2025年重氮化工藝備考押題卷帶答案一、單項(xiàng)選擇題（共20題，每題1.5分，共30分。每題只有一個(gè)正確選項(xiàng)）1.重氮化反應(yīng)中，芳伯胺與亞硝酸鈉在酸性條件下生成重氮鹽的反應(yīng)式可表示為：ArNH?+NaNO?+2HX→ArN??X?+NaX+2H?O。該反應(yīng)的本質(zhì)是（）A.親電取代反應(yīng)B.親核取代反應(yīng)C.自由基反應(yīng)D.氧化還原反應(yīng)答案：A2.工業(yè)重氮化工藝中，常用的酸性介質(zhì)不包括（）A.鹽酸B.硫酸C.硝酸D.醋酸答案：C（硝酸氧化性強(qiáng)，易導(dǎo)致副反應(yīng)）3.重氮化反應(yīng)的最佳溫度范圍通?？刂圃冢ǎ〢.05℃B.1015℃C.2025℃D.3035℃答案：A（低溫抑制重氮鹽分解）4.亞硝酸鈉與芳伯胺的物質(zhì)的量比（摩爾比）通?？刂圃冢ǎ〢.0.80.9:1B.1.01.1:1C.1.21.3:1D.1.52.0:1答案：B（稍過量確保反應(yīng)完全，避免芳伯胺殘留）5.重氮鹽的熱穩(wěn)定性主要取決于（）A.芳環(huán)上的取代基B.反應(yīng)體系的pH值C.攪拌速度D.反應(yīng)容器材質(zhì)答案：A（如吸電子基團(tuán)降低穩(wěn)定性）6.下列不屬于重氮化工藝關(guān)鍵控制參數(shù)的是（）A.反應(yīng)溫度B.亞硝酸鈉滴加速率C.原料儲(chǔ)存濕度D.體系pH值答案：C（原料儲(chǔ)存濕度屬于儲(chǔ)存安全，非工藝控制參數(shù)）7.重氮化反應(yīng)中，若亞硝酸鈉過量，可能導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)是（）A.芳伯胺殘留B.重氮鹽分解C.生成亞硝基副產(chǎn)物D.設(shè)備腐蝕加劇答案：C（過量亞硝酸鈉與重氮鹽反應(yīng)生成亞硝基化合物）8.重氮化工藝中，“快速重氮化法”適用于（）A.難溶于酸的芳伯胺B.易溶于酸的芳伯胺C.高溫下穩(wěn)定的芳伯胺D.含強(qiáng)吸電子基團(tuán)的芳伯胺答案：B（易溶芳伯胺可快速反應(yīng)，避免重氮鹽積累）9.重氮鹽溶液輸送管道應(yīng)優(yōu)先選用（）A.普通碳鋼B.304不銹鋼C.聚四氟乙烯（PTFE）D.鑄鐵答案：C（PTFE耐腐蝕且不與重氮鹽反應(yīng)）10.重氮化反應(yīng)結(jié)束后，檢測(cè)亞硝酸鈉是否過量的常用試劑是（）A.淀粉碘化鉀試紙B.酚酞指示劑C.甲基橙D.石蕊試紙答案：A（過量亞硝酸鈉氧化I?生成I?，使試紙變藍(lán)）11.重氮化工藝中，攪拌的主要作用是（）A.降低反應(yīng)溫度B.防止局部過熱C.提高原料溶解度D.減少亞硝酸鈉用量答案：B（避免局部溫度過高導(dǎo)致重氮鹽分解）12.下列重氮鹽中，熱穩(wěn)定性最差的是（）A.對(duì)硝基苯重氮鹽B.苯重氮鹽C.對(duì)甲氧基苯重氮鹽D.對(duì)甲基苯重氮鹽答案：A（硝基為強(qiáng)吸電子基團(tuán)，降低重氮鹽穩(wěn)定性）13.重氮化反應(yīng)釜的緊急泄放裝置應(yīng)設(shè)置在（）A.反應(yīng)釜頂部B.反應(yīng)釜底部C.進(jìn)料口附近D.攪拌軸密封處答案：A（頂部便于氣體和物料快速泄放）14.重氮化工藝中，若反應(yīng)體系pH值過高（＞5），可能導(dǎo)致（）A.芳伯胺質(zhì)子化不完全B.重氮鹽分解為酚類C.亞硝酸鈉分解為NO?D.反應(yīng)速率加快答案：B（堿性條件下重氮鹽易水解為酚）15.工業(yè)上制備亞硝酰硫酸（NOSO?H）時(shí)，通常將亞硝酸鈉與（）混合A.濃硫酸B.濃鹽酸C.濃硝酸D.稀硫酸答案：A（濃硫酸提供強(qiáng)酸性環(huán)境）16.重氮化工藝的自動(dòng)控制系統(tǒng)中，關(guān)鍵聯(lián)鎖不包括（）A.溫度與亞硝酸鈉進(jìn)料聯(lián)鎖B.攪拌故障與緊急停車聯(lián)鎖C.