2012工艺学习题解答

nullnullnullnull绿色化学又称环境无害化学 (Environmentally Benign Chemistry) 环境友好化学(Environally Friendly Chemistry) 清洁化学(Clean Chemistry) 绿色化学即是用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和产生。绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物。不再处理废物。它是一门从源头上阻止污染的化学。null精细有机合成的主要原料有哪些？来源是怎样的？在查阅文献的基础上写出“二十一世纪能源与化工合成原料”小论文。 三烯：乙烯、丙烯、丁烯； 三苯：苯、甲苯、二甲苯； 甲烷，共七种原料来源于石油、煤和天然气。 世界上90%有机化工产品的原料来源于这七种 原料！！null新世纪国内外精细化工工业的发展趋势与特点有哪些？ 环境保护； 合成关键技术（催化技术和生物技术） 降低原材料消耗； 节约能源； 专用化技术与精细化工技术创新！！！nullnullnullnull4. 以最合理的合成工艺路线合成下列化合物。 null1. null2. null3. null4. 苯酚 （1）早期：磺化碱熔法； （2）现在：异丙苯氧化酸解法； （3）其它：氯苯水解法；苯甲酸脱羧法等！null5. 化学化工工程师必须具备的专业知识结构及内容有哪些？ 教材 2.2-2.19相关知识，在将来工作中学习补充！！null第3章 卤化反应 1. 工业卤化反应试剂有哪些？这些卤化剂工业化生产是如何得到的？ 2．某车间用间歇法生产氯苯，83－84℃反应，此时K2/K1 为0.125，每批投苯780公斤，苯的转化率控制为70％，问反应产物中： （1）氯苯、二氯苯的摩尔浓度？ （2）反应生成的氯苯、二氯苯的量？ （3）反应所需要的原料氯气的量？null第3章 卤化反应 工业卤化反应试剂有哪些？这些卤化剂工业化生产是如何得到的？ 卤化反应特点？ 卤化反应是三大最基本的精细有机合成反应之一。 芳环上取代卤化是亲电取代反应！ 芳环上侧链卤化是游离基反应！ 置换卤化：常见置换卤化基团有：-OH、-SO3H、-NO2、-N2Cl 等。null 1. 卤基置换羟基 亲核置换反应。 2. 卤基置换磺酸基 游离基反应。 3. 卤基置换硝基 游离基反应。 4. 卤基置换重氮基 Sandmeyer 反应。null3. 解： （1）K = K2 / K1 = 0.125 氯苯 C = （BK—B）/ (1—K) C = （0.30.125—0.3）/ (1—0.125) = 0.64 二氯苯 D = 0.7 — 0.64 = 0.06 （2）反应生成氯苯量 10Kmol × 0.64 × 112.5 = 720 kg 反应生成二氯苯量 10Kmol × 0.06 × 147 = 88.2 kg （3）反应所需氯气的量 （10×0.64 + 10×2×0.06）× 71 = 540 kgnull 4. 合成下列化合物null1.null2. null3. null4. null5. null6. null7. null5．卤化反应过程及产物的 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 方法有哪些？ 6. 工业溴化反应进行时，为什么常常需要加入氧化剂？通常选择加入的氧化剂有哪些？ P106 7. 文献查阅下列常见卤化物的用途和工业合成方法？ 四氯化碳、氯乙酸、氯乙酰氯、对氯氯苄、2－氯甲基吡啶、间氯硝基苯、对氯苯酚、邻氯苯甲酸、2，6－二氯甲苯、环氧氯丙烷、氟乙酸乙酯。null第4章 磺化 1. 工业磺化的磺化剂有哪些？磺化反应的特点？ 2. 磺化反应的副反应有哪些？克服这些副反应的方法有哪些？ 3. 以最合理的合成工艺路线合成下列化合物。（S 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示为磺酸基团）null1. null2. null3. null4. null4．