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2025年大学化学（无机合成基础）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40分）
（总共8题，每题5分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填写在括号内）
w1. 下列哪种方法不属于常见的无机合成方法？（ ）
A. 高温固相法 B. 水热法 C. 离子交换法 D. 光刻法
w2. 在高温固相合成中，为了促进反应进行，通常会采取以下哪种措施？（ ）
A. 降低反应温度 B. 增加反应物颗粒大小 C. 延长反应时间 D. 减少反应物用量
w3. 水热法合成无机材料时，以下关于反应条件的说法正确的是？（ ）
A. 反应温度越低越好 B. 反应压力越高越好 C. 需控制合适的温度和压力 D. 无需考虑反应时间
w4. 以下哪种物质常用于离子交换法合成无机材料？（ ）
A. 氢氧化钠 B. 氯化钠 C. 离子交换树脂 D. 碳酸钙
w5. 对于溶胶 - 凝胶法合成无机材料，下列说法错误的是？（ ）
A. 起始原料通常是金属醇盐 B. 经过水解和缩聚反应 C. 最终产物为均匀的溶胶 D. 可以制备多种形态的材料
w6. 化学气相沉积法合成无机薄膜时，反应气体通常需要满足什么条件？（ ）
A. 常温常压 B. 高温高压 C. 能够发生化学反应 D. 不与基底材料反应
w7. 在无机合成中，选择合适的溶剂主要考虑的因素不包括以下哪项？（ ）
A. 对反应物的溶解性 B. 沸点 C. 颜色 D. 化学稳定性
w8. 以下哪种无机合成方法适合制备纳米级别的材料？（ ）
A. 沉淀法 B. 高温煅烧法 C. 微波合成法 D. 电解法

第II卷（非选择题，共60分）
w9. （10分）简述高温固相法合成无机化合物的基本原理和一般步骤。

w10. （15分）水热法合成无机材料具有许多优点，请详细阐述水热法的特点以及适用范围。

材料：在水热反应中，将金属盐和有机配体溶解在适当的溶剂中，密封于反应釜内，在高温高压条件下反应一段时间后，可得到具有特定结构和性能的无机材料。

w11. （15分）离子交换法在无机合成中有广泛应用，请结合材料说明离子交换法的原理，并举例说明其在制备某种无机材料中的应用。
材料：离子交换法是利用离子交换树脂上的可交换离子与溶液中的离子进行交换反应。例如，将含有特定金属离子的溶液通过阳离子交换树脂柱，溶液中的金属离子会与树脂上的氢离子发生交换，从而实现对金属离子的分离和富集，进而用于合成特定的无机材料。

w12. （20分）化学气相沉积法是制备无机薄膜的重要方法，请根据材料描述其过程，并分析该方法的优缺点。
材料：化学气相沉积法是把含有构成薄膜元素的气态反应剂或液态反应剂的蒸气及反应所需其它气体引入反应室，在衬底表面发生化学反应生成薄膜。例如，通过将硅烷等气态反应物引入反应室，在高温和催化剂作用下，硅烷分解并在基底上沉积出硅薄膜。

答案：
w1. D
w2. C
w3. C
w4. C
w5. C
w6. C
w7. C
w8. C
w9. 高温固相法基本原理是在高温下，反应物之间通过原子或离子的扩散、迁移等过程发生化学反应生成目标产物。一般步骤：首先将反应物按化学计量比准确称量、充分研磨混合均匀；然后将混合物置于高温炉中加热，在一定温度下保持一段时间，使反应充分进行；最后冷却至室温，对产物进行研磨、洗涤、干燥等后处理得到所需无机化合物。
w10. 水热法特点：能在相对温和条件下合成具有特殊结构和性能的材料；可精确控制产物的晶型、粒径等；能制备一些在常规条件下难以合成的化合物。适用范围：适合制备氧化物、硫化物、金属配合物等多种无机材料，尤其在纳米材料合成方面应用广泛。
w11. 离子交换法原理：利用离子交换树脂上可交换离子与溶液中离子进行交换。如制备沸石分子筛时，将含有金属离子的溶液通过阳离子交换树脂柱，使溶液中金属离子与树脂上氢离子交换，富集特定金属离子，再通过后续处理合成具有特定结构和性能的沸石分子筛。
w12. 化学气相沉积法过程：把含薄膜元素的气态反应剂等引入反应室，在衬底表面发生化学反应生成薄膜。优点：可精确控制薄膜成分和厚度；能在复杂形状基底上均匀沉积薄膜；可制备高质量、致密的薄膜。缺点：设备复杂，成本较高；反应条件要求严格；可能产生副反应影响薄膜质量。