壓力與冷卻水流量聯(lián)鎖D.原料儲(chǔ)罐液位與反應(yīng)釜進(jìn)料聯(lián)鎖答案：D（儲(chǔ)罐液位與反應(yīng)釜進(jìn)料聯(lián)鎖非核心安全聯(lián)鎖）17.重氮鹽溶液儲(chǔ)存時(shí)，應(yīng)避免的條件是（）A.避光B.低溫（＜5℃）C.與金屬接觸D.密封答案：C（金屬可能催化重氮鹽分解）18.重氮化反應(yīng)中，若芳伯胺含磺酸基（SO?H），通常需采用（）A.直接重氮化法B.亞硝酰硫酸法C.懸浮重氮化法D.有機(jī)溶劑重氮化法答案：B（磺酸基使芳伯胺難溶于稀酸，需強(qiáng)酸性亞硝酰硫酸）19.重氮化工藝的職業(yè)危害因素不包括（）A.亞硝酸鈉粉塵B.芳胺類化合物（如苯胺）C.氮?dú)釪.氮氧化物（NOx）答案：C（氮?dú)鉃槎栊詺怏w，無直接危害）20.重氮化反應(yīng)失控的典型現(xiàn)象是（）A.反應(yīng)溫度持續(xù)下降B.體系pH值快速升高C.壓力驟增并伴隨棕紅色氣體（NO?）D.攪拌電流減小答案：C（重氮鹽分解生成NO?，導(dǎo)致壓力升高）二、多項(xiàng)選擇題（共10題，每題2分，共20分。每題有24個(gè)正確選項(xiàng)，錯(cuò)選、漏選均不得分）1.重氮化工藝的危險(xiǎn)特性包括（）A.重氮鹽熱不穩(wěn)定性（易分解爆炸）B.亞硝酸鈉的強(qiáng)氧化性C.芳伯胺的毒性（如苯胺可引起高鐵血紅蛋白癥）D.酸性介質(zhì)的腐蝕性（如鹽酸、硫酸）答案：ABCD2.重氮化反應(yīng)速率的影響因素包括（）A.反應(yīng)溫度B.酸的濃度與種類C.芳伯胺的結(jié)構(gòu)（取代基性質(zhì)）D.攪拌強(qiáng)度答案：ABCD3.重氮化工藝中，預(yù)防重氮鹽分解的措施有（）A.控制反應(yīng)溫度在05℃B.避免重氮鹽長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存C.確保反應(yīng)體系pH值在13（強(qiáng)酸性）D.使用惰性氣體（如氮?dú)猓┍Ｗo(hù)答案：ABCD4.下列屬于重氮化工藝安全控制要求的有（）A.反應(yīng)釜設(shè)置溫度、壓力實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)B.配備緊急冷卻系統(tǒng)（如冷凍鹽水）C.亞硝酸鈉進(jìn)料采用定量泵精準(zhǔn)控制D.操作人員需穿戴防酸堿手套、護(hù)目鏡答案：ABCD5.重氮鹽分解的典型產(chǎn)物包括（）A.氮?dú)猓∟?）B.酚類化合物（ArOH）C.氮氧化物（NO、NO?）D.氫氣（H?）答案：ABC（分解反應(yīng)為ArN??X?→ArOH+N?↑+HX，高溫下可能生成NOx）6.重氮化工藝中，原料亞硝酸鈉的儲(chǔ)存要求包括（）A.與有機(jī)物、還原劑分開存放（防氧化還原反應(yīng)）B.儲(chǔ)存在陰涼干燥處（防潮解）C.采用鐵桶密封（防與空氣接觸）D.設(shè)置明顯的“氧化劑”標(biāo)志答案：ABD（亞硝酸鈉與鐵無反應(yīng)，塑料桶或內(nèi)襯塑料袋的鐵桶均可）7.重氮化反應(yīng)中，酸的作用包括（）A.提供H?使芳伯胺質(zhì)子化（ArNH??），便于與NO?反應(yīng)B.維持體系酸性，防止重氮鹽水解C.作為反應(yīng)介質(zhì)，溶解原料D.與亞硝酸鈉反應(yīng)生成亞硝酰正離子（NO?）答案：ABCD8.重氮化工藝的應(yīng)急處置措施包括（）A.反應(yīng)失控時(shí)，立即停止進(jìn)料并開啟緊急冷卻B.泄漏時(shí)，用大量水稀釋（亞硝酸鈉溶于水）C.皮膚接觸芳伯胺后，用肥皂水清洗并就醫(yī)D.發(fā)生火災(zāi)時(shí)，使用干粉滅火器（忌用水，因可能促進(jìn)分解）答案：ABC（重氮鹽火災(zāi)可用水冷卻，干粉也可，D表述不準(zhǔn)確）9.下列關(guān)于“亞硝酰硫酸法”的描述正確的有（）A.適用于難溶于稀酸的芳伯胺（如對(duì)硝基苯胺）B.