2025年大學《化學》專業(yè)題庫——有機合成中的綠色合成方法研究考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.下列哪個選項不屬于綠色化學的12原則之一？A.減少化學生產和使用中的危險性B.設計安全的化學品C.設計旨在最大限度地使用和生成安全化學品的合成路線D.使用可再生的原材料2.原子經濟性最高的反應類型是？A.加成反應B.消除反應C.重排反應D.酯化反應3.下列溶劑中，通常被認為是最綠色、對環(huán)境最友好的的是？A.四氯化碳B.乙醚C.水D.甲苯4.微波輻射在有機合成中主要優(yōu)勢之一是？A.提高反應產率B.加快反應速率，通常在較低溫度下進行C.提高選擇性D.降低能耗5.在有機合成中，相轉移催化劑的主要作用是？A.催化氧化反應B.催化還原反應C.將水相反應物轉移到有機相中，或反之D.吸收反應熱量6.E-factor是衡量化學過程環(huán)境效率的重要指標，其定義為？A.產物摩爾數除以原料總摩爾數B.原料總質量除以產物質量C.單位摩爾產物的廢物產生量（通常以kg計）D.反應速率常數7.下列哪種技術利用了微生物或酶作為催化劑進行有機合成？A.光化學合成B.電化學合成C.生物催化D.流化學合成8.離子液體作為綠色溶劑，其主要優(yōu)點不包括？A.熱穩(wěn)定性好B.沸點低C.不易揮發(fā)，環(huán)境危害小D.價格低廉，易于大規(guī)模應用9.超臨界流體技術中，通常用作超臨界流體的物質是？A.乙醇B.液氨C.超臨界二氧化碳D.正己烷10.設計化學產品使其在生命周期結束時可以被安全地降解或回收，屬于綠色化學哪個原則的體現(xiàn)？A.使用更安全的化學品B.設計安全的化學品C.減少衍生物的產生D.使用可再生的原材料二、填空題1.綠色化學的核心思想是從源頭上減少或消除化學產品和過程對環(huán)境和人類健康的危害。2.原子經濟性是衡量一個合成路線______的指標，它等于產物的總摩爾質量除以所有反應物的總摩爾質量之和。3.酶催化通常具有______和______的特點。4.無溶劑或少溶劑合成方法可以顯著減少______的排放，并可能提高反應效率。5.相轉移催化使得在水相和有機相中進行的反應成為可能，例如在水溶液中進行______反應。6.常見的綠色助劑包括相轉移催化劑、______和______等。7.流化學合成（微反應器技術）可以精確控制反應條件，提高______和______。8.離子液體由于其______和______的特性，在綠色合成中備受關注。三、簡答題1.簡述綠色化學與傳統(tǒng)化學在理念上的主要區(qū)別。2.列舉三種不同的綠色合成方法，并簡述其基本原理。3.解釋什么是E-factor，并說明為什么它是一個重要的環(huán)境評價指標。4.在有機合成中，選擇綠色溶劑需要考慮哪些因素？四、論述題結合具體實例，論述在有機合成中選擇綠色合成方法（如催化、無溶劑、綠色介質等）所能帶來的環(huán)境和經濟效益。試卷答案一、選擇題1.D2.A3.C4.B5.C6.C7.C8.D9.C10.B二、填空題1.危害2.原子經濟性3.高選擇性高特異性4.廢氣5.酯化6.萃取劑脫水劑7.選擇性效率8.高熱穩(wěn)定性高化學穩(wěn)定性三、簡答題1.解析思路：綠色化學強調從源頭上預防污染，關注整個生命周期；傳統(tǒng)化學更側重于合成目標產物，對副產物和環(huán)境影響考慮相對較少。答案要點：綠色化學著眼于預防污染，從源頭上設計安全、高效、環(huán)境友好的化學產品和過程；傳統(tǒng)化學主要關注目標產物的合成效率和產量，對產生的廢物和環(huán)境影響的后處理關注較多。2.解析思路：考察對幾種典型綠色合成方法的掌握。選擇催化、無溶劑/少溶劑、相轉移催化、光化學、電化學、生物催化等均可。需簡述其基本原理。答案要點：*催化：利用催化劑提高反應效率，降低活化能，減少副反應，原子經濟性高。例如，使用金屬催化劑進行加氫反應。*無溶劑/少溶劑：在近臨界流體、固體表面或微量溶劑中進行反應，減少廢物產生和溶劑揮發(fā)帶來的環(huán)境問題。*相轉移催化：利用相轉移催化劑幫助反應物跨越兩相界面，使原本無法在水相或有機相中進行的反應得以進行，減少使用有毒有害有機溶劑。3.解析思路：定義E-factor，并解釋其作為環(huán)境指標的意義。E-factor衡量的是單位重量產品的廢棄物產生量，數值越低表示過程越綠色。答案要點：E-factor（環(huán)境因素）是指每單位摩爾產品所產生的廢物（通常指無用的副產物和溶劑等）的千克數。它是一個衡量化學過程環(huán)境效率的重要指標，數值越低，表示生產過程中廢物產生量越少，對環(huán)境的影響越小，過程越綠色。4.解析思路：考察選擇綠色溶劑需考慮的因素。主要包括環(huán)境影響（毒性、可生物降解性、VOCs）、物理化學性質（極性、溶解度、沸點、粘度）、經濟性、安全性、與反應的兼容性等。答案要點：選擇綠色溶劑需考慮：①環(huán)境友好性，如低毒性、低生物累積性、可生物降解、低揮發(fā)性（低VOCs）；②物理化學性質，如極性、溶解能力、沸點（易于回收）、粘度等應適合目標反應；③經濟性，成本和獲取便利性；④操作安全性，不易燃、不易爆；⑤對反應和產物的兼容性。四、論述題解析思路：要求結合實例，從環(huán)境和經濟效益兩方面論述綠色合成方法的優(yōu)勢。需明確指出具體采用了哪種綠色方法，然后分析該方法如何減少污染（環(huán)境效益），以及可能帶來的成本降低、效率提高等經濟優(yōu)勢。實例可自行選擇，如使用高效催化劑、無溶劑反應、離子液體等。答案要點：以使用高效催化方法為例。傳統(tǒng)有機合成中，某些反應可能需要使用大量高毒性、高揮發(fā)性有機溶劑，并產生較多副產物。采用高效催化劑（如Pd/C催化加氫），可以顯著降低對這類溶劑的依賴，減少廢溶劑的排放和VOCs污染；同時，催化劑的高效性可能縮短反應時間，提高原子經濟性，減少副產物生成，從而減少廢物處理量。這些都體現(xiàn)了環(huán)境效益：減少了對環(huán)境的污染和資源的消耗。從經濟角度看，減少溶劑使用量直接降低了原材料成本和廢物處理費用；提高反應效率和產率可以降低生產成本；高效催化劑可能提高設備利用率或降低能耗。此外，使用環(huán)境友好的方法可能符合法規(guī)要求，提升企業(yè)形象，帶來間接經濟效益。再如采用無溶劑或少溶劑的固相或液相反應，可以大幅減少廢物產生