2026年重氮化工艺参考题库含答案

2026年重氮化工艺参考题库含答案一、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.苯胺在0～5℃与NaNO₂-HCl体系反应，主要生成的活性中间体是（）A.苯重氮盐 B.苯亚硝胺 C.苯羟胺 D.苯偶氮化合物答案：A2.重氮化反应中，若温度超过10℃，最易发生的副反应是（）A.偶联 B.水解 C.氧化 D.还原答案：B3.下列哪种芳胺最易发生重氮化反应（）A.对硝基苯胺 B.对甲氧基苯胺 C.对氯苯胺 D.2,4-二硝基苯胺答案：B4.重氮盐水溶液在室温放置数小时，颜色逐渐加深，其主要原因是（）A.自偶联 B.光解 C.氧化 D.还原答案：A5.制备稳定重氮盐最常用的无机酸是（）A.H₂SO₄ B.HCl C.HNO₃ D.H₃PO₄答案：B6.下列重氮盐中，稳定性最好的是（）A.对甲基苯重氮盐 B.对硝基苯重氮盐 C.对甲氧基苯重氮盐 D.对氯苯重氮盐答案：B7.重氮化反应终点常用淀粉-KI试纸检验，出现的现象是（）A.蓝色 B.红色 C.黄色 D.无色答案：A8.苯重氮盐与β-萘酚在弱碱性条件下偶联，主要得到的偶氮染料是（）A.红色 B.橙色 C.蓝色 D.绿色答案：A9.工业上连续重氮化最常采用的反应器类型是（）A.管式 B.釜式 C.塔式 D.微通道答案：D10.重氮盐水解生成酚，该反应属于（）A.SN1 B.SN2 C.自由基 D.分子内重排答案：A11.下列哪种试剂可将重氮盐还原为芳肼（）A.Na₂SO₃ B.SnCl₂-HCl C.Zn-HCl D.NaBH₄答案：B12.重氮盐与CuCN反应生成芳腈，该反应名称是（）A.Sandmeyer B.Gattermann C.Schiemann D.Balz-Schiemann答案：A13.下列哪种条件最适合制备氟苯（）A.重氮盐与HF B.重氮盐与HBF₄后加热 C.重氮盐与KF D.重氮盐与F₂答案：B14.重氮盐与CuCl反应制备氯苯，催化剂铜的价态为（）A.Cu(0)B.Cu(I) C.Cu(II) D.Cu(III)答案：B15.重氮化反应中，若盐酸用量不足，易生成的副产物是（）A.偶氮胺 B.亚硝胺 C.氧化偶氮苯 D.苯醌答案：B16.下列哪种重氮盐最适合用于制备芳基自由基引发剂（）A.对羧基苯重氮盐 B.对羟基苯重氮盐 C.对乙酰氨基苯重氮盐 D.对磺酸基苯重氮盐答案：A17.重氮盐与二甲基苯胺偶联，反应介质最佳pH为（）A.1～2 B.4～5 C.7～8 D.9～10答案：B18.重氮盐光解生成芳基自由基，其反应机理属于（）A.均裂 B.异裂 C.协同 D.周环答案：A19.下列哪种化合物不能通过重氮盐途径制备（）A.碘苯 B.氟苯 C.溴苯 D.氯苯答案：无（四种均可，题目陷阱）答案：无正确选项20.重氮盐与亚硫酸钠反应生成芳肼，反应温度应控制在（）A.0～5℃ B.20～30℃ C.50～60℃ D.80～90℃答案：B21.工业上重氮盐直接排放废水中的主要污染物是（）A.苯胺 B.亚硝酸盐 C.铜离子 D.偶氮染料答案：B22.重氮盐与2-萘酚-6-磺酸偶联，产物最大吸收波长λmax位于（）A.350nm B.450nm C.550nm D.650nm答案：C23.下列哪种重氮盐最易发生自偶联（）A.对磺酸基苯重氮盐 B.对甲基苯重氮盐 C.对硝基苯重氮盐 D.对羟基苯重氮盐答案：D24.重氮盐与Cu₂O反应生成芳基醛，该反应称为（）A.Sandmeyer B.Gattermann C.Gomberg-Bachmann D.Pschorr答案：B25.重氮盐与丙烯酸甲酯在Cu(I)催化下发生Meerwein芳基化，产物是（）A.芳基丙烯酸酯 B.芳基丙酸酯 C.芳基乙烯 D.芳基丙烯醇答案：A26.重氮盐与活性炭共热生成芳烃，该反应属于（）A.还原 B.氧化 C.偶联 D.重排答案：A27.重氮盐与KI反应制备碘苯，反应需在哪种介质中进行（）A.水 B.乙醇 C.醋酸 D.丙酮答案：A28.下列哪种检测方法可快速定量重氮盐含量（）A.紫外分光光度法 B.碘量法 C.络合滴定 D.极谱法答案：A29.重氮盐与N,N-二甲基苯胺偶联，产物颜色为（）A.黄色 B.红色 C.蓝色 D.紫色答案：A30.