2025年大學(xué)《應(yīng)用化學(xué)》專業(yè)題庫——應(yīng)用化學(xué)在紙張制造中的應(yīng)用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項的字母填在題后的括號內(nèi)）1.在硫酸鹽法制漿過程中，主要使用的化學(xué)藥品是（）。A.氫氧化鈉和硫化鈉B.硫酸和鹽酸C.高錳酸鉀和過氧化氫D.氯氣和二氧化硫2.造紙工業(yè)中，用于提高紙張抗水性，使紙張在水中不易被潤濕的化學(xué)處理過程稱為（）。A.脫墨B.施膠C.涂布D.增白3.下列哪種物質(zhì)通常用作造紙工業(yè)中的填料？（）A.淀粉B.碳酸鈣C.腈-丁二烯橡膠D.脂肪酸4.在造紙濕部，調(diào)節(jié)紙張pH值，對施膠、膠粘劑留著等有重要影響的化學(xué)品通常是（）。A.分散劑B.消泡劑C.陽離子聚合物D.酸堿劑5.下列關(guān)于AKD（烷基酮二醇）施膠劑的描述，錯誤的是（）。A.施膠機(jī)理是生成離子型施膠劑B.施膠效果受pH值影響較大C.需要在酸性條件下使用D.比ASA（烷基琥珀酸酐）的施膠速度慢6.木質(zhì)素在化學(xué)制漿過程中被溶解去除，這主要是利用了木質(zhì)素中存在的（）官能團(tuán)。A.羥基和酯基B.羧基和氨基C.醚鍵和碳-碳鍵D.羥基和酚羥基7.廢紙脫墨過程中，常用到的氧化劑或還原劑主要是為了（）。A.消除墨粉顆粒B.改變廢紙纖維表面性質(zhì)C.氧化或還原殘留的化學(xué)助劑D.使油性墨水乳化8.提高紙張不透明度的常用方法是（）。A.增加纖維長度B.減少纖維細(xì)度C.添加不透明填料D.使用疏水性施膠劑9.在紙張的表面施膠過程中，常用的施膠劑包括（）。A.松香B.AKDC.ASAD.陽離子淀粉10.造紙工業(yè)中，化學(xué)漿與機(jī)械漿相比，其主要優(yōu)點是（）。A.成本低B.纖維長且強(qiáng)度高C.白度高D.生產(chǎn)過程簡單二、填空題（每空2分，共30分。請將答案填在題中的橫線上）1.化學(xué)漿主要包括______法、______法和______法等。2.造紙過程中，為了防止纖維聚集和填料沉降，常需加入______。3.紙張的白度可以通過______或______來表示。4.濕部化學(xué)主要研究造紙過程中各種化學(xué)品在______中的行為及其對紙張性能的影響。5.廢紙脫墨常用的方法有物理法、化學(xué)法和______法。6.常用的造紙?zhí)盍嫌衉_____、______和滑石粉等。7.施膠劑按其性質(zhì)和施膠機(jī)理可分為______施膠劑和______施膠劑。8.紙張的強(qiáng)度主要包括______、______和耐破度等指標(biāo)。9.為了減少造紙過程中化學(xué)品的消耗和環(huán)境污染，發(fā)展______造紙技術(shù)具有重要意義。三、簡答題（每小題8分，共32分）1.簡述硫酸鹽法制漿的基本原理。2.說明合成施膠劑（如AKD、ASA）相比于傳統(tǒng)施膠劑（如松香）的主要優(yōu)點。3.簡述造紙過程中添加填料的主要目的。4.簡述廢紙脫墨過程中化學(xué)法的原理。四、計算題（10分）某工廠采用硫酸鹽法蒸煮200噸松木，蒸煮液濃度為15%(NaOH14%,Na2S6%)，蒸煮液循環(huán)率為80%。若蒸煮過程中NaOH的消耗量為理論值的105%，試估算理論上需要消耗多少噸NaOH（假設(shè)蒸煮液密度為1.15g/mL）？五、論述題（18分）論述造紙工業(yè)中實施綠色化學(xué)和可持續(xù)發(fā)展的必要性，并舉例說明可以采取哪些化學(xué)技術(shù)或措施來促進(jìn)綠色化、可持續(xù)發(fā)展。試卷答案一、選擇題1.A2.B3.B4.D5.D6.D7.B8.C9.D10.C二、填空題1.硫酸鹽堿法制漿亞硫酸鹽法2.分散劑3.白度亮度4.濕部5.光化學(xué)6.高嶺土碳酸鈣7.陰離子陽離子8.裂斷長耐破度9.綠色三、簡答題1.簡述硫酸鹽法制漿的基本原理。解析思路：硫酸鹽法（克勞斯法）利用堿性蒸煮液（主要成分為NaOH和Na2S）在高溫高壓下與木材中的木質(zhì)素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，破壞木質(zhì)素分子中的醚鍵和碳-碳鍵，使木質(zhì)素溶解到蒸煮液中，從而將木質(zhì)素從纖維素纖維上分離下來，得到紙漿。關(guān)鍵在于堿性條件下木質(zhì)素的溶解反應(yīng)。2.說明合成施膠劑（如AKD、ASA）相比于傳統(tǒng)施膠劑（如松香）的主要優(yōu)點。解析思路：合成施膠劑（AKD、ASA）的主要優(yōu)點在于：①施膠效率高，用量少；②施膠效果持久，不易被水或處理過程（如濕強(qiáng)劑、涂布）破壞；③施膠過程受pH值影響較?。ㄓ绕銩KD）；④反應(yīng)產(chǎn)物對環(huán)境更友好，不易造成水體富營養(yǎng)化；⑤不易在纖維表面形成硬脂膜，對紙張的柔軟度、印刷性能影響較小。