《化学工程与工艺专业》综合课大纲及样题.docx
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《化学工程与工艺专业》综合课大纲及样题
辽宁石油化工大学化学工艺专业
高职专升本专业综合课
考试大纲
辽宁石油化工大学
2009年3月
第一部分无机化学(60分)
一.考试目标
通过考试检验学生对无机化学理论、基本知识及基本技能的掌握,并检验学生分析和解决有关单元各种问题的能力。
二.考试内容和基本要求
(一)物质及其变化
基本要求:
1.掌握物质的四种聚集状态;
2.了解质量守恒定律;
3.掌握焓变及热化学方程式的概念和基本计算;
4.掌握热化学定律;
5.掌握生成热;
(二)化学反应速率和化学平衡
基本要求:
1.掌握化学反应速率概念及有关计算;
2.了解浓度、温度和催化剂与反应速率的关系;
3.掌握活化能概念;
4.掌握化学平衡、标准平衡常数和平衡转化率;
了解浓度、压力、温度和催化剂与化学平衡的关系。
(三)电解质溶液和离子平衡
基本要求:
1.掌握强电解质溶液概念;
2.掌握溶液的酸碱性和PH值的有关计算;
3.掌握一元弱酸、弱碱和多元弱酸的离解平衡及有关计算;
4.掌握缓冲溶液概念及有关计算;
5.掌握盐的水解、水解常数和水解度的概念;
6.掌握盐溶液PH的简单计算;
7.了解影响水解平衡的因素;
8.掌握酸碱质子理论;
9.掌握溶度积概念;
10.掌握溶解度与溶度积的相互换算;
11.掌握溶度积规则。
(四)氧化和还原
基本要求:
1.掌握氧化还原反应的基本概念;
2.掌握氧化还原反应方程式的配平;
3.掌握原电池的组成及表示方法;
4.掌握原电池的电动势概念及有关计算;
5.了解标准电极电势概念;
6.掌握影响电极电势的因素;
7.了解氧化剂和还原剂的相对强弱;
8.掌握氧化还原反应进行的方向和程度;
9.了解元素电势图及其应用。
(五)原子结构与元素周期律
基本要求:
1.了解电子的波粒二相性;
2.了解波函数与原子轨道概念;
3.了解概率密度与电子云概念
4.掌握四个量子数;
5.掌握基态原子中电子的排布原理及排布;
6.掌握周期与能级组;
7.掌握族与价层电子构型;
8.掌握周期表元素分区;
9.了解原子半径、电离能、电负性等概念;
10.掌握元素的金属性与非金属性的变化。
(六)分子结构与晶体结构
基本要求:
1、掌握价键理论的要点,
2、掌握共价键的特征和类型,
3、掌握杂化轨道类型与分子几何构型的关系,
4、了解分子间力的三种存在方法,分子间力与氢键对物质性质的影响;
5、了解四大典型晶体特征、离子极化对化合物的影响。
(七)配位化合物
基本要求:
1、掌握配位化合物的组成和命名;
2、了解配位化合物中的化学键;
3、了解几种典型的杂化方式,掌握SP杂化和SP3杂化理论;
4、了解配位化合物在水溶液中的状况。
5、了解螯合物概念和特性及配位化合物的应用。
(八)主族金属元素
(一)碱金属和碱土金属
基本要求:
1、掌握碱金属元素的特性
2、掌握碱土金属元素的特性
3、掌握碱金属的氧化物和氢氧化物的特性。
4、掌握碱土金属的氧化物、氢氧化物及盐类的特性。
(九)主族金属元素
(二)铝锡铅砷锑铋
基本要求:
1、掌握铝的两性在氧化物和氢氧化物中的表现、
2、了解锡铅化合物氧化还原性的递变规律、
3、了解Pb(Ⅳ)和Bi(Ⅴ)的强氧化性。
(十)非金属元素
(一)氢稀有气体卤素
基本要求:
1、掌握卤素的通性、
2、掌握卤素单质在不同介质和不同温度下的歧化反应、
3、掌握卤化氢还原性和热稳定性的递变规律,
4、掌握卤化物键型和物理性质的递变情况;
5、掌握次氯酸及其盐的性质,
6、了解氯的其他含氧酸及溴和碘的含氧酸盐性质的一般规律,
7、掌握各种卤素含氧酸的命名方法。
(十一)非金属元素
