芳基腙 C.芳基肼 D.芳基醚 E.金属络合染料答案：A、B、E2.7下列哪些属于重氮化反应常见异常现象（）A.泡沫溢出 B.颜色变深 C.温度突升 D.黏度下降 E.气体逸出答案：A、B、C、E2.8重氮盐与芳香胺偶合，若欲获得对称双偶氮染料，需满足（）A.芳胺含两个相同氨基 B.重氮盐过量 C.偶合pH>8 D.分步偶合 E.低温答案：A、B、D2.9下列哪些属于重氮盐分解产物（）A.氮气 B.酚 C.芳烃 D.偶氮化合物 E.亚硝酸酯答案：A、B、C、D2.10重氮化反应中，若采用在线红外监测，需重点关注哪些特征峰（）A.2250cm⁻¹（N≡N⁺） B.1500cm⁻¹（芳环） C.3400cm⁻¹（O–H） D.1630cm⁻¹（H–O–H） E.1380cm⁻¹（NO₂）答案：A、B3.填空题（每空1分，共20分）3.1重氮化反应中，芳胺与亚硝酸钠的摩尔比理论值为________，工业上常过量________%。答案：1:1，0.5–13.2重氮盐热分解的一级反应速率常数k与温度T关系遵循________方程。答案：Arrhenius3.3苯重氮氟硼酸盐热分解制备氟苯的反应温度一般控制在________℃。答案：140–1603.4重氮盐与酚偶合最佳pH范围是________。答案：8–103.5工业重氮化反应冷却介质常用________与________两级串联。答案：冷冻盐水，乙二醇3.6重氮盐与氯化亚铜反应的摩尔比为________。答案：1:13.7重氮化反应中，若用淀粉–KI试纸检测呈深蓝色，应立即加入________消除过量亚硝酸。答案：尿素3.8重氮盐与2-萘酚偶合所得染料商品名称为________。答案：苏丹红3.9重氮盐溶液储存温度应低于________℃。答案：53.10重氮化反应釜安全阀起跳压力一般设定为________MPa。答案：0.25–0.303.11重氮盐与亚硫酸钠反应制备芳肼，终点现象为________。答案：黄色沉淀消失3.12重氮盐与活性亚甲基化合物偶合，产物在碱性条件下呈________色。答案：蓝紫3.13重氮化反应中，若芳胺含羧基，需先用________溶解。答案：Na₂CO₃3.14重氮盐与硫代硫酸钠反应可制备________。答案：芳基硫醚3.15重氮盐与丙烯酸酯偶合，属于________聚合。答案：自由基3.16重氮化反应尾气主要成分为________。答案：N₂、CO₂、NOₓ3.17重氮盐与铜粉反应生成联苯，该反应称为________。答案：Gomberg–Bachmann3.18重氮盐与酚偶合，若酚环上含磺酸基，可提高________性。答案：水溶3.19重氮盐与金属络合染料合成时，常用金属离子为________。答案：Cu²⁺、Cr³⁺、Co³⁺3.20重氮化反应中，若出现“黑渣”，主要成分为________。答案：偶氮树脂4.简答题（封闭型，每题5分，共20分）4.1简述重氮化反应中“反加法”与“正加法”的操作差异及适用场合。答案：反加法是将芳胺溶液加到亚硝酸钠酸液中，适用于难溶芳胺或高温易分解体系，可减少自偶联；正加法是将亚硝酸钠加到芳胺酸液中，适用于易溶芳胺，操作简便，但需严格控制温度。4.2写出苯胺重氮化后与β-萘酚偶合的反应式，并指出偶合位置。答案：ArNH₂+NaNO₂+2HCl→ArN₂⁺Cl⁻+NaCl+2H₂O；ArN₂⁺+β-萘酚→1-偶氮-β-萘酚，偶合位置为β-萘酚1-位。4.3说明重氮盐与氯化亚铜反应的机理要点。答案：重氮盐先与CuCl形成络合物，经单电子转移生成芳基自由基，再与CuCl₂反应生成ArCl，Cu⁺循环催化。4.4列举三种工业上常用的重氮盐稳定剂并说明作用原理。