《化工单元操作》液-液萃取 知识点训练 山东省化工与环境类 考纲百套卷 第55卷 （原卷版+解析版）

编写说明：《化工与环境考纲百套卷》依据山东省《化工与环境类专业知识考试标准》编写，本套试卷共112份，由三个部分构成，第一部分是知识点训练卷，每个考点1-6份试卷，共74份试卷，第二部分是常考题训练卷，每个知识模块4份训练卷，共28份试卷，第三个部分是参考历年化工与环境类专业真题试卷，编写了10份专业综合训练卷。  本试卷是《化工与环境考纲百套卷》的第55卷，按知识模块5 化工单元操作---7. 液-液萃取六个范围要求编写，其六点要求是（1）理解液-液萃取的基本原理及应用（2）掌握萃取过程在三角形坐标图中的正确表示方法（3）理解溶解度曲线、辅助曲线、分配曲线和分配系数的物理意义。掌握杠杆规则及物料衡算（4）理解萃取剂的选择（5）了解单级萃取和多级萃取的流程特点（6）理解塔式萃取设备的结构特点。掌握塔式萃取设备的基本操作及异常现象的处理。 山东省《化工与环境类考纲百套卷》第55卷 知识模块 5.化工单元操作 7. 液-液萃取 知识点训练卷 考试时间60分钟 满分100分 班级 姓名 学号 成绩 一、单项选择题（本大题共25题，每题2分，共50分） 1．下列说法正确的是(　　) A．萃取操作时，振荡过程中需要放气，放气是通过打开分液漏斗上口的玻璃塞进行的 B．可以采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法从硝酸钾溶液中获得硝酸钾晶体 C．将乙醇与水分离，如图1、图2操作 D．稀释浓H2SO4，如图3操作 2.在三角形坐标图中，哪个点代表萃取原液组成( ) A. 顶点 B. 底边中点 C. 底边上的一个点，但不是中点 D. 三角形内部的一个点 3.下列分离或提纯的实验中，所选用的方法或仪器不正确的是(　　) 4.在选择萃取剂时，以下哪项不是主要考虑的因素( ) A. 萃取剂对溶质的分配系数 B. 萃取剂与目标溶质的化学反应性 C. 萃取剂与目标溶质之间的互溶性 D. 萃取剂的成本和可回收性 5．取碘水四份于试管中，编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，分别加入汽油、CCl4、酒精、NaCl溶液，振荡后静置，现象正确的是(　　) A．Ⅰ中溶液分层，下层呈紫红色 B．Ⅱ中溶液分层，下层呈紫红色 C．Ⅲ中溶液分层，下层呈棕黄色 D．Ⅳ中溶液不分层，溶液由棕黄色变成黄绿色 6．现有三组实验：①除去混在植物油中的水；②回收碘的CCl4溶液中的CCl4；③用食用酒精浸泡中草药提取其中的有效成分。分离以上各混合液的正确方法依次为(　　) A．分液、萃取、蒸馏　　 B．萃取、蒸馏、分液 C．分液、蒸馏、萃取 D．蒸馏、萃取、分液 7．解吸的条件（ ） A． B． C． D． 8．在逆流吸收塔中，用清水吸收混合气中溶质组分，其液气比L/V为2.7，平衡关系可表示为（Y，X为摩尔比），溶质的回收率为90%，则液气比与最小液气比之比值为（ ） A．1.5 B．1.8 C．2 D．3 9.单级萃取与多级萃取相比，其主要缺点是( ) A. 操作更复杂 B. 设备投资更大 C. 分离效果较差 D. 能耗更低 10.塔式萃取设备的基本操作中，不包括( ) A. 控制萃取剂的流量 B. 调节萃取温度 C. 搅拌萃取混合液 D. 定期检查塔内填料的完整性 11．下列叙述错误的是（ ） A．对给定物系，影响吸收操作的只有温度和压力 B．亨利系数E仅与物系及温度有关，与压力无关 C．吸收操作的推动力既可表示为，也可表示为 D．降低温度对吸收操作有利，吸收操作最好在低于常温下进行 12.在三角形坐标图中，哪个点通常代表萃取原液的组成( ) A. 三角形的顶点 B. 三角形的重心 C. 连接两顶点线段的中点 D. 三角形内任意一点 13.关于分配系数的描述，以下哪项是正确的( ) A. 分配系数等于溶质在萃取相中的浓度与在原相中的浓度之比 B. 分配系数与温度无关 C. 分配系数越大，说明溶质越容易从原相转移到萃取相 D. 分配系数是一个常数，不随实验条件改变 14．吸收操作中，当时（ ） A．发生解吸过程 B．解吸推动力为零 C．发生吸收过程 D．吸收推动力为零 15.关于塔式萃取设备的基本操作，以下描述错误的是( ) A. 