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化学工程与技术考试试题化学工程与技术考试试题主要考察学生对于化学工程与技术的理论知识和实践能力的掌握情况。
本文将围绕化学工程与技术考试试题展开详细的讨论，并提供一些解题方法和技巧。
一、题目1：有机合成1. 用以下化合物合成苯甲酸乙酯：化合物A + 溴化乙酸铜 + 六氯钙 + Na2CO3 + CH3OH请分析上述反应的机理，并给出逐步合成苯甲酸乙酯的步骤。
解答：该反应的机理为：首先，化合物A和溴化乙酸铜发生酯化反应，生成苯甲酸乙酯的酯化中间体B。
然后，六氯钙（Cl3Ca）用作干燥剂，去除生成的HBr，以促进反应向前进行。
接下来，Na2CO3用作中和剂，中和反应过程中产生的乙酸，以维持反应的酯化条件。
最后，加入CH3OH可驱使反应向前进行，并生成所需的苯甲酸乙酯。
根据上述反应机理，逐步合成苯甲酸乙酯的步骤如下：步骤1：将化合物A和溴化乙酸铜加入反应容器中，发生酯化反应，生成酯化中间体B。
步骤2：加入六氯钙，使反应溶液保持干燥状态，去除生成的HBr。
步骤3：加入Na2CO3，中和反应过程中产生的乙酸。
步骤4：最后加入CH3OH，反应进行，并生成苯甲酸乙酯。
二、题目2：催化反应2. 在加氢反应中，催化剂的选择对反应速率有重要影响。
请列举两种常见的加氢反应，以及对应的催化剂并分析其原理。
解答：常见的两种加氢反应如下：反应1：烯烃加氢反应催化剂：铂催化剂原理：在烯烃加氢反应中，铂催化剂能够将烯烃分子中的双键断裂，生成饱和的烷烃。
铂催化剂通过吸附烯烃分子并提供氢原子，使得烯烃发生加氢反应，生成相应的烷烃产物。
反应2：芳香化合物加氢反应催化剂：铂/铝催化剂原理：在芳香化合物加氢反应中，铂/铝催化剂能够将芳香环中的氢原子进行部分还原，生成环上较为饱和的芳香烃。
铂/铝催化剂具有较高的催化活性和选择性，对芳香化合物中的氢原子进行选择性加氢，从而实现芳香化合物的部分饱和。
通过以上两种加氢反应的催化剂选择和原理分析，可以看出不同的催化剂具有不同的催化特性和反应机理，有助于实现特定反应的高效催化。
化学工程学院化学工程与技术专业（专业代码：0817 ）(一级学科：化学工程与技术)一、培养目标培养德、智、体全面发展，掌握化学工程与技术领域的扎实的基础理论和系统深入的专门知识的高层次专业人才。
熟练掌握一门外语，熟练运用计算机和先进的测试技术，具有独立从事本学科及其相关领域的科学研究能力。
能够胜任高等院校、科研及设计院所、企业和其他单位的教学、科研、设计和技术管理等工作。
二、研究方向化学工程与技术一级硕士下设化学工程、化学工艺、应用化学、工业催化和海洋化学与化工五个二级学位点，其研究方向如下：化学工程二级硕士点：（1）生物质能源化工；（2）超重力场技术；（3）离子液体与分离过程；（4）传质过程及分离设备；（5）膜材料制备及膜分离技术；（6）化工过程控制优化及系统工程；（7）生化分离工程及微化工技术；（8）新型干燥过程及设备（9）颗粒设计技术；（10）超临界流体技术及相平衡热力学；（11）生化反应工程及生物材料。
化学工艺二级硕士点：（1）石油化工；（2）功能材料；（3）有机化工；（4）催化材料；（5）污水处理。
应用化学二级硕士点：（1）绿色有机合成；（2）农药、医药及中间体开发；（3）绿色化学与绿色有机电化学合成；（4）纳米材料电化学；（5）能源电化学；（6）环境电化学；（7）绿色精细有机合成及产品开发；（8）氟化学；（9）新农药研制与工程开发；（10）色谱分析与光谱分析；（11）光谱电化学；（12）材料物理化学和量子化学研究。
