2025年大學(xué)《應(yīng)用化學(xué)》專業(yè)題庫(kù)——應(yīng)用化學(xué)在紡織染料研究中的創(chuàng)新技術(shù)考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。下列每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。）1.在綠色化學(xué)原則指導(dǎo)下，開發(fā)紡織染料合成新方法，其主要目標(biāo)不包含：A.提高原子經(jīng)濟(jì)性B.減少有害溶劑使用C.增加反應(yīng)步驟以提高產(chǎn)率D.使用可再生的原料2.用于制備高性能戶外紡織品（如抗紫外線、防靜電）的染料或顏料，通常需要具備哪些關(guān)鍵特性？（請(qǐng)列舉至少兩項(xiàng)）A.良好的耐光牢度B.優(yōu)異的耐摩擦牢度C.特定的光學(xué)性能（如熒光）D.高溫穩(wěn)定性E.生物相容性3.在新型光催化紡織助劑的研發(fā)中，選擇合適的半導(dǎo)體光催化劑時(shí)，需要考慮的主要因素包括：A.光譜響應(yīng)范圍B.電子結(jié)構(gòu)和能帶隙C.光催化活性D.化學(xué)穩(wěn)定性E.成本效益4.數(shù)碼印花技術(shù)相較于傳統(tǒng)印花工藝，其核心優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在：A.色彩鮮艷度B.適用于大規(guī)模生產(chǎn)C.無(wú)水或少水印染D.可實(shí)現(xiàn)圖案的無(wú)限變化E.成本更低5.對(duì)于含有手性中心的紡織染料分子，不對(duì)稱合成技術(shù)的主要目的是：A.提高合成效率B.獲得單一對(duì)映異構(gòu)體C.改善染料的光學(xué)性能D.降低生產(chǎn)成本E.增加染料種類二、填空題（每空1分，共15分。）6.某新型環(huán)保型分散染料分子中引入了______基團(tuán)，使其在高溫高壓染色條件下能更穩(wěn)定地吸附在合成纖維上，并具有較好的水洗牢度。7.利用紅外光譜（IR）可以識(shí)別染料分子中的______官能團(tuán)，而核磁共振波譜（NMR）則主要用于確定其______。8.在染料廢水處理中，高級(jí)氧化技術(shù)（AOPs）通過產(chǎn)生______等強(qiáng)氧化性物種，將難降解的染料分子礦化為小分子無(wú)機(jī)物。9.將納米材料（如納米二氧化鈦）與染料分子結(jié)合，可以制備具有______功能的紡織整理劑，用于賦予織物自清潔等特性。10.為了提高染料在紡織品上的固色率并減少浮色引起的色花問題，常采用______或______等后整理技術(shù)進(jìn)行處理。三、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分。）11.簡(jiǎn)述綠色化學(xué)合成路線在紡織染料制備中的優(yōu)勢(shì)。12.紡織品上染過程涉及哪些主要階段？影響上染速率和上染率的因素有哪些？13.簡(jiǎn)要說明酶工程技術(shù)在紡織染料合成或廢水處理中的一種潛在應(yīng)用。14.比較化學(xué)合成法制備染料與生物合成法制備染料在原料來(lái)源、環(huán)境友好性方面的主要差異。四、論述題（每小題10分，共30分。）15.論述新型功能紡織染料（如智能響應(yīng)性染料、熒光染料）的潛在應(yīng)用領(lǐng)域及其對(duì)應(yīng)用化學(xué)研究提出的新挑戰(zhàn)。16.結(jié)合具體實(shí)例，論述先進(jìn)分析檢測(cè)技術(shù)（如高分辨質(zhì)譜、光譜成像）在紡織染料分子結(jié)構(gòu)表征、上染過程監(jiān)控及染料廢水溯源中的應(yīng)用價(jià)值。17.試述將信息技術(shù)（如大數(shù)據(jù)、人工智能）與紡織染料研發(fā)相結(jié)合可能帶來(lái)的創(chuàng)新機(jī)遇，并舉例說明其在某個(gè)環(huán)節(jié)（如染料篩選、工藝優(yōu)化）的應(yīng)用潛力。