需要控制萃取剂的流量以保证萃取效果 B. 萃取过程中无需调整萃取温度 C. 需要定期检查塔内填料的完整性和堵塞情况 D. 应根据物料性质和萃取要求调整操作参数 16．某精馏塔，其精馏段理论塔板数为6块，塔板效率为50%，则加料板为第（ ）块塔板。 A．7 B．11 C．12 D．13 17.在三角形坐标图中表示萃取过程时，原液的组成应如何表示( ) A. 三角形的顶点 B. 连接两个顶点的线段上的某点 C. 三角形内部的任意一点 D. 三角形的重心 18.关于分配系数，以下说法正确的是( ) A. 分配系数越大，溶质越容易从原溶剂转移到萃取剂中 B. 分配系数与温度无关 C. 分配系数是一个小于1的数 D. 分配系数只与溶质的性质有关 19.在选择萃取剂时，以下哪项不是主要考虑的因素( ) A. 萃取剂对目标组分的选择性 B. 萃取剂与原溶剂的互溶性 C. 萃取剂的毒性及环境影响 D. 萃取剂的颜色及气味 20.关于塔式萃取设备，以下说法错误的是( ) A. 塔式萃取设备通常包括填料塔和板式塔两种类型 B. 填料塔中，填料的作用是增加两相接触面积 C. 塔式萃取设备在操作过程中无需进行任何调整 D. 塔式萃取设备的操作参数包括萃取剂的流量和温度 21.液-液萃取的基本原理是基于什么差异进行的物质分离( ) A. 物质的沸点 B. 物质在两种溶剂中的溶解度 C. 物质的密度 D. 物质的颜色 22.在三角形坐标图中，萃取操作的结果通常表示为( ) A. 一个顶点 B. 连接两个顶点的线段 C. 三角形内部的一个点 D. 三角形的重心 23.分配系数是指( ) A. 溶质在萃取相中的浓度与原相中浓度的比值 B. 溶质在两种溶剂中的溶解度之和 C. 萃取剂与原溶剂的体积比 D. 溶质在两种溶剂中的溶解速度之比 24．当回流从全回流逐渐减小时，精馏段操作线与平衡线的距离（ ） A．增大 B．减小 C．不变 D．无法判断 25.相比单级萃取，多级萃取的主要优点是什么( ) A. 设备简单 B. 操作方便 C. 分离效果好 D. 能耗低 二、简答题（本题共4小题，每题9分，共36分） 1.请解释溶解度曲线、分配曲线和分配系数的物理意义。 2.请简述塔式萃取设备的结构特点及其基本操作。 3.请解释分配系数在液-液萃取中的作用，并简述杠杆规则在物料衡算中的应用。 4.在选择液-液萃取剂时，应考虑哪些主要因素？ 三、综合分析题（本大题共14分） 1.酒精、苯、CCl4、煤油都是有机溶剂，有机溶剂之间大都能互溶；碘(I2)难溶于水，易溶于有机溶剂，其溶液呈紫色；溴(液溴)的性质与碘相似，其溶液呈橙色。 (1)下列能用分液漏斗进行分离的是________。 A．液溴和CCl4 B．酒精和煤油 C．CaCl2和Na2SO4 D．苯和蒸馏水 (2)在酒精、苯、CCl4、NaCl、蒸馏水五种试剂中： ①能把碘单质从碘水中萃取出来的是________，进行分液之后________(填“能”或“不能”)得到纯净的碘单质。 ②能把溴从溴水中萃取出来，并在分液时溴从分液漏斗下端倒出的是________，萃取时上层液体呈________色，下层液体呈________色。 ③CCl4能把碘酒中的碘萃取出来吗？______，为什么？_______________________________。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 编写说明：《化工与环境考纲百套卷》依据山东省《化工与环境类专业知识考试标准》编写，本套试卷共112份，由三个部分构成，第一部分是知识点训练卷，每个考点1-6份试卷，共74份试卷，第二部分是常考题训练卷，每个知识模块4份训练卷，共28份试卷，第三个部分是参考历年化工与环境类专业真题试卷，编写了10份专业综合训练卷。  本试卷是《化工与环境考纲百套卷》的第55卷，按知识模块5 化工单元操作---7. 液-液萃取六个范围要求编写，其六点要求是（1）理解液-液萃取的基本原理及应用（2）掌握萃取过程在三角形坐标图中的正确表示方法（3）理解溶解度曲线、辅助曲线、分配曲线和分配系数的物理意义。掌握杠杆规则及物料衡算（4）理解萃取剂的选择（5）了解单级萃取和多级萃取的流程特点（6）理解塔式萃取设备的结构特点。掌握塔式萃取设备的基本操作及异常现象的处理。 