精细化工工艺学复习题(含答案)

精细化工工艺学复习题

★ 释义：

精细化工：生产精细化学品的工业称精细化学工业，简称精细化工。

精细化学品：凡能增进或赋予一种（一类）产品以特定功能，或本身拥有特定功能的小批量高纯度化学品

化工产品附加值：产品产值中扣去原材料、税金、设备和厂房的li折旧费后剩余部分的价值，包括：利润，工人的工资，动力消耗以及技术开发等费用

纳米技术：在纳米尺度的范围内，通过直接操纵和安排原子、分子来创造新物质材料的的技术，即研究100纳米到1纳米范围内物质所具有的特异现象和特异功能，并在此基础上制造新材料，研究新工艺的方法与手段

纳米材料：尺度达到纳米级，而性能既不同于其原子或分子，也不同于宏观物质的具有特殊性能的材料

染料索引：《染料索引》是一部国际性染料，颜料品种汇编。它将世界大多数国家各染料厂的商品，分别按它们的应用性质和化学结构归纳，分类，编号，逐一说明他们的应用特性，列出他们的结构式，注明其合成方法，附有同类商品名称的对应表

环保染料：(1)不含德国和欧共体及其它Eco-Tex Standard 100 明文规定的在特定条件下会裂解释放出22种致癌芳香胺的偶氮染料；(2)不是过敏性染料；(3)不是致癌性

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染料；

(4)不是急性毒性染料；(5)可萃取重金属的含量在值以下；(6)不含环境激素；

(7)不含会产生环境污染的化学物质；(8)不含变异性化合物和持久性有机污染物；

(9)甲醛含量在规定的限值以下；(10)不含被农药的品种且总量在规定的限值以下；

食品添加剂：为改善食品品质和色、香、味，以及防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或者天然物质

胶粘剂：靠界面间作用使各种材料牢固的粘结在一起的物质

陶瓷材料：陶瓷材料是除金属和高聚物以外的无机非金属材料的统称

LD50值：它是粗略衡量急性毒性好低的一个指标，一般指能使一群被实验动物中毒死亡一半时所需的最低剂量，单位mg／Kg

ADI值：它指人一声连续摄入某物质而不致影响健康的每日最大摄入量，以每公斤摄入毫克数表示，单位mg／Kg。

老化：老化是指塑料、橡胶以及其它高分子材料在成型加工、贮存和使用过程中，因各种因素导致其结构变化、性能变化，逐渐失去使用价值的现象。

闪点：在规定的试验条件下，液体表面上能发生闪燃的最低温度。

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香料：一种能被嗅觉嗅出香气或被味觉尝出香味的物质，是配置香精的原料。

