高分子化學(xué)模擬題及答案1(精)

1、高分子化學(xué)模擬題及答案1(精)1 高分子化學(xué)模擬試題（一）一填空題（16分）1. 無定型高聚物的物理狀態(tài)及力學(xué)性質(zhì)隨溫度而變，其中T g 是： ；T f 是： 。而在結(jié)晶高聚物中T m 是： 。2. 、3. 三大類。根據(jù)聚合物主鏈所含元素，又可將聚合物分為： 、 、 。4. 按單體和聚合物在組成和結(jié)構(gòu)上發(fā)生變化聚合反應(yīng)可分為： 、 。按聚 合機(jī)理聚合反應(yīng)可分為： 、 。5. 尼龍-66的單體是 、 。6. 合成天然橡膠單體是 。7. 高分子化合物（又稱聚合物）其分子量一般在多大范圍內(nèi) 。8. 乳液聚合中，經(jīng)典理想體系的組成為: 、 、 、 。9. 苯乙烯連續(xù)本體聚合的散熱問題可由 、 來克服。

2、10自由基聚合的機(jī)理為： 引發(fā)、 增長、 終止；而陽離子聚合機(jī)理為： 引發(fā)、 增長、 終止。二選擇題（14分）1下列哪種物質(zhì)不是聚合物? -（ ） A 葡萄糖 B 聚乙烯 C 纖維素 D 胰島素2下列單體中哪一種最容易進(jìn)行陽離子聚合反應(yīng)-（ ）A CH 2=CH2 B CH 2=CHOCH3 C CH 2=CHCl D CH 2=CHNO23單體含有下列哪種官能團(tuán)時不能進(jìn)行縮聚反應(yīng)-（ ）A COOH B NH 2 C COOR D COR4下列哪種物質(zhì)不能作為陽離子聚合的引發(fā)劑-（ ）A 正碳離子鹽 B 有機(jī)堿金屬 C 質(zhì)子酸 D Lewis 酸5苯醌是常用的分子型阻聚劑，一般用單體的百分之

3、幾就能達(dá)到阻聚效果-（ ）A 1.0%一0.5% B 1.0%一2.0% C 2.0%一5.0% D 0.1%一0.001%6下列哪種物質(zhì)不是高效阻聚劑-（ ）A 硝基苯 B 苯醌 C FeCl 3 D O 27下列因素不能使聚合熱降低的是-（ ）A 取代基的位阻效應(yīng) B 共軛效應(yīng)C 帶上電負(fù)性強(qiáng)的取代基 D 溶劑化三解答題（50分）1（5分）寫出下列物質(zhì)的中文名稱。（1）PE （2）PMMA （3）ABS （4）PVC （5）DPPH2（7分）試寫出過氧化苯甲酰為引發(fā)劑，以CCl 4為溶劑，苯乙烯為單體聚合生成聚苯乙2烯的基本反應(yīng)及可能出現(xiàn)的副反應(yīng)。3（4分）寫出下列常用引發(fā)劑的分子式和分解

4、反應(yīng)式（1）偶氮二異庚睛；（2）過氧化十二酰。4（6分）判斷下列烯類單體適合哪種聚合機(jī)理：自由基聚合、陽離子聚合或陰離子聚合，并簡單說明其原因。（1） CH 2=C(CH3 2（2） CH 2=C(CNCOOR（3） CH 2= CHC6H 55（7分）在自由基聚合反應(yīng)中，何種條件下會出現(xiàn)反應(yīng)自動加速現(xiàn)象。試討論其產(chǎn)生的原因以及促進(jìn)其產(chǎn)生和抑制的方法。6（6分）寫出聚合物名稱，單體名稱和聚合反應(yīng)式。指明屬于是屬于哪種反應(yīng)類型（如是加聚、縮聚還是開環(huán)聚合，是連鎖聚合還是逐步聚合）（1） 2 5（2） 2C(CH3=CHCH2n （3） 滌綸7（6分）請解釋影響自由基引發(fā)效率的兩種現(xiàn)象：籠蔽效應(yīng)；

5、誘導(dǎo)分解。四計算題（12分）1（5分）有下列所示三成分組成的混合體系：成分1：重量分?jǐn)?shù)=0.5，分子量=1104成分2：重量分?jǐn)?shù)=0.4，分子量=1105成分3：重量分?jǐn)?shù)=0.1，分子量=1106求這個混合體系的數(shù)均分子量和重均分子量以及分子量分布寬度指數(shù)。2. （7分）已知BPO 在60的半衰期為48小時，甲基丙烯酸甲酯在60的k p 2/kt =110-2L/（mol s ）。如果起始投料量為每100ml 溶液（溶劑為惰性）中含20g 甲基丙烯酸甲酯和0.1克BPO ，試求（1） 10%單體轉(zhuǎn)化為聚合物需多少時間；（2） 反應(yīng)初期生成的聚合物的動力學(xué)鏈長。3 (12分 醋酸乙烯在60以偶氮