某工厂生产2-萘磺酸，每批投萘400Kg，98%硫酸343Kg，160℃反应2h，测得反应液总酸度为26%。此时2-萘磺酸的含量为68%，求： （1） 萘和硫酸的投料比。 （2） 68%的2-萘磺酸折算成硫酸的酸度是多少？ （3） 2-萘磺酸的收率？null解：（1）萘和硫酸的投料比为： 400 /128 / (343 × 98% / 98 ) = 0.911 : 1 (2) 2-萘磺酸相当于硫酸的量为： （400+343）× 68% / 208×2 × 98 = 119 Kg 2-萘磺酸折算成硫酸的酸度为： 119 / 743 × 100% = 16% （3）2-萘磺酸的收率： Y = 743 × 68% / 208 / (400 / 128) × 100% = 77%null5. 已知萘进行二硝化反应时所需的D.V.S.值为3.0，硝酸比φ值为2.2，相比为6.5。试计算：该二硝化反应正常发生时应选用的混酸组成为多少？（以1Kgmol的萘为计算基准）null 以1kgmol的萘为计算基准： 混酸量： m混= 128×6.5= 832kg = m(HNO3) + m（H2SO4）+ m(H2O) ① 硝酸：m(HNO3)= 63×2.2= 138.6kg 硫酸：m（H2SO4）= D.V.S.( m(H2O) + 2×18)= 3 m(H2O) + 108 ② 解式 ①、② 得m（H2SO4）= 547kg；m(H2O) = 146.4 kg 故混酸组成为：硫酸：m（H2SO4）× 100 / m混 = 65.75 % 硝酸：m(HNO3) × 100 / m混 = 16.65 % 水：m(H2O) × 100 / m混 = 17.60 % null 5. 磺化产物的分析鉴定方法主要有哪些？ 6. 文献查阅下列常见磺化物的用途和合成方法？ 间氨基苯磺酸、吐氏酸、对氯苯磺酰氯、2,4-氨基苯磺酸、氯磺酸乙酯、 2－甲基－5－硝基苯磺酸、1－萘磺酸、5－磺酸基水杨酸。null第5章 硝化及亚硝化 工业硝化反应常用的硝化剂有哪些？混酸硝化有何主要特点？ 甲苯一硝化时的D.V.S.值约为2.18，采用的Φ为1.02，现有一S、56，N、26的混酸，问：（1）该混酸能否用于甲苯的一硝化？（2）1000Kg甲苯硝化时，所需此混酸的量？（3）若用97%的硝酸、98%的硫酸来配此混酸，则分别用酸多少？（4）该混酸组成的F.N.A.值? null 解：（1） D.V.S.= S / (100-S-5/7N) = 2.20 因为 D.V.S. = 2.20 > 2.18 所以该混酸可以用于甲苯的一硝化反应 （2） 混酸量=1000/92 × 1.02 × 63 / 26% = 2686.5 Kg （3） 设：分别用97%的硝酸、98%的硫酸 分别为A Kg、B Kg 则：97%×A = 2686.5 × 26% A = 720.1 Kg 98%×B = 2686.5 × 56% B = 1535.1 Kg （4） F.N.A. = D.V.S. /(1+ D.V.S.) × 100% = 2.20 / 3.20 × 100% = 68.75%null3. 硝化反应过程及反应产物的分析控制方法主要有哪些？ 4. 文献查阅下列常见的硝基物的用途和合成方法？ 3－氯－4－氟苯胺、4－氯－3－硝基苯磺酸、2，4，6－三硝基甲苯、间二硝基苯、2，4－二硝基氯苯、硝基甲烷、间硝基三氟甲苯。第6章 还原第6章 还原1. 工业加氢反应最常用的催化剂有哪些？各有何特点？ 2. 骨架镍催化剂是如何制备的？ 3. 常见的工业加氢工艺有哪些？有何特点？ 4．由硝基物制相应的氨基物，工业上由哪几种主要的还原方法？各有何特点？试各举一例进行说明。null某车间用22.5%Na2S水溶液还原对硝基甲苯，反应式为 （1）若每批投98%的对硝基甲苯140Kg，Na2S的用量为理论量的1.2倍，求每批用22.5%Na2S水溶液多少Kg？ （2）产品经干燥后得100Kg，从中取0.2253g用重氮法分析氨基物的含量,用0.1N NaNO2标准溶液20ml滴到终点,求产品纯度？