2017年南京大学2401化学实验理论复试实战预测五套卷
● 摘要
一、简答题
1． 搅拌器应具有哪两种功能？强化搅拌的工程措施有哪些？
【答案】搅拌器的两个功能:（1）总体流动；（2）强剪切或高度揣动。改善搅拌效果的工程 措施:（1）提高转速；（2）加挡板，消除打漩，增加阻力；（3）偏心安装搅拌器；（4）装导流筒。
2． 在乙醇-水体系精馏实验中，如果增加塔的塔板数，在相同的操作条件下，是否可以得到99.5%（摩尔分数）的乙醇？为什么？
【答案】不可以得到99.5%（摩尔分数）的乙醇，因为：
（1）精馏实验中，在相同的操作条件下，如果增加塔的塔板数，塔顶的浓度会增大； （2）由于乙醇水体系存在恒沸物，随着塔板数的增加，塔顶的浓度会趋近恒沸组成89.4%（摩尔分数）。
3． 简述简单蒸馏与精馏的区别？请论述精馏操作的基本原理。
【答案】（1）简单蒸馏又称微分蒸馏，也是一种单级蒸馏操作，常以简歇的方式进行。简单蒸馏多用于混合液的 初步分离，是非稳态过程，只能得到一种产品，产品无需回流，产量小，是一次部分气化与部分冷凝。
精馏是多次简单蒸馏的组合，可以是连续稳定过程，也可以间歇过程，多次部分气化与部分冷凝。
（2）精馏的原理：精馏是在一个设备内同时进行多次部分汽化和部分冷凝以分离液体混合物中的组分。操 作时，将由精馏塔顶凝缩而得的液体的一部分，由塔顶回流入塔内，使与从蒸馏釜连续上升的蒸汽密切接触。可得到与重复简单蒸馏若干次相当的效果，从而提高各组分的分离程度。
4． 吸附分离常用的吸附剂有哪些？
【答案】（1）活性炭； （2）硅胶； （3）活性氧化铝；
； （4）各种活性土（如漂白土、酸性白土）（5）合成沸石和天然沸石分子筛； （6）吸附树脂。
二、计算题
5． 有一过滤面积为的滤液量为
的板框过滤机，在一定压力下过滤某种悬浮液。当滤渣完全充满滤框时
过滤时间为2小时，随后在相同压力下，用0.1倍的滤液量的清水（物性可视
（滤液）/h表示。
为和滤液相同）洗涤，每次拆装所需要时间为20分钟，且已知在这一操作中
（1）求该机的生产能力，以
（2）如果该机的每一个滤框厚度减半，长宽不变，而框数加倍，仍用同样滤布，洗涤水用量不变，但拆装时间増为30分，试问在同样操作条件下进行上述过滤，则其生产能力将变为若干（滤液）/h?（过滤基本方程式：
【答案】（1）对于恒压过滤有：
代入数值为：
可求出洗涤时间为：
则此过滤机的生产能力为：
（2）进行以上改变后过滤面积加倍，即：
代入数值为：可求出：洗涤时间变为：
则生产能力变为：
）
6． 在一定压力差下对某悬浮液进行恒压过滤实验，过滤5min 时测得滤饼厚度为3cm ，又过滤5min 时测得滤饼厚度为5cm 。现用滤框厚度为30cm 的板框过滤机，采用过滤实验的条件过滤该悬浮液。试求一个操作周期内的过滤时间。
【答案】令
恒压过滤的过滤基本方程式为：
由题中条件代入方程为：
以上两式比较后可知：
若滤框厚度为30cm ，过滤一周期后滤饼厚度为30cm 。代入过滤基本方程式为：
由以上计算可以求出：
7． —容器内盛有密度
、直径
、黏度
的油，油的深度L=80cm，
现将密度为
的石英球粒投入容器中，每隔3s 投一个，试求：
（1）若油静止，则容器内最多有多少个石英球同时向下沉降； （2）若油以u=0.05m/s的速度向上运动，则结果如何。
【答案】（1）当油静止时，忽略沉降过程的加速度段，可认为颗粒运动为匀速运动。假设沉降发生在斯托克斯区，则
由此可知第一个石英球落到容器底部所需时间为
此时容器内共有球
取整数为4个。 验证
假设成立。
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