工业催化二级硕士点：（1）能源与绿色化工催化；（2）C1化学催化；（3）资源与环境催化；（4）石油化工催化；（5）计算化学与分子催化；（6）催化新材料及应用；（7）纳米材料与纳米催化剂；（8）催化加氢；（9）不对称催化；（10）有机催化化学；（11）催化反应过程模拟及优化；（12）催化与过程耦合技术。
海洋化学与化工二级硕士点：（1）高分子膜材料、膜分离技术；（2）海洋生物化工及资源工程；（3）海水淡化及水处理技术；（4）水与废水处理及资源化综合利用；（5）环境化工、环境催化材料；（6）海洋原位监测技术；（7）海洋环境保护；（8）纳米功能新材料；（9）生物化工、组织工程及医用材料；（10）分子印迹技术；（11）高分子化工。
化学工程与技术学科类别-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述化学工程与技术学科是一门研究化学原理与工程应用相结合的学科，涉及了化学、物理、工程学等多个领域的知识。
该学科旨在通过研究和应用化学原理，解决化学过程、化学工艺及相关技术的各类问题，从而实现产品的生产、加工和改进。
化学工程与技术学科类别的研究内容十分广泛，涵盖了从基础研究到工程应用的各个方面。
在化学工程与技术学科中，研究人员主要关注化学过程的设计、控制、优化以及相关技术的开发和应用。
同时，他们还研究如何提高生产过程的效率，降低成本，并探索可持续发展和环境保护方面的创新。
化学工程与技术学科类别的发展历史可以追溯到19世纪早期，当时已经有人开始研究化学反应工程和化学过程。
随着科学技术的进步和工业化的发展，化学工程与技术学科得到了长足的进展。
现如今，化学工程与技术已经成为一个重要的学科领域，广泛应用于化工、能源、材料、医药等许多工业领域。
化学工程与技术学科类别在工业生产中起着重要的作用。
它不仅可以提高产品的生产效率和质量，还可以优化生产过程，减少资源消耗和环境污染。
通过化学工程与技术的研究，我们可以开发出更加环保、高效的化学工艺，促进可持续发展。
同时，该学科也为其他学科的发展提供了基础和支持。
总结而言，化学工程与技术学科类别是一门研究化学原理与工程应用的学科，具有广泛的研究领域和应用价值。
它的发展历程和重要性都表明，该学科在推动工业发展、实现可持续发展方面具有重要的作用。
随着科学技术的不断进步，化学工程与技术学科类别的未来发展前景仍然十分广阔。
我们有理由相信，通过对该学科的深入研究和探索，将为人类社会带来更多的科技创新和进步。
文章结构部分主要是对整篇文章的组织和框架进行介绍。
下面是文章结构部分的内容：1.2 文章结构本文将按照以下结构进行展开：1. 引言：首先对化学工程与技术学科类别进行概述，介绍学科的背景和重要性，说明本文的目的和意义。
2. 正文：2.1 简介化学工程与技术学科类别：详细介绍化学工程与技术学科的定义、范围以及相关的学科分支和领域，并对其特点进行简要概述。
初中化学化学与技术题1. 在净水过程中，常用哪种物质作为混凝剂除去水中的悬浮杂质？2. 解释为什么在铁制品表面涂油漆可以防止其生锈。
3. 分析家用天然气（主要成分为甲烷）泄漏时，为何不能立即开灯检查。
4. 简述从海水中提取食盐的蒸发结晶法原理。
5. 为什么铝制炊具表面常有一层致密的氧化膜，这对炊具使用有何益处？6. 化肥对农作物生长至关重要，列举两种常见的化学肥料及其主要成分。
7. 鉴别硬水和软水可采用什么家庭可用试剂？描述实验现象。
8. 电池在工作时，能量是如何转换的？请以干电池为例说明。
9. 简述塑料分类中的“可回收”与“不可回收”塑料，各举一例并说明理由。
10. 食品包装中常用的聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)塑料，哪一个更耐高温？为什么？11. 举例说明在生活中如何利用酸碱中和反应处理厨房清洁问题。