(二)氧硫氮磷碳硅硼
基本要求:
1、掌握氧的成键特征;
2、掌握臭氧的氧化特征及不稳定性,了解臭氧的成键情况
3、掌握过氧化氢的热稳定性、弱酸性及在氧化还原反应中的优势;
4、掌握二氧化硫和三氧化硫的性质;亚硫酸和硫酸的性质,
5、了解硫的其他含氧酸及其盐的性质和命名方法;
6、掌握单质氮的稳定性、氨水的弱碱性,铵盐的热分解性质,
7、掌握NO和NO2的性质,
8、掌握亚硝酸和硝酸的性质,掌握硝酸和金属的反应的复杂性、硝酸盐的热分解性质:
9、掌握正磷酸盐、一代磷酸盐、二代磷酸盐的水解性质、
10、了解碳的多种同素异形体;熟悉CO2的结构和性质,熟悉碳酸的性质,
第二部分:
有机化学(70分)
一.考试目标
有机化学作为化工专业的一门专业基础课。
通过本课程的考试检验学生对物质的结构、化学平衡、电离平衡、沉淀溶液平衡等基本概念和基本理论和一些主要元素及无机化合物、有机化合物、有机化合物的性质和用途的掌握情况。
考核学生对这些理论、知识和技能在环境工程方面的应用理解和把掌情况。
二.有机化学
(一)烷烃
1、了解烷烃的通式及其结构特点,了解烷烃的卤代反应及其历程
2、掌握烷烃的化学性质。
3、掌握烷烃的命名(习惯命名,衍生命名、系统命名),
4、掌握烷烃物理性质递变的一般规律及同分异构现象。
(二)烯烃和炔烃
1.掌握烯烃的通式、命名及其同分异构、顺反异构及其命名、
2、掌握烯烃的亲电加成反应、氧化反应、聚合反应、α—氢原子反应。
亲电加成反应历程、马氏规则、烯烃的鉴别。
3、掌握炔烃通式的命名及其同分异
4、掌握炔烃的加成、氧化、聚合反应。
炔氢的反应及炔烃的鉴别
5、掌握二烯烃的的结构与命名
6、了解二烯烃的化学性质,
7、了解共轭键、共轭效应。
(三)脂环烃
1.了解环烷烃的通式与命名、物理性质,环的张力
2.掌握环烷烃的加成反应、取代反应、氧化反应
3、掌握环烷烃的鉴别
(四)芳香烃
1.掌握芳烃的同系物和命名(单环、多环、稠环)、
3.掌握单环芳烃的取代反应(卤化、硝化、磺化、傅克反应等包括反应条件、历程及应用)、加成反应、氧化反应及芳烃侧链反应(卤化、氧化)
4.掌握苯环上取代反应的定位规律及其应用
5.了解苯、萘的结构
(五)卤代烃
1、掌握卤代烃的命名(习惯命名、系统命名)、制备方法
2、掌握卤代烃的化学性质,即取代反应(水解、醇解、氰解、氨解、与硝酸银-乙醇溶液的反应、与碘化钠-乙醇溶液的反应)、消除反应(札依采夫规则)、与金属的作用
3、掌握卤代烃、卤代烯、烃卤芳烃的鉴别
4、掌握乙烯基型和苯基型卤代烃、烯丙基型和苄基型卤代烃的结构及特点
5、了解卤代烃的物理性质、亲核取代反应和消除反应机理
(六)醇
1、了解醇的结构、分类、命名
2、掌握醇的物理性质及化学性质
3、掌握醇的鉴别及其制备方法
4、了解甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇、苯甲醇性质及其用途
(七)酚
1.了解酚的结构、分类、命名
2.掌握酚的化学性质(酚羟基的酸性,酚醚、酚酯的生成、与三氯化铁的反应、芳环上的反应、氧化和加氢)
3、掌握酚的鉴别
4.了解苯酚、甲苯酚及萘酚的性质
(八)醚
1.了解醚的结构、分类、命名
2.掌握醚的物理性质和化学性质
3、掌握醚的制备和鉴别
(九)醛和酮
1、了解醛、酮的结构、分类和命名
2、掌握醛酮羰基的加成反应、α—氢原子反应、氧化反应、还原反应、坎尼罗查反应
3.了解羰基的合成以及重要的醛酮(甲醛、乙醛和丙酮等)
4、掌握醛、酮的制备与鉴别
(十)羧酸及其衍生物
1.了解羧酸结构、分类和命名;
2.了解羧酸及其衍生物—酰氯、酸酐、酰胺、脂的结构、分类和命名及化学性质;
3.掌握羧酸的化学性质(酸性、羟基被取代、还原、脱羧、烃基上的反应;
4、了解常见的羧酸及其应用.