香精：香精是一种由人工调配出来的含有两种以上乃至几十种香料（一般含有适宜的溶剂或载体）的混合物。

★ 填空：

1. 食品添加剂的危害主要表现为哪些方面？

答：急性中毒、慢性中毒、致癌作用、过敏反应

2. 评价食品添加剂的毒性（或安全性）两大指标是什么？

答：ADI (Acceptable Daily Intake)值（人体每日摄入量）；

LD50(50%Lethal dose)值（半数致死量，亦称致死中量）

3. 茶多酚主要通过哪些方式来达到抗氧化目的的？

答：① 清除活性氧 ②清除自由基 ③鳌合金属离子 ④结合氧化酶

4. 胶结工艺中最主要的三个环节是什么？

答：①选择胶粘剂 ②胶接接头设计 ③表面处理

5. 陶瓷材料通常由哪些相组成？其中决定陶瓷材料物理化学性质的主要是什么相？3

答：（1）晶相、玻璃相和气相；（2）晶相

6. 染料的固着方式有哪几种类型？

答：(1) 纯粹化学性固色；（2）物理化学性固着

7. 染料的性能通常由哪些指标来评价？

答：外形、溶解度、强度、色光、染色牢度

8. 引起塑料老化的主要影响因素有哪些？较好的解决办法是什么？

答：（1）光、氧和热；（2）添加光、氧和热稳定剂

9. 染料的染色过程可大致分为哪三个基本阶段？

答：吸附、扩散、固着

10. 胶粘剂主要由哪几部分组成？

答：粘料 、稀释剂、填料、固化剂和固化促进剂、增塑剂和增韧剂、偶联剂和其他助剂

11. 涂料主要由哪几部分组成？

答：主要成膜物质——基料；次要成膜物质；辅助成膜物质——助剂；有机溶剂或水

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——稀释剂

12. 食品乳化剂的作用主要有哪些？

答：抗菌作用、乳化作用、助溶作用、消泡作用、起泡作用、分散湿润作用

13. 热熔胶作为特种胶粘剂，其特点是什么？

答：不含溶剂、容易运输、粘结迅速、可再生、用途广

14. 食品中添加食品添加剂的主要目的是什么？

答：改善色，香，味及营养价值；延长食品的货架期；方便食品的加工；确保微生物的安全性

15. “精细化工”是由哪个国家首先提出的，什么时候？

答：日本，20世纪60年代，1968年。

★ 计算：

1. 质量收率、理论收率、原料消耗定额的计算。

质量收率：

yw所得目的产物的质量100%某输入反应物的质量

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理论收率：YSX

原料消耗定额：

NH2NH2+H2SO4 SO3H 质量 100kg 163.5kg

纯度 99％ ≥98%

相对分子量 93 173

苯胺的消耗定额10099%163.598%0.618t618kg

注：转化率

xNARNA,inNA,out AN100%A,inNA,in

NA,R ——某反应物A反应掉的量

NA,in——向反应器输入A的量

NA,out——从反应器输出A的量

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2. 单程转化率、总转化率的计算。

单程转化率RNRA,inNA,outNRA,in100% 总转化率SNSA,inNA,outNRA,in100% 3. 反应的选择性计算。

aNppS100%NA,inNA,out选择性： 4. 化工产业的精细化率。

精细化率：

★ 简答或论述：

1. 不溶性偶氮染料的染色机理及染色特点。

答：不溶性偶氮染料不溶于水，它是由两个染料中间体组成。其一为偶合剂，是酚类化合物，亦称色酚或纳夫妥。另一种为显色剂，亦称色基。染色时溶解在烧碱中的色酚先上染纤维，然后浸轧色基重氮化溶液，二者在纤维上偶合显色，生成不溶性染料固着在纤维内。此外，还有一种稳定的重氮色基盐称色盐，可直接用于染色。

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不溶性偶氮染料给色量高，色泽鲜艳，其中尤以红、紫、蓝、酱色见长。日晒牢度受染色浓度的影响，淡色时较差。摩擦牢度亦较低。大多数染料的氯漂、皂洗牢度较高。

2. 为什么CO2可以作超临界萃取剂？它有哪些优势？

答：二氧化碳在温度高于临界温度Tc=31.26℃、压力高于临界压力Pc=7.2MPa的状态下，性质会发生变化，其密度近于液体，粘度近于气体，扩散系数为液体的100倍，因而具有惊人的溶解能力。用它可溶解多种物质，然后提取其中的有效成分，具有广泛的应用前景。

优势：1）临界条件易达到

2）廉价、无毒、安全、高效

3. 正交表中数字的含义？如何设计正交实验计划表？

答： Ln(qm)

L：正交表；n：实验总数；q：因素的水平数；m：表的列数。

选择正交表的原则：正交表的因素数与水平数等于或大于要进行试验的因素数与水平

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数，且使试验数最少。

4．精细化工工艺学主要包括哪些内容？

答：对具体产品，选择和确定在技术上和经济上最合理的合成路线和工艺路线；对单元反应，确定最佳工艺条件、合成技术和完成反应的方法，以得到高质、高产的产品，以及了解该产品的主要应用及发展动向。

合成路线——指选用什么原料，经由哪几步单元反应来制备目的产品。

工艺路线——指对原料的预处理（提纯、粉碎、干燥、熔化、溶解、蒸发、汽化、加热、冷却等）和反应物的后处理（蒸馏、精馏、吸收、萃取、结晶、冷凝、过滤、干燥等）应采用哪些化工过程（单元操作）、采用什么设备和什么生产流程等。

反应条件——指反应物的摩尔比，主要反应物的转化率（反应深度），反应物的浓度，反应过程的温度、时间和压力以及反应剂、辅助反应剂，催化剂和溶剂的使用和选择等。

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合成技术——主要指非均相接触催化、相转移催化、均相络合催化、光有机合成、电解有机合成、酶催化等。