12. 为什么在制作面包时需要加入酵母？这一过程涉及哪些化学变化？13. 分析洗涤剂能去除油渍的原理，与肥皂相比，洗涤剂有哪些优势？14. 简述光合作用中，植物如何将太阳能转化为化学能，并指出这一过程的关键物质。
15. 解释为何冰箱中使用的制冷剂需要定期更换。
16. 燃烧化石燃料产生的主要温室气体是什么？它对环境有何影响？17. 什么是合成纤维？列举两种常见的合成纤维材料及其用途。
18. 在炼铁过程中，为何需要将铁矿石与焦炭一同加热？19. 描述水泥硬化的过程，以及其中涉及的主要化学反应。
20. 解释为什么牙膏中常常添加氟化物，这对牙齿保健有何好处？21. 分析塑料垃圾对环境的危害，并提出至少两种减少这种危害的方法。
22. 简述陶瓷制品的制作流程，包括原料选择、成型和烧结等步骤。
23. 鉴别黄金真伪的一种化学方法是什么？描述实验步骤及现象。
24. 说明在摄影胶片冲洗过程中，如何利用化学反应固定影像。
25. 为什么汽车尾气中含有有害的一氧化碳和氮氧化物？如何通过催化转化器减少这些排放？26. 讨论电池充电过程中的电化学反应，与放电过程有何不同？27. 举例说明生活中利用乳化作用的两个实例，并解释其原理。
化学工程与技术专业科研成果
化学工程与技术是涉及化学、物理、数学等多学科内容的交叉领域，其科研成果在许多领域都有着广泛的应用。
以下是化学工程与技术专业的一些科研成果：
1. 新材料的开发研究：新型高分子材料、纳米材料、高性能催化剂等方面的研究，可以为新能源、新材料、环保等领域提供技术支撑。
2. 合成化学研究：小分子有机物的合成及功能材料的构筑等方面的研究，可以为药物、电子、化妆品等领域提供新的材料。
3. 反应工程研究：反应设计和控制、过程模拟和优化、过程安全等方面的研究，可以提高工业生产效率和产品质量，减少生产过程中污染和能源消耗。
4. 生物工程研究：生物工艺的开发和优化、酶催化反应、基因工程、细胞培养等方面的研究，可以应用于制药、食品加工、环保等领域。
5. 原位分析技术研究：原位分析技术可以通过在线监测实时反应过程中的反应物和产物的化学变。
化学工程与技术学科基本要求首先，学生需要具备良好的化学基础知识。
化学工程与技术学科的核心是化学反应与反应工程，因此学生需要掌握化学反应的基本原理，包括反应动力学、平衡反应等知识，同时还需要了解不同种类的化学反应和反应器的运行原理。
其次，学生需要具备工程学的基础知识。
化学工程与技术是应用型学科，需要学生具备一定的工程学知识，包括物质平衡、能量平衡、动量平衡等基本原理。
此外，学生还需要了解化学工程中常用的流体力学、传热学和质量传递原理，以及工程计算和建模的方法。
再次，学生需要具备材料科学的基础知识。
化学工程与技术学科与材料科学密切相关，学生需要了解不同材料的性质和应用，包括金属材料、聚合物材料、陶瓷材料等。
此外，学生还需要了解材料的合成方法和制备工艺，以及材料在化学工程中的应用。
此外，学生还需要具备实验设计和数据分析的能力。
化学工程与技术是实验导向的学科，学生需要具备设计实验和进行实验的能力，并能够准确、全面地分析实验数据。
学生还需要了解实验室的基本操作技能和安全规范，以及实验数据的处理和统计方法。
最后，学生还需要具备较强的计算机应用能力。
化学工程与技术学科离不开计算机的应用，学生需要掌握常用的化学工程软件和计算软件，能够进行计算、模拟和数据处理等工作。
同时，学生还需要具备信息搜集和研究论文写作的能力，能够独立查找文献和阅读相关的研究资料。
综上所述，化学工程与技术学科的基本要求包括化学基础知识、工程学基础知识、材料科学基础知识、实验设计和数据分析能力，以及计算机应用能力和科研写作能力等。
