2025年大學化學（高分子化學實訓）試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共40分）每題只有一個正確答案，請將正確答案的序號填在括號內(nèi)。(總共20題，每題2分，每題只有一個選項符合題意，請認真作答)1.高分子化合物的相對分子質(zhì)量是（）A.相對分子質(zhì)量是一個平均值B.相對分子質(zhì)量是固定值C.相對分子質(zhì)量與小分子一樣精確D.相對分子質(zhì)量都很大2.下列屬于連鎖聚合反應的是（）A.逐步聚合反應B.自由基聚合C.縮聚反應D.逐步加成聚合3.自由基聚合反應的引發(fā)劑是（）A.能產(chǎn)生自由基的物質(zhì)B.能產(chǎn)生陽離子的物質(zhì)C.能產(chǎn)生陰離子的物質(zhì)D.能產(chǎn)生單體的物質(zhì)4.乳液聚合的特點是（）A.聚合反應速度快，產(chǎn)物分子量高B.聚合反應速度慢，產(chǎn)物分子量高C.聚合反應速度快，產(chǎn)物分子量低D.聚合反應速度慢，產(chǎn)物分子量低5.本體聚合的特點是（）A.體系簡單，產(chǎn)物純凈B.體系復雜，產(chǎn)物純凈C.體系簡單，產(chǎn)物不純凈D.體系復雜，產(chǎn)物不純凈6.溶液聚合的優(yōu)點是（）A.散熱容易B.散熱困難C.產(chǎn)物分子量分布窄D.產(chǎn)物分子量分布寬7.下列哪種單體不能發(fā)生自由基聚合反應（）A.乙烯B.氯乙烯C.丙烯D.苯乙烯8.自由基聚合反應的鏈增長反應是（）A.放熱反應B.吸熱反應C.無熱效應D.先放熱后吸熱9.乳液聚合中乳化劑的作用是（）A.降低表面張力，使單體分散成小液滴B.提高表面張力，使單體分散成小液滴C.降低表面張力，使單體凝聚成大液滴D.提高表面張力，使單體凝聚成大液滴10.本體聚合中容易出現(xiàn)的問題是（）A.自動加速現(xiàn)象B.凝膠效應C.散熱困難D.以上都是11.溶液聚合中溶劑的選擇原則不包括（）A.對單體和聚合物的溶解性好B.與單體和聚合物不發(fā)生化學反應C.沸點高D.毒性小12.自由基聚合反應的終止方式有（）A.偶合終止B.歧化終止C.既有偶合終止又有歧化終止D.以上都不對13.在自由基聚合反應中，鏈轉(zhuǎn)移反應不包括（）A.向單體轉(zhuǎn)移B.向引發(fā)劑轉(zhuǎn)移C.向溶劑轉(zhuǎn)移D.向聚合物轉(zhuǎn)移14.下列哪種引發(fā)劑屬于油溶性引發(fā)劑（）A.過硫酸鉀B.過硫酸銨C.過氧化苯甲酰D.過氧化氫15.乳液聚合中常用的乳化劑不包括（）A.陰離子型乳化劑B.陽離子型乳化劑C.非離子型乳化劑D.兩性離子型乳化劑16.本體聚合中提高產(chǎn)物分子量的方法有（）A.提高反應溫度B.降低反應溫度C.添加引發(fā)劑D.減少單體濃度17.溶液聚合中影響聚合物分子量的因素不包括（）A.單體濃度B.引發(fā)劑濃度C.反應溫度D.溶劑種類18.自由基聚合反應的動力學鏈長是指（）A.一個活性種從引發(fā)開始到鏈終止所消耗的單體分子數(shù)B.一個活性種從引發(fā)開始到鏈轉(zhuǎn)移所消耗的單體分子數(shù)C.一個活性種從引發(fā)開始到鏈增長所消耗的單體分子數(shù)D.一個活性種從引發(fā)開始到鏈終止所消耗的引發(fā)劑分子數(shù)19.乳液聚合中乳膠粒的粒徑一般在（）A.10-100nmB.100-1000nmC.1-10μmD.10-100μm20.本體聚合中聚合物的分子量分布較寬的原因是（）A.鏈終止方式不同B.鏈轉(zhuǎn)移反應的存在C.反應溫度不均勻D.以上都是第II卷（非選擇題共60分）21.填空題(總共10個空，每空2分，共20分)（1）高分子化合物是指相對分子質(zhì)量很大，一般在______以上的化合物。（2）自由基聚合反應的引發(fā)劑分解產(chǎn)生自由基的過程稱為______。（3）乳液聚合中，單體在______中進行聚合反應。（4）本體聚合中，隨著反應的進行，體系粘度增大，導致聚合反應速度加快，這種現(xiàn)象稱為______。（5）溶液聚合中，溶劑的存在會使聚合物的分子量______。（6）自由基聚合反應的鏈引發(fā)反應包括______和______兩個步驟。