重氮盐与活性亚甲基化合物在碱性条件下偶联，该反应属于（）A.Japp-Klingemann B.Claisen C.Knoevenagel D.Aldol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，多选少选均不得分）31.下列哪些因素可提高重氮盐稳定性（）A.低温 B.避光 C.强酸性 D.加入Na₂SO₄答案：ABC32.重氮盐与下列哪些试剂可发生Sandmeyer类型反应（）A.CuCl B.CuBr C.CuCN D.CuNO₃答案：ABC33.重氮盐偶联反应中，下列哪些芳环取代基为致活基团（）A.-OH B.-NH₂ C.-OCH₃ D.-NO₂答案：ABC34.下列哪些操作可降低重氮化反应副产物苯酚生成（）A.严格控制温度0～5℃ B.盐酸过量 C.快速搅拌 D.加入尿素答案：ABD35.重氮盐废水处理可采用哪些方法（）A.铁屑还原 B.活性炭吸附 C.臭氧氧化 D.生物降解答案：ABCD36.下列哪些重氮盐适合用于制备荧光探针（）A.对羧基苯重氮盐 B.对磺酸基苯重氮盐 C.对羟基苯重氮盐 D.对氨基苯甲酸重氮盐答案：ACD37.重氮盐与下列哪些化合物可发生偶联生成偶氮染料（）A.苯酚 B.萘酚 C.间苯二胺 D.乙酰苯胺答案：ABC38.下列哪些属于重氮盐的安全隐患（）A.爆炸 B.光解 C.自偶联放热 D.还原产生有毒气体答案：ABCD39.重氮盐与Cu₂Cl₂在CO存在下反应可制备哪些产物（）A.芳酸 B.芳醛 C.芳酮 D.芳酯答案：AB40.下列哪些检测手段可用于重氮盐结构表征（）A.¹HNMR B.¹³CNMR C.紫外光谱 D.红外光谱答案：ABCD三、填空题（每空1分，共30分）41.重氮化反应的经典温度范围是______℃。答案：0～542.苯胺重氮化时，理论摩尔比n(苯胺)∶n(NaNO₂)∶n(HCl)=______。答案：1∶1.02∶2.543.重氮盐水解生成苯酚的反应级数为______级。答案：一44.重氮盐与HBF₄反应生成的稳定晶体是______。答案：芳基氟硼酸重氮盐45.工业上重氮盐偶联反应常用缓冲体系为______。答案：醋酸-醋酸钠46.重氮盐与亚硫酸钠反应制备芳肼，中间体为______。答案：芳基偶氮亚磺酸47.重氮盐光解产生芳基自由基，其量子产率Φ一般在______范围。答案：0.2～0.848.重氮盐与丙烯酸甲酯Meerwein芳基化反应溶剂常用______。答案：丙酮-水49.重氮盐与CuCN反应制备苯甲腈，反应需在______气氛下进行。答案：氮气50.重氮盐与KI反应制备碘苯，反应后需用______萃取。答案：乙醚51.重氮盐与2-萘酚偶联产物在pH=10时最大吸收波长λmax=______nm。答案：51252.重氮盐与N,N-二甲基苯胺偶联产物结构式为______。答案：4-(4-二甲氨基苯偶氮)苯53.重氮盐与活性亚甲基化合物偶联，活性亚甲基需具备______取代基。答案：吸电子54.重氮盐与SnCl₂-HCl还原为芳肼，反应终点可用______试剂检测。答案：FeCl₃55.重氮盐与Cu₂O在CO存在下生成芳醛，CO压力为______MPa。答案：0.1～0.556.重氮盐与活性炭还原脱氮，活性炭需预先用______处理。答案：硝酸57.重氮盐与苯酚偶联，反应介质pH应控制在______。答案：8～958.重氮盐与间苯二胺偶联，产物摩尔吸光系数ε可达______L·mol⁻¹·cm⁻¹。答案：4.5×10⁴59.重氮盐与CuCl反应制备氯苯，反应温度需升至______℃。答案：25～3060.重氮盐与H₂O₂反应生成苯酚，该反应属于______机理。答案：自由基61.重氮盐与NaN₃反应生成芳基叠氮，反应需在______溶剂中进行。答案：甲醇-水62.重氮盐与苯胺偶联生成对氨基偶氮苯，产物熔点为______℃。答案：12863.重氮盐与2,4-二硝基苯胺重氮盐混合，可发生______反应。答案：双偶联64.重氮盐与Cu(II)催化下与Na₂SO₃反应，产物为______。答案：芳基亚磺酸65.重氮盐与Na₂S反应生成芳基二硫醚，反应需______倍理论量Na₂S。答案：2.266.重氮盐与NaOH溶液共热，最终产物为______。答案：苯酚67.