---試卷答案一、選擇題（每小題2分，共20分。下列每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。）1.C*解析思路：綠色化學(xué)強(qiáng)調(diào)簡(jiǎn)化合成路線，減少不必要的步驟，以提高效率和減少?gòu)U物。增加反應(yīng)步驟通常不利于綠色化學(xué)目標(biāo)。A（提高原子經(jīng)濟(jì)性）、B（減少有害溶劑使用）、D（使用可再生的原料）均是綠色化學(xué)的核心原則。2.A,B,D,E*解析思路：高性能戶外紡織品需要抵抗惡劣環(huán)境。A（耐光牢度）保證顏色在紫外線照射下不易褪色。B（耐摩擦牢度）保證洗滌或使用時(shí)顏色不易脫落。D（高溫穩(wěn)定性）保證在較高溫度下性能穩(wěn)定。E（生物相容性）對(duì)于接觸皮膚的紡織品或生態(tài)環(huán)境相關(guān)的紡織品很重要。C（熒光）可能是一種特殊功能，但不一定是高性能戶外紡織品的核心要求。3.A,B,C,D*解析思路：選擇光催化劑需要綜合考慮其性能和實(shí)用性。A（光譜響應(yīng)范圍）決定了能吸收何種波長(zhǎng)的光（如可見光、紫外光）。B（電子結(jié)構(gòu)和能帶隙）影響光生電子-空穴對(duì)的產(chǎn)生和分離效率。C（光催化活性）是衡量其催化效率的關(guān)鍵指標(biāo)。D（化學(xué)穩(wěn)定性）保證其在反應(yīng)條件下不被消耗或降解。E（成本效益）是實(shí)際應(yīng)用中的重要因素，但不屬于選擇光催化劑的核心技術(shù)參數(shù)。4.C,D*解析思路：數(shù)碼印花的核心優(yōu)勢(shì)在于其數(shù)字化的特點(diǎn)。C（無(wú)水或少水印染）顯著減少水資源消耗和廢水排放，符合綠色環(huán)保趨勢(shì)。D（可實(shí)現(xiàn)圖案的無(wú)限變化）提供了極大的設(shè)計(jì)自由度和個(gè)性化定制能力。A（色彩鮮艷度）并非數(shù)碼印花的獨(dú)有優(yōu)勢(shì)。B（適用于大規(guī)模生產(chǎn)）通常傳統(tǒng)印花更具成本優(yōu)勢(shì)。E（成本更低）則不一定，初期投入可能較高。5.B,C*解析思路：不對(duì)稱合成技術(shù)的核心目的在于制備具有特定立體構(gòu)型的單一對(duì)映異構(gòu)體。B（獲得單一對(duì)映異構(gòu)體）是其直接目標(biāo)。由于不同對(duì)映異構(gòu)體可能具有不同的光學(xué)活性或與材料的相互作用，因此獲得單一異構(gòu)體也可能改善染料的特定性能，如C所述。A（提高合成效率）、D（降低生產(chǎn)成本）并非其直接目的，有時(shí)甚至可能相反。E（增加染料種類）是其結(jié)果之一，但不是主要目的。二、填空題（每空1分，共15分。）6.含氟*解析思路：含氟基團(tuán)（如CF3,CF2H）具有低表面能，能降低染料在水相中的溶解度，增加其在疏水性纖維表面的吸附傾向，并常能提高耐水洗牢度。7.化學(xué)鍵；分子結(jié)構(gòu)*解析思路：紅外光譜通過檢測(cè)分子振動(dòng)引起的吸收峰，用于識(shí)別分子中存在的特定化學(xué)鍵或官能團(tuán)。核磁共振波譜（特別是1HNMR或13CNMR）通過檢測(cè)原子核在磁場(chǎng)中的行為，提供關(guān)于分子中原子連接方式和整體空間結(jié)構(gòu)（即分子結(jié)構(gòu)）的信息。8.自由基*解析思路：高級(jí)氧化技術(shù)（AOPs）通過使用強(qiáng)氧化劑或產(chǎn)生高活性物種（如羥基自由基·OH）來(lái)降解有機(jī)污染物。其中，自由基是最具破壞力的氧化物種之一。9.光催化*解析思路：將具有光催化活性的納米材料（如TiO2）與染料或整理劑結(jié)合，可以賦予紡織品在光照下具有降解有機(jī)污染物（如染料自身、污漬）或分解有害物質(zhì)的能力，即光催化功能。10.熱定影；固色劑*解析思路：熱定影是紡織印染過程中的常規(guī)步驟，通過加熱使染料或顏料固定在纖維上，減少浮色。