（7）乳液聚合中常用的引發(fā)劑是______。（8）本體聚合中，為了控制聚合物的分子量，可采用______的方法。（9）溶液聚合中，溶劑的選擇應考慮對單體和聚合物的______以及與單體和聚合物不發(fā)生______。（10）自由基聚合反應的終止方式主要有______和______。22.簡答題(總共3題，每題10分，共30分)（1）簡述自由基聚合反應的特點。（2）比較乳液聚合、本體聚合、溶液聚合的優(yōu)缺點。（3）說明影響自由基聚合反應速率和聚合物分子量的因素。23.論述題(1題，10分)論述乳液聚合的機理。24.材料分析題(1題，10分)材料：在自由基聚合反應中，某同學進行了一系列實驗，發(fā)現(xiàn)當反應溫度升高時，聚合物的分子量降低，而聚合反應速率加快。問題：請分析原因，并說明如何控制聚合物的分子量和聚合反應速率。25.設(shè)計題(1題，10分)設(shè)計一個以苯乙烯為單體，采用自由基聚合反應制備聚苯乙烯的實驗方案，包括實驗步驟、實驗條件及注意事項。答案：1.A2.B3.A4.A5.A6.A7.C8.A9.A10.D11.C12.C13.D14.C15.D16.B17.D18.A19.B20.D21.（1）10^4；（2）引發(fā)；（3）乳膠粒；（4）自動加速現(xiàn)象；（5）降低；（6）初級自由基的形成、單體自由基（或活性種）的形成；（7）水溶性引發(fā)劑；（8）控制引發(fā)劑用量；（9）溶解性、化學反應；（10）偶合終止、歧化終止22.（1）自由基聚合反應的特點：①由鏈引發(fā)、鏈增長、鏈終止等基元反應組成，其速率常數(shù)和活化能各不相同。鏈引發(fā)最慢，是控制聚合反應速率的關(guān)鍵步驟。②單體加到少量活性種上，使鏈迅速增長。單體-單體、單體-聚合物、聚合物-聚合物之間均不能反應。③只有鏈增長反應才使聚合度增加，從一聚體增長到高聚物，時間極短，中途不能暫停。聚合一開始，聚合物分子量就很大，轉(zhuǎn)化率很高。④在聚合過程中單體逐漸減少，轉(zhuǎn)化率相應增加。⑤延長聚合時間，主要是提高轉(zhuǎn)化率，對分子量影響較小。⑥反應混合物由單體、聚合物和微量活性種組成。⑦微量苯酚等阻聚劑可消滅活性種，使聚合終止。（2）乳液聚合優(yōu)點：聚合反應速度快，產(chǎn)物分子量高，體系粘度低，散熱容易。缺點：產(chǎn)物中含有乳化劑等雜質(zhì)，后處理復雜。本體聚合優(yōu)點：體系簡單，產(chǎn)物純凈。缺點：散熱困難，容易出現(xiàn)自動加速現(xiàn)象。溶液聚合優(yōu)點：散熱容易，可連續(xù)生產(chǎn)。缺點：產(chǎn)物中含有溶劑，需要分離，聚合物分子量分布較寬。（3）影響自由基聚合反應速率的因素：引發(fā)劑濃度、單體濃度、反應溫度、鏈轉(zhuǎn)移反應等。影響聚合物分子量的因素：引發(fā)劑濃度、單體濃度、反應溫度、鏈轉(zhuǎn)移反應、聚合方法等。23.乳液聚合機理：在乳液聚合體系中，單體在乳化劑作用下分散成乳液滴，在水相中引發(fā)劑分解產(chǎn)生自由基，自由基進入乳液滴引發(fā)單體聚合。聚合反應在乳液滴內(nèi)進行，隨著聚合反應的進行，乳液滴內(nèi)聚合物濃度增加，最終形成聚合物乳膠粒。在聚合過程中，乳膠粒不斷吸收單體和引發(fā)劑，同時也發(fā)生鏈終止反應。乳液聚合的特點是聚合反應速度快，產(chǎn)物分子量高，體系粘度低，散熱容易。24.當反應溫度升高時，聚合物的分子量降低，而聚合反應速率加快。原因如下：溫度升高，引發(fā)劑分解速率加快，產(chǎn)生的自由基增多，聚合反應速率加快。同時，溫度升高，鏈轉(zhuǎn)移反應速率加快，導致聚合物分子量降低。控制聚合物的分子量和聚合反應速率的方法：控制引發(fā)劑用量，引發(fā)劑用量增加，聚合反應速率加快，但聚合物分子量降低；控制反應溫度，適當降低溫度可提高聚合物分子量，但聚合反應速率會降低；選擇合適的鏈轉(zhuǎn)移劑，通過鏈轉(zhuǎn)移劑的作用控制聚合物分子量。25.實驗方案：實驗步驟：①將一定量的苯乙烯、引發(fā)劑和溶劑加入到反應容器中，攪拌均勻。②將反應容器置于恒溫水浴中，加熱至預定溫度。③在攪拌下，保持