(十一)有机含氮化合物
内容:
硝基化合物和胺
基本要求:
1.了解有机含氮化合物的种类;
2.了解硝基化合物的定义、结构和命名及物理性质;
3.掌握硝基化合物的化学性质;
4.了解胺的分类、命名和结构及物理性质;
5.掌握胺的化学性质。
第三部分化工原理(70分)
一.考试目标
通过考试检验学生对各化工单元操作的基本原理、计算方法、典型设备的构造的掌握;检验学生分析和解决有关单元操作各种问题的能力。
二.考试内容和基本要求
1.流体流动
内容:
流体的密度、压强、粘度的定义、单位及其换算;流体静力学基本方程、连续性方程、柏努利方程及其应用;流体在圆形直管中的流动阻力及其计算;测速管、孔板流量计和文氏流量计;流体的流动类型、雷诺数及其计算。
要求:
(1)掌握流体的密度、压强、粘度的定义、单位及其换算;
(2)掌握流体静力学基本方程、连续性方程、柏努利方程及其应用;
(3)掌握流体在圆形直管中的流动阻力及其计算;
(4)掌握流体的流动类型、雷诺数及其计算;
(5)了解测速管、孔板流量计和文氏流量计。
2.流体输送机械
内容:
离心泵的基本结构和工作原理;离心泵的主要性能参数与特性曲线及其应用;离心泵的安装高度;离心泵的工作点与流量调节。
要求:
(1)了解离心泵的基本结构和工作原理;
(2)掌握离心泵的主要性能参数与特性曲线及其应用;
(3)了解离心泵的安装高度;
(4)掌握离心泵的工作点与流量调节。
3.传热
内容:
热传导的基本定律;平壁和圆筒壁定常热传导的计算;对流传热基本原理、对流传热方程及对流传热系数;传热速率方程、热量衡算方程、总传热系数、平均温度差的计算;流体在圆形直管内作强制湍流时的对流传热系数计算;传热设备的设计型计算。
要求:
(1)掌握热传导的基本定律;
(2)掌握平壁和圆筒壁定常热传导的计算;
(3)了解对流传热基本原理、对流传热方程及对流传热系数;
(4)掌握传热速率方程、热量衡算方程、总传热系数、平均温度差的计算;
(5)了解流体在圆形直管内作强制湍流时的对流传热系数计算;
(6)掌握传热设备的设计型计算。
4.精馏
内容:
双组分理想物系的气液相平衡关系;精馏原理和流程;双组分连续精馏塔的物料衡算、操作线方程、q线方程、理论板层数的计算;最小回流比及其计算;
要求:
(1)掌握双组分理想物系的气液相平衡关系;
(2)了解精馏原理和流程;
(3)掌握双组分连续精馏塔的物料衡算、操作线方程、q线方程、理论板层数的计算;
掌握最小回流比及其计算。
5.吸收
内容:
相组成的表示方法及换算;费克定律及其在等摩尔反向扩散和单向扩散中的应用;扩散速率与传质速率;吸收的气液相平衡关系及其应用;总传质系数、总传质速率方程的概念;吸收塔的物料衡算、操作线方程、吸收剂最小用量和适宜用量的确定;填料层高度的计算;传质单元数的计算。
要求:
(1)掌握相组成的表示方法及换算;
(2)了解费克定律及其在等摩尔反向扩散和单向扩散中的应用;
(3)掌握扩散速率与传质速率;
(4)掌握吸收的气液相平衡关系及其应用;
(5)了解总传质系数、总传质速率方程的概念;
(6)掌握吸收塔的物料衡算、操作线方程、吸收剂最小用量和适宜用量的确定;
(7)了解传质单元数的计算;
(8)了解填料层高度的计算。
化学工艺专升本实践考核大纲
适用专业:
化学工艺专业
考试时间:
70分钟
总分:
100分
一、考核目标和要求:
1、掌握移液管、容量瓶、酸度计、分光光度计、天平等仪器的正确使用,通对如六价铬等的测定,考核学生对某些常用简单的测定方法掌握情况,对各种仪器设备使用情况。
同时,也考核学生正确记录、合理处理实验数据的能力。