完成反应的方法——主要指间歇操作和连续操作的选择，反应器的选择和设计。

5．如何正确看待食品添加剂。

答

这个你们到时候自己编……

6. 使用食品添加剂应该遵循哪些原则？

答：为确保食品添加剂的食用安全，使用食品添加剂应该遵循以下原则：

1）经过规定的食品毒理学安全评价程序的评价，证明在使用限量内长期使用对人体安全无害。

2）不影响食品感官性质和原味，对食品营养成分不应有破坏作用。

3）进入人体后，能参与人体的正常代谢，或能够经过正常解毒过程而排出体外，或不被吸收而排出体外。

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4）不得由于使用食品添加剂而降低良好的加工措施和卫生要求。

5）不得使用食品添加剂掩盖食品的缺陷或作为伪造的手段。

6）未经卫生部允许，婴儿及儿童食品不得加入食品添加剂。

7. 目前世界各国不断爆出食品安全问题，你认为如何才能减少或杜绝此类问题的发生？

答：

8. 精细化工的主要特点是什么？

答：（l）多品种小批量

（2）综合生产流程和多功能生产装置

（3）高技术密集度

（4）商品性强 、市场竞争激烈

（5）新产品开发周期长，费用高

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（6）产品附加值高

9. 纳米技术在精细化工领域有什么重要意义？发展前景如何？ 答：

10. 精细化工新产品的发展通常包括哪几个阶段？

答：（1） 原形发现阶段（2）雏型发明阶段（3）性能发展阶段（4） 功能发展阶段

11. 食品添加剂主要有哪些作用？

答：①它能够改善食品的品质，提高食品的质量，满足人们对食品风味、色泽、口感的要求；

②它能够使食品加工制造工艺更合理、更卫生、更便捷，有利于食品工业的机械化、自动化和规模化；

③它能够使食品工业节约资源，降低成本，在极大地提升食品品质和档次的同时，增加其附加值，产生明显的经济效益和社会效益。

12. 如何选择胶黏剂？其原则是什么？

答：应考虑五个方面：

1.被粘接材料的性质

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2.被粘接体应用的场合及受力情况

3.粘接过程有无特殊要求

4.粘接效率和粘接成本

5.同材料或不同材料间实施胶接，应对胶粘剂进行选择

13. 何谓正交实验？L9（34）的含义是什么？

答：L：正交表；9：实验总数；3：因素的水平数；4：表的列数。

14. 精细化工生产中常用的分离操作有哪些？

答：过滤、沉降、蒸发、结晶、萃取、超临界流体分离、固体膜分离、液膜分离

15. 有机阻燃剂的主要种类有哪些？

答：按使用方法：有反应型和添加型两类。

按组成分：有机和无机两类。

如溴系阻燃剂：六溴苯、五溴甲苯、四溴苯酐、四溴双酚A、十溴二苯醚等。16. 简述香料的分类。

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答：香料分为天然香料和合成香料

天然香料：动物性香料、植物性香料

合成香料：单离香料、合成香料

17. 简述香料的分子结构与香气的关系。

答：香与化学结构关系非常密切，有香分子中分子量最低的是氨。通常分子量在300以内

有香物质的分子中必须含有-OH ，C=O ， -NH-,酯基，-SH，-CN，-NH2等原子团称为发香团或者发香基

烃类化合物中脂肪族烃类化合物一般具有石油气息，其中C8、 C9的香强度最大，随着分子量的增加香气变弱；C16以上的脂肪族属于无香物质；链状烃比环状烃要强；随着不饱和性的增加而变强。

18. 天然食用色素与人工合成色素相比有哪些优缺点？

答：天然色素优点：

天然色素多来自动物、植物组织，因此，一般来说对人体的安全性较高。

有的天然色素本身就是一种营养素，具有营养功能，还有的具有药理功能。

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能更好地模仿天然物的颜色，着色的色调比较自然。

天然色素缺点：较难溶解，不易上色均匀；染着性较差，某些与食品原料反应而褪色；坚牢度较差，局限性（温度，光照，PH值，氧化等）；难调色。不同色素相溶性差，难调；成分复杂，易产生沉淀、混浊等现象；受金属离子和水质影响。金属离子作用下发生分解，变色，生成不溶盐类。

