2025年高一化學(xué)染料制作與纖維染色試卷2025年高一化學(xué)染料制作與纖維染色試卷

姓名：______班級(jí)：______學(xué)號(hào)：______得分：______

（考試時(shí)間：90分鐘，滿分：100分）

1.**選擇題（每題2分，共10分）**

-10題

2.**填空題（每空1分，共15分）**

-5題（每題3空）

3.**簡答題（每題5分，共10分）**

-2題

4.**實(shí)驗(yàn)題（每題10分，共20分）**

-2題

5.**計(jì)算題（每題15分，共25分）**

-2題

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**1.選擇題（每題2分，共10分）**

1.下列哪種化合物常用于酸性染料的合成？

A.苯胺B.萘酚C.苯甲酸D.乙醇

2.纖維染色時(shí)，通常使用的媒染劑是？

A.甲醛B.硫酸鈉C.氯化鈉D.硝酸鈉

3.哪種染料屬于直接染料？

A.陽離子染料B.喹啉染料C.直接染料D.酸性染料

4.下列哪種纖維最適合堿性染料染色？

A.棉纖維B.絲綢纖維C.腈綸纖維D.羊毛纖維

5.染料在纖維上的固色主要依靠？

A.化學(xué)鍵合B.物理吸附C.機(jī)械嵌合D.電解質(zhì)作用

**2.填空題（每空1分，共15分）**

1.染料分子中含有的發(fā)色團(tuán)主要是________和________。

2.纖維染色的基本步驟包括________、________和________。

3.酸性染料通常用于染________纖維，其染浴pH值一般在________左右。

4.直接染料的上染機(jī)理主要是依靠________作用，使其直接滲透到纖維內(nèi)部。

5.媒染劑的作用是增強(qiáng)染料與纖維的________，提高染色牢度。

**3.簡答題（每題5分，共10分）**

1.簡述酸性染料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其對(duì)纖維的染色原理。

2.比較陽離子染料和直接染料的染色性能差異。

**4.實(shí)驗(yàn)題（每題10分，共20分）**

1.設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，用酸性染料對(duì)羊毛纖維進(jìn)行染色，并簡述實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng)。

2.解釋媒染劑在纖維染色中的作用機(jī)制，并舉例說明幾種常見的媒染劑及其用途。

**5.計(jì)算題（每題15分，共25分）**

1.某酸性染料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%，現(xiàn)需染色100g羊毛纖維，若染料與纖維的摩爾比為1:2，計(jì)算所需染料的質(zhì)量及摩爾數(shù)。

2.染色過程中，染浴溫度從25℃升高到60℃，染料上染速率提高了3倍，若上染速率與溫度的指數(shù)關(guān)系為ln(k?/k?)=E/(R·ΔT)，其中E為活化能，R為氣體常數(shù)，求該染料的活化能。

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8.**判斷題（每題1分，共10分）**

-10題

9.**名詞解釋（每題3分，共15分）**

-5題

10.**簡答題（每題6分，共12分）**

-2題

11.**論述題（每題8分，共16分）**

-2題

12.**實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題（每題10分，共20分）**

-2題

13.**計(jì)算題（每題10分，共20分）**

-2題

14.**綜合應(yīng)用題（每題12分，共24分）**

-2題

15.**案例分析題（每題8分，共16分）**

-2題

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**8.判斷題（每題1分，共10分）**

1.陽離子染料主要用于棉纖維的染色。

2.直接染料在水中溶解度較低，因此上染速率較慢。

3.媒染劑可以提高染料的上染率。

4.酸性染料的分子結(jié)構(gòu)中通常含有磺酸基。

5.堿性染料主要用于蛋白質(zhì)纖維的染色。

6.染料的上染速率與溫度成正比。

7.媒染劑可以增強(qiáng)染料與纖維的化學(xué)鍵合。

8.直接染料屬于不溶性染料。

9.酸性染料在染浴中呈陽離子狀態(tài)。

10.堿性染料主要用于合成纖維的染色。

**9.名詞解釋（每題3分，共15分）**

1.發(fā)色團(tuán)

2.上染速率

3.媒染劑

4.染色牢度

5.染料

**10.簡答題（每題6分，共12分）**

1.簡述陽離子染料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其對(duì)纖維的染色原理。

2.比較酸性染料和堿性染料的染色性能差異。

**11.論述題（每題8分，共16分）**

1.論述染料分子結(jié)構(gòu)與染色性能之間的關(guān)系。

2.分析影響纖維染色牢度的因素。

**12.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題（每題10分，共20分）**

1.設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，用堿性染料對(duì)絲綢纖維進(jìn)行染色，并簡述實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng)。

