2025年大学第四学年（化学）高分子化学实验试题及答案.doc

2025年大学第四学年（化学）高分子化学实验试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共30分）
答题要求：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共10题，每题3分)
1. 以下哪种引发剂不属于自由基聚合引发剂？（ ）
A. 过氧化物
B. 偶氮化合物
C. 有机金属化合物
D. 氧化还原体系
2. 乳液聚合的特点不包括（ ）
A. 聚合反应速度快
B. 聚合物分子量高
C. 散热容易
D. 产物纯净
3. 下列哪种单体不能进行阴离子聚合？（ ）
A. 苯乙烯
B. 甲基丙烯酸甲酯
C. 氯乙烯
D. 丁二烯
4. 逐步聚合反应中，官能团等活性理论的适用条件不包括（ ）
A. 体系中无杂质
B. 官能团活性不受分子链长短影响
C. 反应温度恒定
D. 聚合度不高
5. 自由基聚合中，链终止方式不包括（ ）
A. 偶合终止
B. 歧化终止
C. 向单体转移终止
D. 向引发剂转移终止
6. 阳离子聚合的引发剂不包括（ ）
A. 质子酸
B. Lewis酸
C. 有机金属化合物
D. 过氧化物
7. 乳液聚合中，乳化剂的作用不包括（ ）
A. 降低表面张力
B. 形成胶束
C. 引发聚合反应
D. 使乳液稳定
8. 下列哪种聚合方法不属于连锁聚合？（ ）
A. 本体聚合
B. 溶液聚合
C. 悬浮聚合
D. 缩聚反应
9. 自由基聚合中，引发剂分解速率常数与下列哪种因素无关？（ ）
A. 温度
B. 引发剂浓度
C. 溶剂种类
D. 单体浓度
10. 逐步聚合反应中，反应程度与转化率的关系是（ ）
A. 反应程度大于转化率
B. 反应程度小于转化率
C. 反应程度等于转化率
D. 无固定关系

第II卷（非选择题 共70分）
11. （10分）简述自由基聚合反应的机理，包括链引发、链增长、链终止三个阶段。
12. （15分）比较本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合和乳液聚合四种聚合方法的优缺点。
13. （15分）在自由基聚合反应中，影响聚合反应速率和聚合物分子量的因素有哪些？
14. （15分）材料：某高分子材料生产厂家，在生产过程中发现产品分子量分布不均匀。已知该产品采用自由基聚合方法生产，引发剂为过氧化物，单体为苯乙烯。
问题：请分析可能导致产品分子量分布不均匀的原因，并提出改进措施。
15. （15分）材料：某科研团队研究一种新型高分子材料的合成。该材料由两种单体通过逐步聚合反应合成，反应过程中发现反应速率较慢。
问题：请分析可能导致反应速率慢的原因，并提出加快反应速率的方法。

答案：1.C 2.D 3.C 4.C 5.D 6.D 7.C 8.D 9.D 10.A
11. 自由基聚合反应机理：链引发阶段，引发剂分解产生初级自由基，初级自由基与单体加成形成单体自由基；链增长阶段，单体自由基不断与单体分子加成，使链不断增长；链终止阶段，链自由基相互作用形成稳定分子，包括偶合终止和歧化终止。
12. 本体聚合优点：产品纯净，无需后处理；缺点：散热困难，易出现自动加速现象。溶液聚合优点：散热容易，可连续生产；缺点：产物浓度低，后处理麻烦。悬浮聚合优点：散热容易，产物颗粒较大易分离；缺点：有分散剂残留。乳液聚合优点：聚合反应速度快，聚合物分子量高，散热容易；缺点：产物中含有乳化剂等杂质。
13. 影响自由基聚合反应速率的因素有引发剂浓度、单体浓度、温度、引发剂分解速率常数等；影响聚合物分子量的因素有链终止方式、单体浓度、温度、引发剂浓度、链转移反应等。
14. 可能原因：引发剂分解不均匀，导致自由基产生速率不一致；聚合过程中散热不均匀，局部温度过高或过低影响反应速率；单体纯度不够，含有杂质影响反应。改进措施：选择分解均匀的引发剂；优化聚合反应装置的散热条件；提高单体纯度。
15. 可能原因：单体活性低；反应温度低；催化剂用量不足；体系中有杂质阻碍反应。加快反应速率的方法：选择活性高的单体；提高反应温度；增加催化剂用量；对体系进行除杂处理。