19. 如何防范不安全食品对人体健康造成危害？

答：

20. 简述新产品的开发过程。

答：产品构思、筛选、产品初步设计、可行性研究、试制和鉴定、试销、正式投产和上市。

21.对黏附机理的解释存在哪些理论？

答：机械嵌合理论；吸附理论；静电理论；扩散理论；化学键理论；酸碱理论等

22.阻燃剂的阻燃机理是什么？

答：阻燃剂是一种材料用添加剂，一般应用于工程塑料，通用塑料，纺织品等，添加到材料中通过提高材料的燃点或阻碍材料燃烧来达到阻燃的目的，从而提高材料的消防安全性。

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23、中试的任务和意义是什么？

答：①检验和确定系统的连续运转的条件和它的可靠性

②为扩大生产提供更全面和准确的必要依据

③考察设备和材料的性能

④考察杂质等微量组份的影响

⑤提供足够数量的产品或副产品以供加工和应用等方面的研究

⑥研究解决“三废”的处理问题。

24、发展精细化工的意义是什么？

答：① 精细化工与发展工、农业的关系：煤、石油、天然气的各种加工助剂和催化剂，高效农药、兽药、饲料添加剂、肥料及微量元素等产品，都来自精细化工研究的成果；

② 精细化工与轻工业和人民的生活的关系：人们的衣、食、住、行，以及美容、保健、护肤、美发、祛臭、防晒、洗涤品、香精、香料等无一不依赖精细化工；

③ 精细化工与军工、高科技领域的关系：军工所需特殊材料，如宇宙火箭、航空与航天飞机、原子反应堆、高温高压下作用等所需的材料，以及高科技产品如功能材料、人造器官、 基因工程材料等均依靠精细化工。

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25. 什么是闪点？了解物质的闪点有何意义？

答：闪点是指在规定的试验条件下，液体表面上能产生闪燃的最低温度。闪燃是液体表面产生足够的蒸气与空气混合形成可燃性气体时，遇火源产生一闪即燃的现象。

闪点是可燃性液体贮存、运输和使用的一个安全指标，同时也是可燃性液体的挥发性指标。闪点低的可燃性液体，挥发性高，容易着火，安全性较差。

练习题

1. 食品防腐剂分为： 苯甲酸及其盐类 、 山梨酸及其盐类 、 丙酸及其盐类 、

对羟基苯甲酸酯类 等四类。

2. 食品抗氧化剂有两类，一类是水溶性的，如： L-抗坏血酸（维生素C）及其钠盐 、

异抗坏血酸及其钠盐 ；另一类是油溶性的，如： 丁基羟基茴香醚 、 叔丁基对苯二酚 、 没食子酸丙酯 。（各举3个例子）

3．涂料具有 保护作用 、 装饰作用 、 标志作用 和 防腐作用 四种作用；涂料的组分可概括为四类： 成膜物质 、 颜料 、 溶剂 和 助剂 四个部分。

4．PVC 是指 聚氯乙烯 ，CMC是指 羧甲基纤维素钠 。

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5. 动物性天然香料包括 麝香 、 灵猫香 、 海狸香 、 龙涎香 等。

6. 植物性天然香料的化学成分主要包括 脂肪族化合物 、 芳香族化合物 、 萜类化合物 、 含氮、硫化合物 。

7. 植物性天然香料的生产方法有 蒸馏法 、 压榨法 、 抽提法 、 超临界CO2萃取技术 、 加速溶剂萃取 、 超声提取法 、 色谱法 等。

8. 对单体香料的评价一般从 香质量 、 香气强度 、 留香时间 三个方面进行。

1. 下列产品中，哪些归属于精细化工产品 ( AB )

A、邻苯二甲酸二丁酯 B、醋酸

C、高纯度氧化铝 D、环氧乙烷

2．指出下列食用色素中，哪些为天然食用色素 ( BD )

A、苋菜红 B、红曲色素

C、胭脂红 D、胡萝卜素

3．下面可以作为胶黏剂的物质是 ( AC )

A、聚醋酸乙烯酯 B、丙烯酸酯类

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C、聚氨酯 D、漆酚

4．下面那些物质属于食品添加剂 ( ABCD )