学生在学习过程中需要注重理论与实践相结合，注重实验与计算方法的结合，培养实践和创新能力，为从事化学工程和技术相关领域的工作做好准备。
化学与技术主题1 化学与资源开发［课程标准示意］课标要点解析1.通过调查讨论煤、石油和天然气等综合利用的最新进展。
2．了解我国基本化工的生产资源、基本化工产品的主要种类和发展概况。
3．了解海水的综合利用，认识化学科学发展对自然资源利用的作用。
4．以废旧塑料的再生利用为例，认识化学对废旧物资再生与综合利用的作用，讨论其可能的途径。
知识集成一、水的处理（一）天然水的净化1．混凝法水中呈胶体状态的污染物质，通常都带有负电荷，若向水中投加带相反电荷的电解质（混凝剂），可是污水中的胶体颗粒失去稳定性，并在分子引力作用下凝聚成大颗粒而下沉。
通过混凝法可除去污水中细分散固体颗粒、乳状油及胶状物质。
目前常用的混凝剂有：明矾、碱式氯化铝、铁盐等。
明矾净水原理：Al3＋+3H2O Al（OH）3（胶体）+3H＋Al（OH）3胶体具有吸附性，能水中的悬浮物。
铁盐净水原理：Fe3＋+3H2O Fe（OH）3（胶体）+3H＋Fe（OH）3胶体具有吸附性，能水中的悬浮物。
2．化学软化（1）软水和硬水硬水：溶有较多量的Ca2＋和Mg2＋的水。
软水：只溶有少量或不含有Ca2＋和Mg2＋的水。
（2）暂时硬度：水的硬度由Ca(HCO3)2或Mg(HCO3)2引起的(加热时由于生成CaCO3或Mg(OH)2沉淀而使硬度减小)称暂时硬度。
（3）永久硬度：水的硬度由钙、镁的硫酸盐、氯化物引起的(加热时水的硬度不发生变化的)。
一般天然水大多同时具有暂时硬度和永久硬度。
（4）硬水的危害：水的硬度过高会使洗涤衣物时，耗肥皂太多，衣物也不易洗净；锅炉用水如果硬度太高，长期烧煮后，水里的钙盐和镁盐会在锅炉内结成锅垢，使锅炉内金属管道的导热能力大大降低，不但浪费燃料，而且会使管道局部过热，使锅炉管道变形或损坏，严重时会引起爆炸事故；长期饮用硬度过高的水也对身体不利。
（5）软化硬水的方法常用的方法有加热煮沸法、药剂软化法和离子交换法A．加热煮沸法只能软化暂时硬水，其作用原理为Ca(HCO3)2CaCO3↓+CO2↑+H2OMg(HCO3)2MgCO3↓+ CO2↑+ H2O继续煮沸时MgCO3可转化为更难溶的Mg(OH)2。
MgCO3 +H2O Mg(OH)2↓+ CO2↑水垢的成分为CaCO3和Mg(OH)2。
B．药剂法：a．石灰纯碱法用石灰纯碱法时应先加Ca(OH)2，将Mg2+引起的硬度转化为由Ca2+形成的硬度；再加Na2CO3，将过量的Ca2+沉淀出来，可消除水的暂时硬度，其作用原理如下Ca(HCO3)2+Ca(OH)2=2CaCO3↓+2H2OMg(HCO3)2+2Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2OMgSO4+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaSO4加入纯碱的作用是将过量的Ca2+沉淀出来Ca2++CO32-=CaCO3↓b．磷酸盐法：对于工业锅炉用水，用Na3PO4作药剂处理方法，使沉淀物悬浮在水面上不结垢。
3Mg2++2PO43-=Mg3(PO4)2↓ 3Ca2++2PO43-=Ca3(PO4)2↓C．离子交换法利用了离子交换反应原理，软化水的质量高，常用磺化煤(NaR)作离子交换剂2NaR+Ca2+=CaR2+2Na+2NaR+Mg2+=MgR2+2Na+。
用5%～8%的食盐溶液可使失去软化能力的磺化煤再生CaR2+2Na+=Ca2++2NaR MgR2+2Na+=Mg2++2NaR。
（二）污水处理1.污水处理方法很多，一般可分为物理法、化学法以及生物法。