重氮盐与KSCN反应生成芳基硫氰酸酯，催化剂为______。答案：Cu(I)68.重氮盐与CuBr₂反应制备溴苯，反应需在______介质中进行。答案：氢溴酸69.重氮盐与Na₂SO₃反应制备芳肼，反应后需用______酸化。答案：盐酸70.重氮盐与Cu(II)-EDTA络合后，稳定性可提高______倍。答案：10²～10³四、简答题（共30分）71.简述重氮盐爆炸的原因及工业预防措施。（6分）答案：重氮盐受热、摩擦、撞击或干燥时易分解放出N₂并释放大量气体和热量，导致爆炸。预防措施：1.反应液保持低温0～5℃；2.避免浓缩干燥，保持溶液状态；3.使用稀溶液，减少存量；4.设备接地防静电；5.添加稳定剂如Na₂SO₄、HBF₄；6.采用微通道连续化工艺，在线量小。72.写出苯胺重氮化后与β-萘酚偶联的完整反应式，并说明为何需控制pH=8～9。（6分）答案：1.C₆H₅NH₂+NaNO₂+2HCl→C₆H₅N₂⁺Cl⁻+NaCl+2H₂O2.C₆H₅N₂⁺+β-萘酚→1-(苯偶氮)-2-萘酚（红色）β-萘酚在碱性介质中以酚氧负离子形式存在，芳环电子密度高，利于亲电偶联；pH>10时重氮盐易分解，pH<7时β-萘酚质子化，活性下降，故选pH=8～9。73.比较Sandmeyer反应与Schiemann反应在机理、条件、产物三方面的异同。（6分）答案：机理：Sandmeyer为Cu(I)催化自由基链式取代；Schiemann为芳基氟硼酸重氮盐热分解，N₂离去形成芳基碳正离子后F⁻捕获。条件：Sandmeyer需Cu(I)盐、0～5℃水溶液；Schiemann需干燥、加热至120～150℃。产物：Sandmeyer得芳基氯、溴、氰等；Schiemann得芳基氟。74.说明重氮盐废水COD高的原因及一种高效处理流程。（6分）答案：原因：废水中含未反应芳胺、亚硝酸盐、偶氮染料及副产酚类，均具有高化学需氧量。处理流程：1.铁屑微电解还原偶氮键，COD去除40%；2.Fenton氧化，H₂O₂/Fe²=1:1，pH=3，COD再降30%；3.厌氧-好氧生物处理，COD降至<80mg/L；4.活性炭吸附保障，出水达标。75.解释为何对硝基苯重氮盐比对甲氧基苯重氮盐稳定。（6分）答案：对硝基为强吸电子基，通过共轭与诱导效应降低芳环电子密度，使重氮基正电荷分散，降低分解速率；对甲氧基为给电子基，增加芳环电子密度，促进N₂离去，稳定性下降。五、计算题（共30分）76.某工厂每日排放含苯胺废水200m³，苯胺浓度800mg/L。拟采用重氮化-偶联沉淀法去除苯胺，偶联剂为β-萘酚。已知：苯胺与β-萘酚摩尔比1:1，β-萘酚价格为6万元/吨，沉淀污泥含水率80%，污泥密度1.2t/m³。求：(1)每日理论需β-萘酚质量；（5分）(2)每日产生绝干污泥量；（5分）(3)若污泥脱水至含水率60%，求脱水后污泥体积；（5分）(4)每日β-萘酚药剂费用。（5分）答案：(1)苯胺日质量=200×800×10⁻³=160kgn(苯胺)=160×10³/93.13=1717molm(β-萘酚)=1717×144.17=247.5kg(2)偶氮产物分子量=93.13+144.17-2×1=236.3g/mol绝干污泥质量=1717×236.3×10⁻³=405.7kg(3)脱水后含水60%，则固含40%总质量=405.7/0.4=1014kg体积V=1014/1200=0.845m³(4)费用=247.5×10⁻³×6=1.485万元77.实验室用微通道反应器连续重氮化，苯胺流量10mL/min，浓度0.2mol/L，NaNO₂溶液流量10mL/min，浓度0.22mol/L，反应温度0℃，停留时间2.0s。求：(1)反应器有效体积；（5分）(2)苯胺转化率（假设为一级反应，k=0.8s⁻¹）；（5分）(3)出口重氮盐摩尔流量。（5分）答案：(1)总流量Q=20mL/min=0.333mL/sV=Q·τ=0.333×2.0=0.667mL(2)一级反应：X=1-e^(-kτ)=1-e^(-0.8×2)=1-e^(-1.6)=0.798(3)进口苯胺摩尔流量=10×0.2/1000=0.002mol/min出口重氮盐=0.002×0.798=0.001596mol/min六、综合设计题（共30分）78.某染料厂需年产500吨对氨基偶氮苯盐酸盐（C₁₂H₁₃N₃·