反應(yīng)在濃硫酸介質(zhì)中進(jìn)行C.亞硝酸鈉與濃硫酸反應(yīng)生成亞硝酰硫酸（NOSO?H）D.反應(yīng)溫度可適當(dāng)提高（如1020℃）答案：ABCD10.重氮化工藝的自動(dòng)化控制參數(shù)應(yīng)包括（）A.反應(yīng)釜溫度、壓力B.亞硝酸鈉進(jìn)料流量C.攪拌轉(zhuǎn)速D.冷卻水進(jìn)出口溫度答案：ABCD三、判斷題（共10題，每題1分，共10分。正確填“√”，錯(cuò)誤填“×”）1.重氮化反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，因此需嚴(yán)格控制溫度防止超溫。（）答案：√2.所有芳伯胺均可采用直接重氮化法（稀酸介質(zhì)）進(jìn)行反應(yīng)。（）答案：×（難溶芳伯胺需用亞硝酰硫酸法）3.重氮鹽的水溶液比固體更穩(wěn)定，因此可長(zhǎng)期儲(chǔ)存。（）答案：×（水溶液仍需低溫，避免長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存）4.亞硝酸鈉是重氮化反應(yīng)的關(guān)鍵原料，其純度不影響反應(yīng)安全性。（）答案：×（雜質(zhì)可能催化副反應(yīng)）5.重氮化反應(yīng)中，若淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)，說明亞硝酸鈉不足。（）答案：×（變藍(lán)說明亞硝酸鈉過量）6.重氮化工藝中，攪拌停止時(shí)應(yīng)立即停止進(jìn)料并緊急冷卻。（）答案：√（防止局部過熱）7.含強(qiáng)推電子基團(tuán)（如OH、OCH?）的芳伯胺，重氮化反應(yīng)速率較慢。（）答案：×（推電子基團(tuán)使芳伯胺更易質(zhì)子化，反應(yīng)速率快）8.重氮鹽分解時(shí)會(huì)釋放大量氮?dú)?，可能?dǎo)致反應(yīng)釜超壓爆炸。（）答案：√9.重氮化工藝中，酸的濃度越高越好，可提高反應(yīng)速率。（）答案：×（酸濃度過高可能導(dǎo)致副反應(yīng)或設(shè)備腐蝕）10.操作人員進(jìn)入重氮化車間前，需檢測(cè)環(huán)境中芳胺類化合物濃度（如苯胺MAC≤3mg/m3）。（）答案：√四、簡(jiǎn)答題（共5題，每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述重氮化反應(yīng)的機(jī)理（用反應(yīng)式和文字說明）。答案：重氮化反應(yīng)分兩步進(jìn)行：（1）亞硝酸在酸性條件下生成亞硝酰正離子（NO?）：NaNO?+HX→HNO?+NaX；HNO?+H?→NO?+H?O（X為酸根，如Cl?、HSO??）。（2）芳伯胺質(zhì)子化形成ArNH??，與NO?發(fā)生親電取代反應(yīng)：ArNH??+NO?→ArN=NOH+2H?；ArN=NOH在酸性條件下轉(zhuǎn)化為重氮鹽：ArN=NOH+HX→ArN??X?+H?O。2.列舉重氮化工藝中“溫度失控”的主要原因及預(yù)防措施。答案：主要原因：（1）冷卻系統(tǒng)故障（如冷凍鹽水流量不足）；（2）亞硝酸鈉進(jìn)料過快（反應(yīng)放熱集中）；（3）攪拌停止導(dǎo)致局部過熱；（4）原料配比錯(cuò)誤（芳伯胺過量，反應(yīng)放熱增加）。預(yù)防措施：（1）設(shè)置溫度進(jìn)料聯(lián)鎖（超溫時(shí)自動(dòng)停止亞硝酸鈉進(jìn)料）；（2）定期校驗(yàn)冷卻系統(tǒng)（如換熱器、冷凍機(jī)）；（3）配備備用攪拌裝置；（4）嚴(yán)格按工藝配比投加原料，使用定量泵控制進(jìn)料速率。3.簡(jiǎn)述重氮鹽分解的條件及分解產(chǎn)物的危害。答案：分解條件：高溫（＞10℃）、光照、堿性環(huán)境（pH＞5）、與金屬接觸（如Fe、Cu催化）。分解產(chǎn)物及危害：（1）氮?dú)猓∟?）