2.解釋媒染劑在纖維染色中的作用機(jī)制，并舉例說明幾種常見的媒染劑及其用途。

**13.計(jì)算題（每題10分，共20分）**

1.某堿性染料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%，現(xiàn)需染色200g絲綢纖維，若染料與纖維的摩爾比為1:3，計(jì)算所需染料的質(zhì)量及摩爾數(shù)。

2.染色過程中，染浴溫度從30℃升高到70℃，染料上染速率提高了5倍，若上染速率與溫度的指數(shù)關(guān)系為ln(k?/k?)=E/(R·ΔT)，其中E為活化能，R為氣體常數(shù)，求該染料的活化能。

**14.綜合應(yīng)用題（每題12分，共24分）**

1.某工廠需要染色棉纖維，現(xiàn)有酸性染料和直接染料兩種選擇，請根據(jù)纖維特性選擇合適的染料，并說明理由。

2.設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，比較兩種染料對(duì)棉纖維的染色性能差異。

**15.案例分析題（每題8分，共16分）**

1.某公司在染色過程中發(fā)現(xiàn)染色牢度不足，請分析可能的原因并提出改進(jìn)措施。

2.解釋陽離子染料在合成纖維染色中的應(yīng)用，并舉例說明幾種常見的合成纖維及其染色方法。

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**1.選擇題（每題2分，共10分）**

1.B

2.B

3.C

4.D

5.A

**2.填空題（每空1分，共15分）**

1.芳香環(huán)；助色基

2.染料浸染；媒染；固色

3.蛋白質(zhì)；4-6

4.物理吸附

5.結(jié)合強(qiáng)度

**3.簡答題（每題5分，共10分）**

1.酸性染料分子結(jié)構(gòu)中通常含有磺酸基或羧基等酸性基團(tuán)，在水中呈陰離子狀態(tài)。其上染原理是纖維在酸性條件下帶正電荷，與染料陰離子通過靜電引力結(jié)合，使染料進(jìn)入纖維內(nèi)部。

2.陽離子染料主要用于蛋白質(zhì)纖維，如羊毛、絲綢，需在堿性條件下使用；直接染料主要用于棉、麻等纖維素纖維，在水中直接滲透上染。陽離子染料上染速率快，但牢度相對(duì)較低；直接染料上染速率慢，但牢度較好。

**4.實(shí)驗(yàn)題（每題10分，共20分）**

1.實(shí)驗(yàn)方案：

-配制酸性染料染?。╬H值4-6，溫度60-80℃）；

-將羊毛纖維浸泡染浴中，攪拌1-2小時(shí)；

-取出纖維，用冷水沖洗，再熱水固定；

-晾干，檢驗(yàn)染色牢度。

注意事項(xiàng)：控制pH值，避免高溫灼傷纖維，媒染劑可增強(qiáng)牢度。

2.媒染劑作用機(jī)制：媒染劑與染料、纖維形成三元復(fù)合物，增強(qiáng)染料與纖維的化學(xué)鍵合，提高染色牢度。常見媒染劑：硫酸鋁（媒染酸性染料）、氯化鋅（媒染堿性染料）。

**5.計(jì)算題（每題15分，共25分）**

1.染料質(zhì)量：100g×30%=30g；

摩爾數(shù)：30g÷300g/mol=0.1mol；

纖維摩爾數(shù)：100g÷250g/mol×2=0.8mol；

所需染料：0.4mol（0.8mol÷2）。

2.ln(3)=E/(8.314×35K)→E≈52kJ/mol。

**8.判斷題（每題1分，共10分）**

1.×

2.×

3.√

4.√

5.√

6.×

7.×

8.√

9.√

10.×

**9.名詞解釋（每題3分，共15分）**

1.發(fā)色團(tuán)：染料分子中能吸收可見光并產(chǎn)生顏色的基團(tuán)，如偶氮基、硝基等。

2.上染速率：染料從染浴轉(zhuǎn)移到纖維的速度。

3.媒染劑：增強(qiáng)染料與纖維結(jié)合的物質(zhì)，如金屬鹽。

4.染色牢度：染料在染色后抵抗洗脫、摩擦等破壞的能力。

5.染料：能賦予纖維顏色的有機(jī)或無機(jī)化合物。

**10.簡答題（每題6分，共12分）**

1.陽離子染料分子結(jié)構(gòu)中含氮原子，在堿性條件下釋放陽離子，與纖維陰離子結(jié)合；酸性染料含磺酸基，在酸性條件下與纖維陽離子結(jié)合。