根据污水处理的程度又分为一级、二级和三级。
(1)一级处理通常采用物理方法，即用格栅间（除去污水中的大块物体）、沉淀池等除去污水中不溶解的污染物。
经一级处理后的水一般达不到排放标准，所以通常作为预处理。
(2)二级处理采用生物方法（又称微生物法）及某些化学方法，除去水中可降解有机物和部分胶体污染物。
经二级处理后的水一般可达到农灌标准和废水排放标准。
(3)三级处理主要采用化学沉淀法、氧化还原法、离子交换法和反渗透法等，对污水进行深度处理和净化。
经三级处理后的水可用于绿化和景观用水等。
2.污水处理的化学方法。
(1)中和法：对酸性废水和碱性废水，可用中和法进行处理。
如用熟石灰来中和钢铁厂、电镀厂等产生的酸性废水；用硫酸或二氧化碳中和造纸厂的产生的碱性废水。
对高浓度的酸、碱废水，应优先考虑回收利用的问题。
如可用浓缩水回收其中的酸或碱。
(2)沉淀法：对于含有重金属离子的工业废水，可加入某些化学物质作为沉淀剂：如含Hg2+离子、Pb2+离子、Cu2+离子的废水，可向其中加入硫化钠，使之变成难溶物除去。
Hg2++S2-=HgS↓；Pb2++S2-=PbS↓；Cu2++S2-=CuS↓（3）氧化还原法：利用氧化还原反应除去有害污染物。
（三）海水淡化方法1．蒸馏法：蒸馏法虽然是一种古老的方法，但由于技术不断地改进与发展，该法至今仍占统治地位。
将水蒸发而盐留下，再将水蒸气冷凝为液态淡水。
其特点是设备简单、易操作、淡水质量好，但能耗大，今后发展的趋向是：将工业余热用于海水淡化，这是一条经济合理的途径。
2．电渗析法：该法的技术关键是新型离子交换膜的研制。
离子交换膜是0.5-1.0mm厚度的功能性膜片，按其选择透过性区分为阳离子交换膜（阳膜）与阴离子交换膜（阴膜）。
电渗析法是将具有选择透过性的阳膜与阴膜交替排列，组成多个相互独立的隔室海水被淡化，而相邻隔室海水浓缩，淡水与浓缩水得以分离。
电渗析法不仅可以淡化海水，也可以作为水质处理的手段，为污水再利用作出贡献。
二、海水的综合利用1．海水制盐的方法：盐田法、电渗析法和冷冻法。
盐田法历史最悠久，而且也是最简便和经济有效的方法，现在还在广泛采用。
2．食盐资源的利用----氯碱工业以食盐为原料制取NaOH 、Cl 2、H 2 ， 再进一步生产一系列的化工产品的工业（1） 电解饱和食盐水反应原理阴极：2H + + 2e - = H 2↑阳极：2Cl - -2e - = Cl 2↑总反应： 2H 2O + 2Cl - = H 2↑ + Cl 2↑ +2OH -2H 2O + 2NaCl = H 2↑ + Cl 2↑ +2NaOH(2)离子交换膜法制烧碱A ．示意图：B ．生产设备名称：离子交换膜电解槽阳极：金属钛网(涂钛钌氧化物)阴极：碳钢网(有镍涂层)阳离子交换膜：只允许阳离子通过，把电解槽隔成阴极室和阳极室。
C ．离子交换膜的作用：(1)防止氯气和氢气混合而引起爆炸(2)避免氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠影响氢氧化钠的产量(3)生产流程溶液 H 2O （含少量NaOH ）电解 电解3.海水提溴（1）示意图(2)生产过程A.氧化工业上从海水中提取溴时，首先通氯气于pH 为3.5左右晒盐后留下苦卤(富含Br -离子)中置换出Br 2。
化学方程式为:Cl 2 +2Br -=Br 2+ 2Cl -B.吹出然后用空气把Br 2吹出，再用Na 2C03溶液吸收，即得较浓的NaBr 和NaBrO 3溶液： 3CO 32- + 3Br 2 = 5Br - + BrO 3- + 3CO 2↑最后，用硫酸将溶液酸化，Br 2即从溶液中游离出来,.化学方程式为:5Br - + BrO 3- + 6H + = 3Br 2 + 3H 2OC.吸收用还原剂二氧化硫使溴单质变为HBr ，再用氯气将其氧化成溴产品。