2、检验学生对各类分析仪器的分析原理、工作原理、特点和应用掌握程度,考核学生对常用仪器的基本操作、常见故障的判断和处理的分析能力和解决能力。
3、检验学生是否具备较强的动手能力和独立进行实验的能力。
二、考核内容
1、粗食盐的提纯
内容:
粗食盐的提纯操作
要求:
1)学习提纯粗食盐的原理和方法;
2)掌握溶解、沉淀、常压过滤、减压过滤、蒸发浓缩、结晶等基本操作;
3)了解Ca2+、Mg2+、SO42-等离子的定性鉴定;
4)掌握普通漏斗、布氏漏斗、吸滤瓶、蒸发皿、真空泵的使用;
5)掌握加热溶解操作;各种过滤操作;蒸发、浓缩、冷却、析晶操作;
6)通过粗食盐提纯实验,了解盐类溶解度知识和沉淀溶解平衡原理的应用。
2、酸碱中和滴定
内容:
酸碱中和滴定
要求:
1)掌握移液管洗涤;
2)掌握移液管的移液、放液;
3)掌握滴定管的选择;
4)掌握滴定管的洗涤、试漏;
5)掌握装液、排气泡、调零;
6)掌握终点判定和记录数据;
7)实验结束的整理。
3、含铬废水的处理定
内容:
使用72型分光光度计测量水中六价铬
要求:
1)掌握正确掌握开机顺序;
2)掌握正确调节零点;
3)掌握正确选择参比溶液;
4)掌握正确调节参比溶液吸光度的零点;
5)掌握正确读数和正确绘制标准曲线;
6)掌握正确对样品进行读数;
7)掌握正确对测量数据进行处理。
4、醋酸电离度和电离常数的测定
内容:
用PH计测量溶液的PH值
要求:
1)掌握标准溶液的配制方法;
2)掌握滴定原理、滴定操作;
3)掌握正确判断滴定终点;
4)掌握用pH计的使用方法;
5)掌握电极的清洗方法。
注:
技能考试学生需带普通计算器。
辽宁石油化工大学专升本招生考试
化学工程与工艺专业综合课试题(样卷)
第一部分化工原理试题(70分)
一、填空题(每空2分,共20分)
1.20℃煤油在圆形直管内流动,密度为810kg/m3,粘度为3mPa·s,管内径为50mm,煤油在管内流量为6m3/h,则该流体的流动类型为()。
2.()和()的交点为离心泵的工作点。
3.对流可分为两类:
()和()。
4.间壁式换热器的热量传递过程包括三个步骤:
热流体以()将热量传递到间壁的一侧;热量自间壁的一侧以()传递到另一侧;热量再以()从壁面向冷流体传递热量。
5.精馏过程的回流包括()和()。
二、选择题(每题3分,共12分)
1.若F=225.2kmol/h,xF=0.15,xD=0.82,xW=0.0004,则塔釜残液量为()。
A41.1kmol/hB184.1kmol/hC141.1kmol/hD84.1kmol/h
2.氨水中氨的质量分数为0.25,则氨水中氨的摩尔比为()。
A0.333B0.261C0.353D0.361
3.用饱和水蒸气将原料由100℃加热至120℃。
原料液的流量为100m3/h,密度为1080kg/m3,平均等压热容为2.93kJ/(kg·℃)。
已知传热系数为680W/(m2·℃),传热平均温差为23.3℃,求所需的传热面积为()。
A111m2B101m2C121m2D112m2
4.某平壁厚0.40米,内、外表面温度为1500℃和300℃,壁材料的导热系数λ=0.815+0.00076tW/(m·℃),若导热面积为2m2,求通过此壁面的传热速率:
()。
A4500WB4500kWC9000WD9000kW
三、名词解释(每题4分,共8分)
1.分子扩散
2.气泡夹带
四、计算题(每题15分,共30分)