山东省《化工与环境类考纲百套卷》第55卷 知识模块 5.化工单元操作 7. 液-液萃取 知识点训练卷 考试时间60分钟 满分100分 班级 姓名 学号 成绩 一、单项选择题（本大题共25题，每题2分，共50分） 1．下列说法正确的是(　　) A．萃取操作时，振荡过程中需要放气，放气是通过打开分液漏斗上口的玻璃塞进行的 B．可以采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法从硝酸钾溶液中获得硝酸钾晶体 C．将乙醇与水分离，如图1、图2操作 D．稀释浓H2SO4，如图3操作 【答案】B 2.在三角形坐标图中，哪个点代表萃取原液组成( ) A. 顶点 B. 底边中点 C. 底边上的一个点，但不是中点 D. 三角形内部的一个点 【答案】C 3.下列分离或提纯的实验中，所选用的方法或仪器不正确的是(　　) 【答案】C 4.在选择萃取剂时，以下哪项不是主要考虑的因素( ) A. 萃取剂对溶质的分配系数 B. 萃取剂与目标溶质的化学反应性 C. 萃取剂与目标溶质之间的互溶性 D. 萃取剂的成本和可回收性 【答案】B 5．取碘水四份于试管中，编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，分别加入汽油、CCl4、酒精、NaCl溶液，振荡后静置，现象正确的是(　　) A．Ⅰ中溶液分层，下层呈紫红色 B．Ⅱ中溶液分层，下层呈紫红色 C．Ⅲ中溶液分层，下层呈棕黄色 D．Ⅳ中溶液不分层，溶液由棕黄色变成黄绿色 【答案】B 6．现有三组实验：①除去混在植物油中的水；②回收碘的CCl4溶液中的CCl4；③用食用酒精浸泡中草药提取其中的有效成分。分离以上各混合液的正确方法依次为(　　) A．分液、萃取、蒸馏　　 B．萃取、蒸馏、分液 C．分液、蒸馏、萃取 D．蒸馏、萃取、分液 【答案】C 7．解吸的条件（ ） A． B． C． D． 【答案】B 8．在逆流吸收塔中，用清水吸收混合气中溶质组分，其液气比L/V为2.7，平衡关系可表示为（Y，X为摩尔比），溶质的回收率为90%，则液气比与最小液气比之比值为（ ） A．1.5 B．1.8 C．2 D．3 【答案】C 9.单级萃取与多级萃取相比，其主要缺点是( ) A. 操作更复杂 B. 设备投资更大 C. 分离效果较差 D. 能耗更低 【答案】C 10.塔式萃取设备的基本操作中，不包括( ) A. 控制萃取剂的流量 B. 调节萃取温度 C. 搅拌萃取混合液 D. 定期检查塔内填料的完整性 【答案】C 11．下列叙述错误的是（ ） A．对给定物系，影响吸收操作的只有温度和压力 B．亨利系数E仅与物系及温度有关，与压力无关 C．吸收操作的推动力既可表示为，也可表示为 D．降低温度对吸收操作有利，吸收操作最好在低于常温下进行 【答案】D 12.在三角形坐标图中，哪个点通常代表萃取原液的组成( ) A. 三角形的顶点 B. 三角形的重心 C. 连接两顶点线段的中点 D. 三角形内任意一点 【答案】C 13.关于分配系数的描述，以下哪项是正确的( ) A. 分配系数等于溶质在萃取相中的浓度与在原相中的浓度之比 B. 分配系数与温度无关 C. 分配系数越大，说明溶质越容易从原相转移到萃取相 D. 分配系数是一个常数，不随实验条件改变 【答案】A 14．吸收操作中，当时（ ） A．发生解吸过程 B．解吸推动力为零 C．发生吸收过程 D．吸收推动力为零 【答案】C 15.关于塔式萃取设备的基本操作，以下描述错误的是( ) A. 需要控制萃取剂的流量以保证萃取效果 B. 萃取过程中无需调整萃取温度 C. 需要定期检查塔内填料的完整性和堵塞情况 D. 应根据物料性质和萃取要求调整操作参数 【答案】B 16．某精馏塔，其精馏段理论塔板数为6块，塔板效率为50%，则加料板为第（ ）块塔板。 A．7 B．11 C．12 D．13 【答案】A 17.在三角形坐标图中表示萃取过程时，原液的组成应如何表示( ) A. 三角形的顶点 B. 连接两个顶点的线段上的某点 C. 三角形内部的任意一点 D. 三角形的重心 【答案】B 18.关于分配系数，以下说法正确的是( ) A. 分配系数越大，溶质越容易从原溶剂转移到萃取剂中 B. 分配系数与温度无关 C. 分配系数是一个小于1的数 D. 