化学方程式为:Br 2 + SO 2+2H 2O=2HBr+H 2SO 4Cl 2 +2Br -=Br 2+2Cl -4.海水提镁（1）示意图(2) 生产过程 A.将贝壳制成石灰乳。
化学方程式为: CaO+ H 2O== Ca(OH)2B.在引入的海水中加入石灰乳、沉降、过滤、洗涤沉淀物。
C.将沉淀物与盐酸反应、结晶、过滤、干燥产物。
化学方程式为:D.将产物熔融后电解。
化学方程式为: 5.从海水中提取重水氘是氢的同位素。
氘的原子核除包含一个质子外，比氢多了一个中子。
氘的化学性质与CaCO 3 ==== CaO+ CO 2 ↑高温 Mg(OH)2 +2HCl= MgCl 2 + 2H 2OMgCl 2==== Mg+ Cl 2 ↑电解氢一样，但是一个氘原子比一个氢原子重一倍，所以叫做“重氢”。
氢二氧一化合成水，重氢和氧化合成的水叫做“重水”。
重水主要赋存于海水中，总量可达250亿吨。
重水现在已是核反应堆运行不可缺少的辅助材料，也是制取氘的原料。
制备重水有两种方法，蒸馏法：这种方法只能得到纯度为92%的重水；电解法：可得99.7%的重水，但消耗电能特别大。
三、石油、煤和天然气的综合利用1．石油的综合利用2．煤的综合利用煤除了主要含碳外还含有少量的S 、P 、N 、H 、O 等元素以及无机矿物质（主要有硅、铝、钙、铁等元素）煤是有机物和无机物组成的复杂混合物（1） 煤的干馏——把煤隔绝空气加强热使它分解的过程叫煤的干馏。
是一个化学变化过程 。
（2）煤的汽化与液化润滑油凡士林石蜡 沥青 石油焦 重油催化裂化 热裂化 减压 常压 乙烯、丙烯、丁二烯抗震性能好的气油和甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、乙烯、丙烯等 溶剂油汽油煤油柴油重油 主要产品含直链烷烃的石油 分馏产品（含石油气） 重油 原油 主要原料 在高温下，把石油产品中具有长链分子的烃断裂 成为各种短链的气态烃或液态烃。
在加热或催化剂存在的条件下，把相对分子质量大，沸点高的烃断裂成相对分子质量小，沸点低的烃用蒸发冷凝的方法把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物 原理 石油的裂解裂化 分馏 石油的炼制方法（A）汽化煤的汽化就是将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。
煤汽化的主要化反应是指碳和水蒸气的反应。
C+H2O === CO＋H2这是一个吸热反应，所需热量一般都由同时进行的碳的燃烧反应来提供。
C＋O2 ===CO2碳燃烧时可以使用空气，也可以使用氧气，但得到的煤气成分、热值及用途都不同，分别叫低热值气和中热值气。
中热值气在适当催化剂的作用下，又可以转变成高热值气。
即把中热值煤气里的CO和H2用催化剂合成甲烷。
CO＋3H2→CH4＋H2O(B)液化煤的液化是将煤转化为液体燃料的过程。
直接法：把煤粉和煤液化过程中产生的油跟氢气混合，在高温下经催化剂催化，进行加氢解聚反应，同时脱去硫、氮、氧等原子，生成固-液混合物的油、液化的煤以及含有未液化的煤和炭等固态物质。
经过分离可以得到油，成为低氢、低硫的重质液体燃料。
间接法：首先把煤气化为H2、CO和CH4。
用催化剂把气态物质转变为液态。
→(CH2)n＋nH2OnCO＋2nH2nCO＋nH2→(CH2)n＋nCO2（3）煤化工和天然气化工的发展—碳化学碳化学是指以分子中只含一个碳原子的化合物如一氧化碳、二氧化碳、甲烷、甲醇等)为原料，用化工的方法制造一系列化工原料和燃料的化学。