6、二異丁腈為引發(fā)劑進(jìn)行本體聚合，其動力學(xué)數(shù)據(jù)如下：d k =1.1610-5s -1，p k =3700 L(mols -1，t k =7.4107 L(mols -1，c (M=10.86mol/L，c (I=0.20610-3mol/L，C M =1.9110-4，偶合終止占動力學(xué)終止的90%，試求所得聚醋酸乙烯的n X 。五推導(dǎo)題（8分）寫出并推導(dǎo)自由基聚合微觀動力學(xué)方程。指出何時其速率與引發(fā)劑成一級關(guān)系，何時與單體濃度成1.5次方關(guān)系。3 高分子化學(xué)模擬試題-1（標(biāo)準(zhǔn)答案）一填空題（每空0.5分，共16分）1 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、粘流溫度、熔點2 溶液縮聚、固相縮聚、界面縮聚3 塑料、橡膠、

7、纖維、碳鏈聚合物、雜鏈聚合物、元素有機(jī)聚合物4 縮聚反應(yīng)、加聚反應(yīng) 連鎖聚合反應(yīng)、逐步聚合反應(yīng)5 己二酸、己二胺6 異戊二烯7 1041068 難溶于水的單體 、 水溶性引發(fā)劑 、 水溶性乳化劑、 去離子水9 預(yù)聚、后聚合兩段10. 快 、速 、 快 、 快 、 難二選擇題（每題2分，共14分）1 A2 B3 D4 B5 D6 A7 C三解答題1（5分）答： （1）PE 聚乙烯（2）PMMA 聚甲基丙烯酸甲酯（3）ABS 丙烯睛-丁二烯-苯乙烯共聚物（4）PVC 聚氯乙烯（5）DPPH 1, 1-二苯基-2-三硝基-苯肼2（7分）答：基本反應(yīng)：引發(fā)：C 6H 5COOCC 6H 52C 6H

8、5COO O O4 2C 6H 5C O O C H 2=CHC 6H 5C 6H 5COCH 2CHC 6H 5增長 CH 2+CH 2=CHC6H 5CH 2CHCH 2C 6H 5C 6H 5C 6H 5終止CH 2C 6H 5CH 2C 6H 5+CH 2C CCH 2C 6H 5C 6H 5可能出現(xiàn)的副反應(yīng)：（1）引發(fā)階段由于鄙籠效應(yīng)，引發(fā)劑可能發(fā)生二次分解C 6H 5COO C 6H 5+CO2C 6H 5+C6H 5COO C 6H 5COOC 6H 5（2）鏈增長階段的競爭反應(yīng)：誘導(dǎo)分解CH 2C 6H 5C 6H 5COOCC 6H 5O O +CH 26H 5+ C6H 5

9、COC 6H 5OO鏈轉(zhuǎn)移CH 2C 6H 5+CCl 4CH 23C 6H 5CH 2C 6H 5+ CH 2=CCH=CC6H 5+CH3CC 6H 5C 6H 53（4分）（3）偶氮二異庚睛；5 (CH3 2CHCH 2C N=NCCH 2CH(CH3 23 2CHCH 2C + N2C N CN CN CH 3 CH3 CH3（4）過氧化十二酰。C 11H 23C O O C C 11H 2311H 23 + CO 2O O 24（6分）答：（4） 適合陽離子聚合，CH3為供電子基團(tuán)，CH3與雙鍵有超共軛效應(yīng)。（5） 適合陰離子和自由基聚合，兩個吸電子基并兼有共軛效應(yīng)。（6） 可進(jìn)行陽