产品收率？null解：（1）设：需22.5%硫化钠水溶液的量为A Kg A = 140 × 98% / 137 × 1.20 × 6/4 × 78 /22.5% = 624 Kg （2）产品纯度： C = 0.1 × 20 × 107 / 0.2253 /1000 × 100% = 95 % 产品收率： Y = 100 × 95% / 107 × 100% = 88.8 %null6. 文献查阅下列常见氨基物的用途和合成方法？ 间硝基苯胺、1－萘胺、4，4，－二氨基二苯醚、对氨基乙酰苯胺、对氨基苯甲酸、间氯苯胺、对甲苯胺、4－氯苯胺－3－磺酸，2，5－二氯苯胺。null第7章 氧化反应 1． 解释下列名词： 自动氧化 阻化剂 诱导期 2．工业上制备苯甲酸、2，4-二磺酸基苯甲醛、对硝基苯甲酸、苯酐、蒽醌等精细有机化工中间体产品时，宜采用哪种工业氧化方法？ null 甲苯液相氧化制苯甲酸； 对硝基甲苯液相氧化制对硝基苯甲酸；甲苯二磺酸硫酸锰氧化制2，4-二磺酸基苯甲醛； 邻二甲苯空气气固相接触氧化制苯酐； 蒽空气气固相接触氧化制蒽醌（老工艺！）。null3． 常用的工业氧化剂有哪些？各有何特点？ 4． 文献查阅下列工业氧化产品的用途和合成方法？ 对氯苯甲酸、苯酚、环氧乙烷、富马酸、乙二醛、顺丁烯二酸酐、烟酸、 过氧乙酸、邻苯二甲酸酐、环氧丙烷。null第8章 重氮化及重氮盐的反应 1.工业上重氮化反应终点是如何确定的？ 终点： 芳胺消失，亚硝酸微过量。 终点测定方法： 淀粉、KI试纸立即变兰。 特征反应！！！ I2 + 淀粉 → 蓝色染料！ null2. 工业生产上偶合反应终点是如何确定的？ （1）反应终点：重氮盐无，偶合物微过量。 （2）反应终点测定：润圈试验，需反复多次检查确定终点。null3. 举例说明由重氮化合物经转化后得到哪些工业化产品和中间体？ 4. 文献查阅下列化合物用途和合成方法！ 刚果红、甲基橙、间氯苯酚、 对氯苯磺酸。null第9章 氨解和胺化 1. 以最合理的合成工艺路线合成下列化合物。（S 表示为磺酸基团） null1. null2. null3. null4. null2． 文献查阅下列氨基化合物的用途和合成方法？ 二甲基甲酰胺、2，4－二硝基苯胺、乙醇胺系列产品、2－萘胺、 水杨酰苯胺（87－17－2）、对甲苯磺酰胺。null第10章 烃化 工业烃化反应试剂有哪些？烃化反应的主要特点有哪些？ 以最合理的合成工艺路线合成下列化合物。 null1. null2. 见黑板！！！ null3. A + B = 产物 null4. null3．文献查阅下列烃基化合物的用途和合成方法？ 2，6－二乙基苯胺、N,N-二甲基苯胺、N,N-二甲基十八胺、邻甲氧基苯甲醛、 2－甲氧基萘、对羟基苯甲醚。null第11章 酰化反应 1. 工业酰化反应试剂有哪些？酰化反应的主要特点有哪些？ 2．以最合理的合成工艺路线合成下列化合物。 null1. null2. null3. null4. 见黑板！！！null4．文献查阅下列酰基化合物的用途和合成方法？ 邻氯乙酰苯胺、2，4－二羟基苯乙酮、乙酸苯酯、氯甲酸苯酯、乙基苯基酮。null第12章 水解 苯酚的工业化合成路线有哪些？各有何特点？ 以最合理的合成工艺路线合成下列化合物。nullnull2. null3. null4. null3．文献查阅下列羟基化合物的用途和合成方法？ 对羟基苯甲醛、间羟基苯甲酸、2－萘酚、对硝基苯酚、间苯二酚。 4．工业酯化反应常用催化剂有哪些？各有何特点？ 5．文献查阅下列酯化产品的用途和合成方法？ 丙二酸二乙酯、邻苯二甲酸二正辛酯、间氨基苯甲酸乙酯、己酸乙酯、对羟基苯甲酸乙酯、null第13章 缩合反应 什么是Aldol缩合反应？常用的催化剂有哪些？主要工业应用有哪些？ 2. 什么是Perkin反应？常用的催化剂有哪些？主要工业应用有哪些？null第14章 环合 1. 环合反应主要的特点有哪些？ 2. 精细有机合成常见的杂环化合物有哪些？主要用途？ 3. 文献查阅下列化合物的用途和合成方法？ 2-氯蒽醌、4-氯-2-硝基苯胺、4-氯喹哪啶、1，4-二氧六环、吗啉、哌嗪。