：大量釋放導(dǎo)致反應(yīng)釜超壓爆炸；（2）酚類（ArOH）：部分酚類有毒（如對(duì)硝基苯酚）；（3）氮氧化物（NO、NO?）：刺激性氣體，可引起呼吸道損傷；（4）可能生成重氮樹脂（粘稠物），堵塞管道。4.對(duì)比“直接重氮化法”與“亞硝酰硫酸法”的適用場(chǎng)景及操作差異。答案：適用場(chǎng)景：直接重氮化法：芳伯胺易溶于稀酸（如苯胺、對(duì)甲苯胺）；亞硝酰硫酸法：芳伯胺難溶于稀酸（如對(duì)硝基苯胺、2萘胺），需強(qiáng)酸性介質(zhì)。操作差異：酸介質(zhì)：直接法用稀鹽酸/稀硫酸（濃度＜30%）；亞硝酰硫酸法用濃硫酸（濃度＞90%）；反應(yīng)溫度：直接法05℃；亞硝酰硫酸法可稍高（1020℃，因濃硫酸熱容大）；亞硝酸鈉加入方式：直接法緩慢滴加；亞硝酰硫酸法先將亞硝酸鈉溶于濃硫酸生成NOSO?H，再與芳伯胺反應(yīng)。5.重氮化工藝中，如何通過工藝參數(shù)監(jiān)控預(yù)防爆炸事故？答案：（1）溫度監(jiān)控：設(shè)置雙點(diǎn)溫度傳感器，實(shí)時(shí)顯示并記錄，超溫（＞8℃）時(shí)觸發(fā)聯(lián)鎖，停止進(jìn)料并啟動(dòng)緊急冷卻；（2）壓力監(jiān)控：反應(yīng)釜頂部安裝壓力變送器，壓力異常升高（＞0.1MPa）時(shí)自動(dòng)泄放；（3）pH值監(jiān)控：在線pH計(jì)監(jiān)測(cè)體系pH（控制在13），防止堿性條件導(dǎo)致重氮鹽水解；（4）亞硝酸鈉流量監(jiān)控：采用質(zhì)量流量計(jì)控制進(jìn)料速率（如≤50kg/h），避免過量；（5）攪拌監(jiān)控：安裝轉(zhuǎn)速傳感器，攪拌停止時(shí)立即切斷所有進(jìn)料并報(bào)警。五、案例分析題（共2題，每題10分，共20分）案例1：某化工企業(yè)采用直接重氮化法生產(chǎn)對(duì)硝基苯重氮鹽。某日，操作人員發(fā)現(xiàn)反應(yīng)釜溫度從3℃升至12℃，攪拌電流異常增大，隨后聽到異響，釜內(nèi)冒出棕紅色氣體，最終發(fā)生爆炸。問題：分析事故原因及預(yù)防措施。答案：事故原因：（1）溫度失控：冷卻系統(tǒng)故障（如冷凍鹽水閥門未全開），導(dǎo)致反應(yīng)放熱無法及時(shí)移除；（2）攪拌異常：攪拌槳可能卡阻（如物料結(jié)塊），導(dǎo)致局部溫度過高，重氮鹽分解；（3）操作失誤：可能未按規(guī)定控制亞硝酸鈉進(jìn)料速率（過快導(dǎo)致反應(yīng)放熱集中）；（4）對(duì)硝基苯重氮鹽熱穩(wěn)定性差（含吸電子硝基），3℃已接近分解臨界溫度，超溫后快速分解。預(yù)防措施：（1）完善聯(lián)鎖控制：溫度超8℃時(shí)自動(dòng)停止亞硝酸鈉進(jìn)料，啟動(dòng)備用冷凍機(jī)；（2）定期維護(hù)攪拌系統(tǒng)：檢查攪拌槳磨損情況，避免物料結(jié)塊（可增加預(yù)混罐）；（3）優(yōu)化工藝參數(shù)：對(duì)硝基苯重氮鹽反應(yīng)溫度應(yīng)嚴(yán)格控制在02℃，縮短反應(yīng)時(shí)間；（4）增設(shè)氣體檢測(cè)：釜頂安裝NO?傳感器，濃度超標(biāo)時(shí)提前報(bào)警；（5）加強(qiáng)培訓(xùn)：操作人員需掌握溫度、攪拌異常的應(yīng)急處置流程（如手動(dòng)開啟緊急泄放閥）。案例2：某實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行間苯二胺重氮化實(shí)驗(yàn)時(shí)，將亞硝酸鈉溶液快速倒入含間苯二胺的鹽酸溶液中，未控制溫度。10分鐘后，燒杯內(nèi)溶液劇烈沸騰，產(chǎn)生大量氣泡，最終噴濺灼傷實(shí)驗(yàn)人員。問題：分析實(shí)驗(yàn)操作錯(cuò)誤及改進(jìn)措施。答案：操作錯(cuò)誤：（1）未控制溫度：重氮化反應(yīng)放熱，快速加料