2.酸性染料、堿性染料、直接染料、媒染劑、溫度、pH值、纖維性質(zhì)均影響染色牢度。

**11.論述題（每題8分，共16分）**

1.發(fā)色團(tuán)決定吸收光譜，助色基增強(qiáng)色強(qiáng)度；分子極性影響上染速率；離子性決定與纖維結(jié)合方式。

2.洗滌、摩擦、光照、化學(xué)品作用會(huì)破壞染料-纖維鍵合，媒染劑可增強(qiáng)鍵合，pH值影響穩(wěn)定性。

**12.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題（每題10分，共20分）**

1.實(shí)驗(yàn)方案：

-配制堿性染料染?。╬H值8-10，溫度50-60℃）；

-將絲綢纖維浸泡染浴中，攪拌1小時(shí)；

-冷水沖洗，熱水固定；

-晾干，檢驗(yàn)染色牢度。

注意事項(xiàng)：避免高溫，絲綢蛋白質(zhì)易損傷。

2.媒染劑作用機(jī)制同前，硫酸鋅、氯化銅等可增強(qiáng)堿性染料上染。

**13.計(jì)算題（每題10分，共20分）**

1.染料質(zhì)量：200g×25%=50g；

摩爾數(shù)：50g÷350g/mol=0.14mol；

纖維摩爾數(shù)：200g÷140g/mol×3=4.29mol；

所需染料：1.29mol（4.29mol÷3）。

2.ln(5)=E/(8.314×40K)→E≈69kJ/mol。

**14.綜合應(yīng)用題（每題12分，共24分）**

1.選擇酸性染料，因棉纖維為纖維素，直接染料上染快但牢度低，酸性染料更穩(wěn)定。

2.實(shí)驗(yàn)方案：

-分別用兩種染料染色棉纖維，記錄上染速率、色牢度；

-分析磺酸基對(duì)上染的影響。

**15.案例分析題（每題8分，共16分）**

1.原因：pH值不當(dāng)、媒染不足、纖維預(yù)處理不當(dāng)；改進(jìn)：優(yōu)化染浴條件，使用合適的媒染劑。

2.陽離子染料用于滌綸、腈綸，如冰藍(lán)染滌綸；合成纖維染色需高溫高壓，如分散染料。

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**知識(shí)點(diǎn)分類總結(jié)**

1.**染料結(jié)構(gòu)與分類**

-芳香環(huán)、發(fā)色團(tuán)（偶氮、硝基）、助色基（磺酸基、羧基）；

-酸性染料（磺酸基）、堿性染料（季銨鹽）、直接染料（不溶性）、陽離子染料（氮原子）。

2.**纖維染色原理**

-靜電引力（酸性/堿性染料）、物理吸附（直接染料）；

-媒染作用（金屬離子形成三元復(fù)合物）。

3.**染色工藝**

-染浴pH值、溫度、時(shí)間控制；

-固色與后處理（熱水、媒染劑）。

4.**影響因素**

-纖維性質(zhì)（蛋白質(zhì)/纖維素）；

-環(huán)境因素（溫度、pH值）；

-染料特性（分子量、離子性）。

5.**計(jì)算與實(shí)驗(yàn)**

-摩爾濃度計(jì)算；

-活化能（Arrhenius方程）；

-實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（步驟、注意事項(xiàng)）。

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**各題型知識(shí)點(diǎn)詳解及示例**

1.**選擇題**

-示例：酸性染料選B（萘酚），因其含磺酸基，適合棉纖維。

2.**填空題**

-示例：酸性染料染浴pH值4-6，因磺酸基需酸性環(huán)境。

3.**簡答題**

-示例：陽離子染料上染原理：纖維帶負(fù)電荷，染料陽離子靜電結(jié)合。

4.**實(shí)驗(yàn)題**

-示例：羊毛染堿性染料需堿性條件，因羊毛蛋白質(zhì)帶負(fù)電荷。

5.**計(jì)算題**

-示例：染料用量計(jì)算：20