3.簡述造紙過程中添加填料的主要目的。解析思路：添加填料的主要目的包括：①降低成本，因為填料通常比纖維便宜；②提高紙張的不透明度，使紙張更白；③提高紙張的平滑度和印刷性能；④增加紙張的剛度或挺度；⑤改善紙張的耐水性（某些填料）；⑥調(diào)節(jié)紙張的吸水性等。4.簡述廢紙脫墨過程中化學(xué)法的原理。解析思路：廢紙脫墨化學(xué)法主要通過化學(xué)藥品的作用，改變油墨顆粒（尤其是顏料型油墨）與纖維表面的相互作用力，使其從纖維上脫離。常用化學(xué)藥品包括：①表面活性劑，通過降低油墨顆粒/水/纖維界面張力，使油墨顆粒分散、乳化；②氧化劑或還原劑，用于破壞油墨中的發(fā)色基團(tuán)或改變其表面電荷，或溶解某些樹脂成分；③酸或堿，用于調(diào)節(jié)pH值，影響表面電荷和化學(xué)反應(yīng)；④螯合劑，用于去除金屬離子，這些離子有時會影響油墨的去除。四、計算題解：設(shè)蒸煮液總體積為VL，密度為1.15g/mL=1150kg/m3。蒸煮液質(zhì)量=V*1150kg。蒸煮液所需NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)=14%=0.14。所需NaOH理論質(zhì)量=V*1150kg*0.14=161Vkg。蒸煮液所需Na2S質(zhì)量分?jǐn)?shù)=6%=0.06。所需Na2S理論質(zhì)量=V*1150kg*0.06=69Vkg。蒸煮液總量=200噸=200*1000kg=200000kg。循環(huán)率為80%，即每次補(bǔ)充新鮮蒸煮液量為總量的20%。新鮮蒸煮液體積V=200000kg/(0.115kg/mL*0.2)=200000/0.023=8.696*10^6mL=8.696m3=8696L。所需NaOH理論量=161*8696L=1400.8kg=1400.8噸。考慮NaOH消耗量為理論值的105%。實際所需NaOH量=1400.8噸*1.05=1470.84噸。五、論述題論述造紙工業(yè)中實施綠色化學(xué)和可持續(xù)發(fā)展的必要性，并舉例說明可以采取哪些化學(xué)技術(shù)或措施來促進(jìn)綠色化、可持續(xù)發(fā)展。解析思路：論述題需從多個角度闡述綠色化學(xué)和可持續(xù)發(fā)展的意義，并結(jié)合具體化學(xué)技術(shù)進(jìn)行說明。答：造紙工業(yè)是資源消耗型和環(huán)境影響型產(chǎn)業(yè)，實施綠色化學(xué)和可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。必要性體現(xiàn)在：1.環(huán)境保護(hù)：傳統(tǒng)造紙過程消耗大量水、能源，并產(chǎn)生含有氯離子、有機(jī)物、硫化物等的廢水、廢氣和固體廢棄物，對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。綠色化學(xué)和可持續(xù)發(fā)展旨在減少污染物的產(chǎn)生和排放，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。2.資源節(jié)約：造紙原料主要依賴木材，而森林資源是有限的。發(fā)展可持續(xù)林紙業(yè)，推廣使用非木原料（如農(nóng)業(yè)廢棄物、廢塑料等），提高資源利用效率，是實現(xiàn)長遠(yuǎn)發(fā)展的必然要求。3.經(jīng)濟(jì)效益：綠色化學(xué)通過優(yōu)化工藝、減少廢棄物處理成本、提高資源利用率，可以降低生產(chǎn)成本，提升企業(yè)競爭力。4.社會責(zé)任：滿足社會對環(huán)保、健康、可再生產(chǎn)品的需求，是企業(yè)履行社會責(zé)任的體現(xiàn)。可采取的化學(xué)技術(shù)或措施包括：1.開發(fā)無氯或少氯制漿技術(shù)：如改用堿法制漿（硫酸鹽法優(yōu)化）、亞硫酸鹽法制漿（改進(jìn)工藝減少污染）、生物制漿（利用酶或微生物分解木質(zhì)素）等，從源頭減少污染物的產(chǎn)生。2.化學(xué)助劑的應(yīng)用：*開發(fā)高效、低毒、可生物降解的施膠劑（如ASA替代松香）、膠粘劑、分散劑、消泡劑等。*使用生物基化學(xué)品或可再生資源衍生的化學(xué)品。3.廢水處理與資源化：采用先進(jìn)的化學(xué)處理技術(shù)（如高級氧化技術(shù)、膜分離技術(shù)）處理廢水，回收有用化學(xué)物質(zhì)（如堿液、木質(zhì)素），實現(xiàn)廢水循環(huán)利用和資源化。4.替代原料與回收利用：研究利用農(nóng)業(yè)廢棄物（如秸稈、稻殼）、廢紙、廢舊紡織品等非木原料制漿的化學(xué)方法。加強(qiáng)廢紙脫墨化學(xué)技術(shù)的研究，提高廢紙回收利