A、山梨酸 B、果胶

C、磷酸 D、三氯蔗糖

5. 下面哪些涂料类型属于环境友好型的涂料（ C ）

A、溶剂型涂料 B、水性涂料

C、粉末涂料 D、高固体份涂料

6. “精细化工”一词是由哪个国家最先提出的( C )

A、中国 B、美国 C、日本 D、德国

7. 1986年我国化学工业部对精细化工产品的分类做了暂行规定，把精细化工产品分为( B )

A、10类 B、11类 C、12类 D、13类

8. 下列叙述中哪一个不是精细化工的特点 ( B )

A、多品种，小批量 B、多品种，大批量 C、技术密集度高

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D、投资小，附加价值高，利润大

9. 目前精细化工重点开发的新分离技术是 ( A )

A、超临界萃取分离技术 B、物理分离技术 C、化学分离技术 D、蒸馏分离技术

10. 下列那一个标准不是精细化工产品等级标准 ( D )

A、国际标准 B、国家标准 C、企业标准 D、地方标准

11. 在精细化工合成技术中一般不用下列技术 ( D )

A、生物工程技术 B、膜分离技术 C、不对称合成技术 D、连续性装置生产流程技术

12. 正交试验法是通过正交表来安排实验，对三因素（A、B、C），三水平（1、2、3）的情况而言，C因素的最佳条件选择应该安排的实验次数最少为 ( A )

A、3次 B、6次 C、9次 D、27次

13. 下列那一个文献属于一次文献 ( C )

A、索引（2次） B、动态综述（3） C、学位论文 D、数据手册（3）

14. 下列哪一个文献属于二次文献 ( A )

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A、美国化学文摘 B、进展报告（3） C、研究论文（1） D、年度总结（3）

15. 中试的规模一般应为生产厂的 ( C )

A、1/2 B、1/5 C、1/5-1/10 D、1/10-1/50

16. 下列关于小试与实验室研究的差别哪一条是正确的 ( D )

A、在规模上，比实验室小 B、在工艺条件上，要求更加简单

C、在原料上，尽量使用在实验室使用的原料 D、在反应器的选型上，尽量选择生产时准备选用的反应器类型

17. 下列哪一项不是新产品的开发过程 ( B )

A、实验室研究 B、对新产品进行分类 C、小试 D、中试

18. 高岭土（又称瓷土），它的主要化学成分是 ( B )

A、硅酸镁 B、硅酸铝 C、硅酸钙 D、硫酸镁

19. 滑石粉的主要成分是 ( A )

A、硅酸镁 B、硅酸钙 C、硅酸铝 D、硫酸钡

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20. 下列哪种色素的着色力和稳定性差，价格贵，但安全性高 ( C )

A、无机颜料 B、有机合成色素 C、天然色素 D、偶氮染料

21. 下列哪种物质可用作化妆品的抗氧化助剂 ( A )

A、维生素E B、维生素B C、硬脂酸 D、凡士林

22. 在一些牙膏中常加入一些含氟化合物，它的作用是 ( C )

A、治牙周炎 B、抗敏剂 C、防龋齿 D、防牙出血

23. 涂料的组成是 ( A )

A、成膜物质、颜料、溶剂、助剂 B、成膜物质、油脂、颜料、溶剂

C、成膜物质、颜料、油脂、助剂 D、成膜物质、油脂、溶剂、助剂

24. 下列物质哪一个是表面活性剂 ( D )

A、乙醇 B、醋酸 C、钾 D、脂肪酸钠

25. 我国染料名称有三部分组成即：冠称、尾称、色称，对于偶氮型染料：酸性嫩黄G ，尾注是指 ( D )

A、酸性 B、酸性嫩黄 C、嫩黄G D、 G

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26. 动物香料主要有以下4种 ( D )

A、麝香、龙脑、香兰素、薄荷油 B、麝香、灵猫香、龙脑、海狸香

C、麝香、灵猫香、龙涎香、龙脑 D、麝香、灵猫香、海狸香、龙涎香

27. 一般在评香纸上留香时间在2小时以下的称为 ( C )

A、基香 B、体香 C、头香 D、尾香

28. 单体香料香评价主要包括哪三个方面 ( D )

A、香质量、体香、留香时间 B、基香、体香、头香

C、尾香、体香、顶香 D、香质量、香强度和留香时间

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