答案：①尿素：与过量亚硝酸反应生成N₂和CO₂，消除亚硝酸；②磺酸基：引入水溶性的磺酸基，降低温度敏感性；③硼酸：与重氮盐形成氟硼酸盐，提高热稳定性。5.简答题（开放型，每题10分，共20分）5.1某厂采用对硝基苯胺重氮化与N,N-二甲基苯胺偶合生产红色染料，近期发现色光偏蓝、强度下降。请从原料、操作、设备三方面分析可能原因并提出改进方案。答案：原料方面：对硝基苯胺纯度下降含邻位异构体，导致偶合位置偏移；N,N-二甲基苯胺游离胺含量低，偶合活性下降。操作方面：重氮化温度升高至15℃，副产偶氮杂质；偶合pH>6，二甲基苯胺质子化不足，偶合速率慢。设备方面：搅拌桨腐蚀导致混合不均，局部过量重氮盐自偶联。改进：①原料精制，控制邻位异构体<0.3%，游离胺>98%；②重氮化0–5℃，偶合pH4–5；③更换316L涡轮搅拌，提高剪切；④在线pH、温度、色度联锁，异常自动补酸或冷却。5.2重氮化反应釜突然超压，安全阀起跳，现场闻到刺激性气味。请给出完整应急处理流程，并说明后续复产前的系统检查要点。答案：应急：①立即停亚硝酸钠进料，关闭蒸汽阀；②启动紧急冷却与泄压，将物料转移至稀释釜；③佩戴防毒面具，用碱液喷淋吸收尾气；④检测可燃气体与氧气浓度，防止二次爆炸；⑤30min内完成现场隔离与人员清点。复产前检查：①安全阀校验回座压力；②搅拌密封无泄漏；③冷却盐水备用泵自启正常；④温度、压力、液位传感器校准；⑤亚硝酸钠流量计零点漂移<1%；⑥DCS联锁逻辑模拟测试通过；⑦清洗釜壁无铁锈、无黑渣；⑧小试验证收率与色光合格后方可复产。6.计算题（共30分）6.1（10分）某批苯胺重氮化反应，苯胺投料量93kg（99%纯度），盐酸（30%）理论用量计算：（1）写出反应式并计算所需30%盐酸质量；（2）若实际加入30%盐酸410kg，求过量百分比。答案：（1）C₆H₅NH₂+NaNO₂+2HCl→C₆H₅N₂⁺Cl⁻+NaCl+2H₂On(苯胺)=93×0.99/93.13=0.989kmol需HCl=2×0.989=1.978kmol=72.2kg30%盐酸质量=72.2/0.3=240.7kg（2）过量=(410–240.7)/240.7×100%=70.4%6.2（10分）重氮盐与β-萘酚偶合，重氮盐浓度0.15mol/L，体积2m³，β-萘酚溶液浓度0.20mol/L，求：（1）理论需β-萘酚溶液体积；（2）若偶合收率96%，实际得染料质量（染料分子量=293g/mol）。答案：（1）n(重氮盐)=0.15×2000=300mol需β-萘酚300mol，体积=300/0.20=1500L（2）m=300×0.96×293=84.4kg6.3（10分）重氮盐热分解为一级反应，已知25℃时k₁=2.5×10⁻³min⁻¹，活化能Ea=105kJ/mol，求：（1）5℃时分解速率常数k₂；（2）5℃下储存2h后重氮盐剩余百分比。答案：（1）ln(k₂/k₁)=Ea/R(1/T₁–1/T₂)=105000/8.314(1/298.15–1/278.15)=–3.02k₂=k₁e⁻³·⁰²=2.5×10⁻³×0.0488=1.22×10⁻⁴min⁻¹（2）ln(C/C₀)=–kt=–1.22×10⁻⁴×120=–0.0146C/C₀=e⁻⁰·⁰¹⁴⁶=98.55%7.综合应用题（共30分）7.1工艺流程设计（15分）请以对氨基苯磺酸为原料，设计年产1000t（按100%染料计）的酸性橙Ⅱ（偶氮染料）生产工艺流程，要求：（1）给出物料衡算简表（kg/h，年运行7200h）；（2）绘制带控制点的流程示意图（文字描述即可）；（3）列出主要设备选型及材质；（4）给出“三废”排放点及治理措施。答案：（1）对氨基苯磺酸：138.9kg/h；NaNO₂