使用固色劑可以在染后處理階段與染料分子反應(yīng)或吸附，進(jìn)一步降低浮色，提高色牢度。三、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分。）11.綠色化學(xué)合成路線在紡織染料制備中的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在：原子經(jīng)濟(jì)性高，原料利用率高，減少?gòu)U物產(chǎn)生；反應(yīng)條件溫和，能耗低；使用無(wú)害或低毒的溶劑和催化劑，減少環(huán)境污染；合成過程簡(jiǎn)潔，步驟少，易于控制，提高生產(chǎn)效率，降低成本。12.紡織品上染過程主要包括：吸附階段，染料分子從染浴中擴(kuò)散到纖維表面，并被纖維吸附；上染階段（或透入階段），染料分子進(jìn)一步擴(kuò)散進(jìn)入纖維內(nèi)部（對(duì)于某些纖維）；分配階段，染料在纖維內(nèi)部和外部溶液之間達(dá)到平衡。影響上染速率和上染率的因素主要有：染料性質(zhì)（如溶解度、分子量、結(jié)構(gòu)）、纖維性質(zhì)（如表面能、孔徑結(jié)構(gòu)、親疏水性）、染浴條件（如溫度、pH值、電解質(zhì)濃度、懸浮劑等）。13.酶工程技術(shù)在紡織染料合成中可用于生物催化，利用酶的高效性、高選擇性和溫和反應(yīng)條件，合成結(jié)構(gòu)復(fù)雜或難以通過化學(xué)合成得到的特殊染料分子。在廢水處理中，可利用酶（如過氧化物酶、漆酶）催化降解廢水中的染料分子，實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好型處理。14.化學(xué)合成法制備染料通常使用化學(xué)原料，反應(yīng)步驟可能較多，可能產(chǎn)生較多副產(chǎn)物和廢棄物，部分反應(yīng)條件苛刻，對(duì)環(huán)境和設(shè)備要求較高。生物合成法（如微生物合成、酶合成）利用生物體或酶作為催化劑，通常使用可再生生物質(zhì)作為原料，反應(yīng)條件溫和，環(huán)境友好，有望實(shí)現(xiàn)綠色、可持續(xù)的染料生產(chǎn)，但可能存在得率不高、產(chǎn)物純化困難、反應(yīng)條件不易控制等問題。四、論述題（每小題10分，共30分。）15.新型功能紡織染料（如智能響應(yīng)性染料、熒光染料）具有潛在的應(yīng)用領(lǐng)域，如：智能服裝（根據(jù)環(huán)境變化改變顏色或性能）、防偽標(biāo)識(shí)、醫(yī)療紡織品（如示蹤、抗菌）、傳感紡織品（檢測(cè)環(huán)境或生理參數(shù)）、顯示與照明紡織品等。這些應(yīng)用對(duì)應(yīng)用化學(xué)研究提出了新挑戰(zhàn)，如在分子設(shè)計(jì)上需實(shí)現(xiàn)精確的刺激響應(yīng)調(diào)控和多功能集成；在合成上需保證功能基團(tuán)與主體結(jié)構(gòu)的兼容性及穩(wěn)定性；在性能上需滿足紡織品的特定要求（如牢度、耐久性、生物相容性）；在表征上需發(fā)展更先進(jìn)的技術(shù)來(lái)研究動(dòng)態(tài)的分子行為和功能機(jī)制。16.先進(jìn)分析檢測(cè)技術(shù)在紡織染料領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價(jià)值。高分辨質(zhì)譜（HRMS）可用于精確測(cè)定染料分子的分子量、結(jié)構(gòu)式，進(jìn)行同分異構(gòu)體鑒定，并可用于追蹤染料廢水中的痕量污染物，實(shí)現(xiàn)環(huán)境溯源。光譜成像技術(shù)（如hyperspectralimaging）可以在不破壞樣品的情況下，獲取樣品表面每個(gè)點(diǎn)的多種光譜信息，實(shí)現(xiàn)染料分布的定性和定量成像分析，用于研究染料在紡織品上的分布均勻性、遷移行為，或用于紡織品鑒別與質(zhì)量控制。17.將信息技術(shù)（如大數(shù)據(jù)、人工智能）與紡織染料研發(fā)相結(jié)合可