分配系数只与溶质的性质有关 【答案】A 19.在选择萃取剂时，以下哪项不是主要考虑的因素( ) A. 萃取剂对目标组分的选择性 B. 萃取剂与原溶剂的互溶性 C. 萃取剂的毒性及环境影响 D. 萃取剂的颜色及气味 【答案】D 20.关于塔式萃取设备，以下说法错误的是( ) A. 塔式萃取设备通常包括填料塔和板式塔两种类型 B. 填料塔中，填料的作用是增加两相接触面积 C. 塔式萃取设备在操作过程中无需进行任何调整 D. 塔式萃取设备的操作参数包括萃取剂的流量和温度 【答案】C 21.液-液萃取的基本原理是基于什么差异进行的物质分离( ) A. 物质的沸点 B. 物质在两种溶剂中的溶解度 C. 物质的密度 D. 物质的颜色 【答案】B 22.在三角形坐标图中，萃取操作的结果通常表示为( ) A. 一个顶点 B. 连接两个顶点的线段 C. 三角形内部的一个点 D. 三角形的重心 【答案】C 23.分配系数是指( ) A. 溶质在萃取相中的浓度与原相中浓度的比值 B. 溶质在两种溶剂中的溶解度之和 C. 萃取剂与原溶剂的体积比 D. 溶质在两种溶剂中的溶解速度之比 【答案】A 24．当回流从全回流逐渐减小时，精馏段操作线与平衡线的距离（ ） A．增大 B．减小 C．不变 D．无法判断 【答案】B 25.相比单级萃取，多级萃取的主要优点是什么( ) A. 设备简单 B. 操作方便 C. 分离效果好 D. 能耗低 【答案】C 二、简答题（本题共4小题，每题9分，共36分） 1.请解释溶解度曲线、分配曲线和分配系数的物理意义。 【答案】 溶解度曲线描述了溶质在不同溶剂中随温度变化的溶解度规律。分配曲线则展示了溶质在两种互不相溶溶剂中的分配情况，即溶质在两相中的浓度比。分配系数是溶质在两相中浓度的比值，它反映了溶质在两相中的分配倾向，是选择萃取剂和优化萃取条件的重要依据。 2.请简述塔式萃取设备的结构特点及其基本操作。 【答案】 塔式萃取设备通常由萃取塔、塔顶冷凝器、塔底再沸器等组成。萃取塔内设有塔板或填料，用于增加两相接触面积和接触时间。在操作时，原料液和萃取剂分别从塔的不同部位进入，经过塔板或填料的多次接触和混合，实现溶质在两相间的分配。塔顶和塔底分别回收萃取相和萃余相。基本操作包括加料、控制流量、温度、压力等参数，以及监控萃取效果。异常现象的处理包括处理泄漏、堵塞、液泛等问题，确保设备稳定运行。 3.请解释分配系数在液-液萃取中的作用，并简述杠杆规则在物料衡算中的应用。 【答案】 分配系数表示溶质在两种不相溶溶剂中的浓度比，它决定了溶质在萃取过程中的分配倾向，是优化萃取条件和选择萃取剂的重要依据。杠杆规则在物料衡算中用于确定两相平衡时各组分的量，它基于质量守恒定律，通过杠杆关系来估算萃取过程中各组分在两相中的分布。 4.在选择液-液萃取剂时，应考虑哪些主要因素？ 【答案】 在选择液-液萃取剂时，应主要考虑以下因素：萃取剂对目标溶质的溶解度要高，而对其他组分的溶解度要低；萃取剂与原溶剂应互不混溶或混溶度极低；萃取剂与目标溶质之间不应发生化学反应；萃取剂应易于回收和再生，以减少成本；萃取剂的价格、毒性、安全性以及环境友好性也是需要考虑的重要因素。 三、综合分析题（本大题共14分） 1.酒精、苯、CCl4、煤油都是有机溶剂，有机溶剂之间大都能互溶；碘(I2)难溶于水，易溶于有机溶剂，其溶液呈紫色；溴(液溴)的性质与碘相似，其溶液呈橙色。 (1)下列能用分液漏斗进行分离的是________。 A．液溴和CCl4 B．酒精和煤油 C．CaCl2和Na2SO4 D．苯和蒸馏水 (2)在酒精、苯、CCl4、NaCl、蒸馏水五种试剂中： ①能把碘单质从碘水中萃取出来的是________，进行分液之后________(填“能”或“不能”)得到纯净的碘单质。 ②能把溴从溴水中萃取出来，并在分液时溴从分液漏斗下端倒出的是________，萃取时上层液体呈________色，下层液体呈________色。 ③CCl4能把碘酒中的碘萃取出来吗？______，为什么？_______________________________。 【答案】 (1)D (2)①苯、CCl4　不能　②CCl4　无　橙　③不能　酒精与CCl4互溶 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$