1.如图所示用泵将贮槽中的某油品以40m3/h的流量输送到高位槽,两槽的液位差为20m,输送管型号φ105×2.5mm,管子总长为450m(包括各种局部阻力的当量长度在内)试计算泵所需的有效功率。
若泵的效率为75%,则泵的轴功率为多少?
设两槽液面恒定。
油品的密度为890kg/m3,黏度为0.187Pa·S。
2.在逆流操作的吸收塔中,用纯溶剂等温吸收某气体混合物中的溶质。
在常压、27℃下操作时混合气体流量为1200
。
气体混合物的初始浓度为0.05(摩尔分数),塔截面积为0.8m
,填料层高度为4m,气相体积总传质系数K
a=100
,气液平衡关系服从亨利定律,且已知吸收因数为1.2。
试求:
混合气体离开吸收塔的浓度和吸收率。
第二部分无机化学试题(60分)
一、是非题(每题1分,共10分)
1.往HAc稀溶液中加入水,HAc的解离度增大,所以c(H+)也增大。
-------------------()
2.反应CaCO3(s)
CaO(s)+CO2(g)在700℃时的K
=2.9210-2,在900℃时,K
=1.05,则此反应是放热反应。
---------------------------------------------------()
3.将1L1.0mol.L-1氨水稀释到5L,则氨水的离解度增大,溶液的氢氧根离子浓度随之增大。
-------------------------------------------------------------------()
4.根据酸碱质子理论,H2O、HS-和HPO42-均为酸碱两性物质。
--
5.凡是溶度积相等的盐,它们的溶解度相等。
----------------------()------------------()
6.氧化还原电对的电极电势越大,则其氧化型作为氧化剂的氧化能力就越强。
()
7.将PH=1.00和PH=3.00的HCl溶液等体积混合,则混合溶液的PH=2.00。
---()
8.25℃时,0.1molL-1氨水的标准解离常数是1.7510-5,而0.3molL-1氨水的标准解离常数为31.7510-5。
---------------------------------- ()
9.氢电极(H+/H2)的电极电势等于零。
------------------------------------()
10.K是第四周期IA族元素,其价电子构型是3d104s1。
----------------------------------------------------------()
二、填空题(每空1分,共20分)
1、某温度下,反应SO2(g)+
O2(g)
SO3(g)的平衡常数K
=50;在同一温度下,反应2SO3(g)
2SO2(g)+O2(g)的平衡常数为___________________。
2、根据酸碱质子理论,H2O的共轭酸是__,共轭碱是。
3某温度下已知0.10molL-1的某一元弱酸溶液中其解离度=0.02,当该一元弱酸
浓度为0.050molL-1时,其解离度为______________。
4、在0.1mol.L-1HAC溶液中加入少许NaCl晶体,溶液的PH值将,若以Na2CO3代替NaCl,则溶液的PH值将会。
5、对于反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)(rH
<0,即放热反应),若升高温度,平衡向
移动,若增大系统压力,平衡移动,加入催化剂,平衡移动。
6、电对MnO
/Mn2+的E随c(H+)增大而_____________,Cu2+/Cu的E随c(H+)变化而_____________。
