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2025年大学(理学)高分子化学试题及答案
(考试时间:90分钟 满分100分)
班级______ 姓名______
第I卷(选择题 共40分)
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20题,每题2分,每题只有一个正确答案)
1. 下列哪种物质不属于高分子化合物?( )
A. 聚乙烯 B. 葡萄糖 C. 蛋白质 D. 淀粉
2. 自由基聚合反应的引发剂是( )
A. 正丁基锂 B. 过硫酸钾 C. 三氯化铝 D. 氢氧化钠
3. 缩聚反应的实施方法不包括( )
A. 熔融缩聚 B. 溶液缩聚 C. 乳液聚合 D. 界面缩聚
4. 高分子化合物的分子量具有( )
A. 单分散性 B. 多分散性 C. 均匀性 D. 固定性
5. 下列哪种单体不能进行自由基聚合反应?( )
A. 乙烯 B. 氯乙烯 C. 醋酸乙烯酯 D. 丙烯
6. 引发剂引发自由基聚合反应时,引发剂的分解速率常数与( )有关。
A. 温度 B. 压力 C. 单体浓度 D. 引发剂浓度
7. 自由基聚合反应的链增长反应是( )
A. 吸热反应 B. 放热反应 C. 无热效应 D. 不确定
8. 缩聚反应中,官能团的反应活性与( )有关。
A. 官能团的种类 B. 反应温度 C. 反应物浓度 D. 以上都是
9. 下列哪种方法可以制备嵌段共聚物?( )
A. 逐步聚合 B. 自由基聚合 C. 阴离子聚合 D. 阳离子聚合
10. 高分子化合物的玻璃化转变温度是指( )
A. 高分子化合物从玻璃态转变为高弹态的温度
B. 高分子化合物从高弹态转变为粘流态的温度
C. 高分子化合物从玻璃态转变为粘流态的温度
D. 高分子化合物从高弹态转变为玻璃态的温度
11. 自由基聚合反应的终止方式不包括( )
A. 偶合终止 B. 歧化终止 C. 链转移终止 D. 氧化终止
12. 缩聚反应中,反应程度与( )有关。
A. 反应时间 B. 反应温度 C. 反应物浓度 D. 以上都是
13. 下列哪种单体可以进行阳离子聚合反应?( )
A. 乙烯 B. 氯乙烯 C. 异丁烯 D. 丙烯
14. 引发剂引发自由基聚合反应时,引发剂的半衰期与( )有关。
A. 温度 B. 压力 C. 单体浓度 D. 引发剂浓度
15. 自由基聚合反应的链引发反应是( )
A. 吸热反应 B. 放热反应 C. 无热效应 D. 不确定
16. 缩聚反应中,官能团的反应活性顺序为( )
A. 羧基>羟基>氨基 B. 羟基>羧基>氨基 C. 氨基>羧基>羟基 D. 羧基>氨基>羟基
17. 下列哪种方法可以制备接枝共聚物?( )
A. 逐步聚合 B. 自由基聚合 C. 阴离子聚合 D. 阳离子聚合
18. 高分子化合物的熔点是指( )
A. 高分子化合物从晶态转变为非晶态的温度
B. 高分子化合物从非晶态转变为晶态的温度
C. 高分子化合物从晶态转变为液态的温度
D. 高分子化合物从液态转变为晶态的温度
19. 自由基聚合反应的链转移反应不包括( )
A. 向单体转移 B. 向引发剂转移 C. 向溶剂转移 D. 向空气转移
20. 缩聚反应中,反应平衡常数与( )有关。
A. 反应温度 B. 反应物浓度 C. 反应压力 D. 以上都是
第II卷(非选择题 共60分)
21. (10分)简述自由基聚合反应的特点。
22. (10分)写出缩聚反应的一般通式,并举例说明几种常见的缩聚反应。
23. (10分)简述高分子化合物的结构特点。
24. (15分)材料:在高分子合成实验中,研究人员发现当使用某引发剂引发自由基聚合反应时,反应速率随着温度的升高而显著加快,但聚合物的分子量却有所降低。
问题:请分析出现这种现象的原因。
25. (15分)材料:现有两种单体A和B,其中A含有羧基官能团,B含有羟基官能团。研究人员计划通过缩聚反应制备一种高分子化合物。
问题:请设计实验方案,说明如何控制反应条件以获得较高分子量的聚合物,并简述反应过程中可能出现的问题及解决方法。
答案
1. B
2. B
3. C
4. B
5. D
6. A
7. B
8. D
9. C
10. A
11. D
12. D
13. C
14. A
15. A
16. A
17. B
18. C
19. D
20. A
21. 自由基聚合反应的特点:①由链引发、链增长、链终止等基元反应组成,各步反应速率和活化能差别很大;②链引发是控制聚合反应速率的关键步骤;③聚合过程中聚合物分子量变化不大,转化率逐步提高;④反应体系中只有单体和聚合物,没有中间产物;⑤聚合物分子链的化学组成与单体相同。
22. 缩聚反应的一般通式:n aAa + n bBb → a(AB)nb + (2n - 1)ab。常见的缩聚反应:①聚酯化反应,如乙二醇和对苯二甲酸反应生成聚对苯二甲酸乙二酯;②聚酰胺化反应,如己二酸和己二胺反应生成聚酰胺-66。
23. 高分子化合物的结构特点:①分子量具有多分散性;②分子链具有一定的柔顺性,可以采取不同的构象;③分子链之间存在相互作用,如范德华力、氢键等;④高分子化合物具有聚集态结构,如晶态、非晶态、取向态等;⑤高分子化合物的结构决定其性能,不同的结构具有不同的物理化学性质。
24. 温度升高,引发剂分解速率加快,自由基生成速率增加,导致反应速率显著加快。但温度升高,链转移反应速率也加快,使得聚合物分子量降低。因为链转移反应会使自由基活性消失,不能继续参与链增长反应,从而减少了聚合物分子链的增长机会,导致分子量下降。
25. 实验方案:将A和B按化学计量比加入反应体系,在适当的温度下进行反应。反应初期,控制温度较低,使反应平稳进行,避免局部过热导致副反应。随着反应进行,逐渐升温,促进反应向生成聚合物方向进行。为提高分子量,可适当延长反应时间,同时不断排出反应生成的小分子副产物。可能出现的问题及解决方法:反应速率过慢,可适当提高温度或增加引发剂用量;分子量不高,可延长反应时间或减少链转移剂用量;反应体系出现凝胶化,可适当降低反应物浓度或调整反应温度。
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