7、[Cu(NH3)4]SO4的命名为;
8、原电池(-)Pb|Pb(NO3)2
CuSO4|Cu(+)正极发生的是反应,电极反应式是;负极发生的是反应,电极反应式是;
9、已知铜元素在酸性溶液中的电势图:
Cu2+
Cu+
Cu,则Cu+(能/否)
发生歧化反应,方程式是________________________。
10、与碱金属相比,碱土金属含氧酸盐的热稳定性_。
11、Cl2与水发生歧化反应的化学方程式是_________________。
三、配平下列氧化还原反应(每题2分,共10分)
1.Cr2O72+SO32-+H+→Cr3++SO42-
2.ClO3-+S2-→Cl-+S+OH-
3.KI+KIO3+H2SO4→I2+K2SO4
4.Cl2+NaOH→NaCl+NaClO3
5.Cu+HNO3(稀)→Cu(NO3)2+NO+H2O
四、计算题(每题5分,共20分)
1、在一密闭容器中,反应:
CO+H2O(g)
CO2+H2的平衡常数K
=2.6(476℃),求:
(1)当H2O和CO的物质的量之比为1时,CO的转化率为多少?
(2)当H2O和CO的物质的量之比为3时,CO的转化率为多少?
2、已知25℃时,Ag2CrO4的溶度积为1.110-12,试求Ag2CrO4(s)在水中的溶解度(g.L-1)。
(M(Ag2CrO4)=331.7)
3、0.002mol.L-1Na2SO4溶液与0.02mol.L-1BaCl2溶液等体积混合,问SO42-能否沉淀完全?
(已知Ksp
(BaSO4)=1.110-10)
4、298k时,在Fe3+、Fe2+的混合溶液中加入NaOH溶液时,有Fe(OH)3、Fe(OH)2沉淀生成(假设无其他反应发生)。
当沉淀达到平衡时,保持C(OH-)=1.0mol.L-1。
求E(Fe3+/Fe2+)为多少?
(已知Ksp
(Fe(OH)3)=2.810-39,Ksp
(Fe(OH)2)=4.8610-17,
E
(Fe3+/Fe2+)=0.769v)
原子量:
H:
1N:
14C:
12O:
16Na:
23Ba:
137
CI:
35.5S:
32Fe:
56Ag:
108Cr:
52
第三部分有机化学(70分)
一.对下列化合物系统命名或写出结构式(10分)
(1)2,4—二甲基戊烷 (6) BrCH2CH3
╲╱
C=C
╱╲
CH3CH2CH2CH3
(2)2—丁烯—1—醇
(7)CH3—CH—CH—(CH3)2
│
CH3
(3)3-甲基丁醛
(8)—CH—CH—(CH3)2
│
CH2CH3
CH2CH3
(4)1-间乙苯基-3-溴戊烷│
(9)CH3—CH—CH—CH—CH3
│ │
OHCH2CH3
(5)1,2,3,5—四甲苯
(10)BrCH2-CH=CH-CH2—COOH
二、判断题(正确的打“T”,错误的打“F”)(10分)
1.分子式为C5H8的炔烃的异构体有7个。
()
2.分子式为C5H12的烷烃的异构体有4个。
()
3.乙炔易溶于水。
()
4.实验室中,常用冷的20%发烟硫酸来鉴别烷烃和芳烃----烷烃溶解,而芳烃不溶解。
()
5.有机化学中,是把在有机化合物分子中引进氧或脱去氢的反应叫做氧化。
()
6.路
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- 化学工程与工艺专业 化学工程 工艺 专业 综合 大纲
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