10、離子、陰離子和自由基聚合。因為共軛體系電子的容易流動和極化5（7分）答：本體聚合和添加少量溶劑的溶液聚合等反應(yīng)往往會出現(xiàn)反應(yīng)自動加速現(xiàn)象。造成自動加速現(xiàn)象的原因是隨著反應(yīng)的進(jìn)行，體系粘度漸增或溶解性能變差，造成kt 變小，活性鏈壽命延長，體系活性鏈濃度增大。在非均相本題聚合和沉淀聚合中，由于活性鏈端被屏蔽，鏈終止反映速度大大下降，也出現(xiàn)明顯的反應(yīng)自動加速現(xiàn)象。在某些聚合反應(yīng)中，由于模板效應(yīng)或氫鍵作用導(dǎo)致kp 增大，也回出現(xiàn)反應(yīng)自動加速現(xiàn)象。反應(yīng)的自動加速大多由于體系中單位時間呢引發(fā)的鏈和動力學(xué)終止的鏈的數(shù)目不等造成活性鏈濃度不斷增大所致。若能調(diào)節(jié)引發(fā)劑的種類和用量，使引發(fā)查聲新鏈的速度也隨轉(zhuǎn)化

11、率增加而遞減，則可抑制反應(yīng)自動加速。此外，選用良溶劑、加大溶劑用量、提高聚合溫度或適當(dāng)降低聚合物的分子量等，都會減輕反應(yīng)自動加速程度。反之，則可使自動加速現(xiàn)象提前發(fā)生。6（6分）答：（1）2 5n聚己內(nèi)酰胺，單體為己內(nèi)酰胺或氨基己酸nH 2N （CH 2）5COOH 2 5CO n該反應(yīng)是縮聚，逐步聚合（2）2C(CH3=CHCH2 n聚異戊二烯，單體為異戊二烯 n CH2=C（CH3）CH=CH2 CH2C(CH3=CHCH2 n 該反應(yīng)是加聚，連鎖聚合 （7） 滌綸 聚對苯二甲酸乙二醇酯，單體為乙二醇和對苯二甲酸 nHO(CH OH+nHOOC 2 該反應(yīng)是縮聚，逐步聚合 逐步聚合 H O

12、(CH2OC COOH 2 O C nOH+(2n-1H2O O 7 分） （6 答：聚合體系中引發(fā)劑的濃度很低，當(dāng)它分解成兩個自由基后，將被周圍分子（如溶劑分 子）所包圍，像在籠子里一樣，而籠子內(nèi)單體濃度低，自由基必須擴(kuò)散出籠子，才能引發(fā)單 -1 -9 體聚合。但自由基在籠子內(nèi)的平均壽命較短，約為 10 10 s，如來不及擴(kuò)散出來，就可能 發(fā)生副反應(yīng)，形成穩(wěn)定分子，從而消耗引發(fā)劑。這種現(xiàn)象稱為籠蔽效應(yīng)。 誘導(dǎo)分解實際上是自由基向引發(fā)劑的轉(zhuǎn)移反應(yīng)。 轉(zhuǎn)移的結(jié)果是， 原自由基生成一個穩(wěn)定 分子，另產(chǎn)生了一個新的自由基，即自由基數(shù)雖沒有變化，但白白消耗了一個引發(fā)劑分子， 從而降低了引發(fā)效率。 籠蔽

13、效應(yīng)由于初級自由基受溶劑分子包圍，限制了自由基的擴(kuò)散，導(dǎo)致初級自由 基的偶合（或歧化）終止，使引發(fā)效率 f 降低。 誘導(dǎo)分解它是指鏈自由基向引發(fā)劑的轉(zhuǎn)移反應(yīng)。原來的鏈自由基或簡單自由基在 形成穩(wěn)定分子的同時，生成一個新的自由基。有由于無償?shù)南牧艘粋€引發(fā)劑分子， 故使實際引發(fā)效率降低。 四計算題 1 分） （5 Mn N M N i i i W W M i i i W W I 1 i Mi 1 1.85 104 0.5 0.4 0.1 104 105 106 M w Wi M i 0.5 104 .4 105 0.1 106 1.45 105 0 HI Mw Mn 7.84 2. （7 分）

14、答： （1） k d 0.693 4.0 10 6 s 1 t1 2 6 kt kt 1 10 2 l （m ol s） / 2 1 k p kt1 2 0.1l1 2 （m ol s） 2 / Rp k（ p =2.610 fkd 1 2 ） M I 1 2 2.6 10 5 m ol（l s） / kt mol/（ls） -5 10%單體轉(zhuǎn)化相當(dāng)于每升起始反應(yīng)的單體為 0.2mol，所需時間 t 0.2mol / l 7.69 10 8 s 2.14 h 2.6 10 5 mol （l s） / （2） v kp （kt kd f） 2 12 M 769 I 1 2 kP c(M 。 12

15、 2( fk d k t c(I1 2 3 （12 分） 解：動力學(xué)鏈長 按 f =1 計算，代入其它數(shù)據(jù)得： = k 3.7 3 10 10.86 104 -5 7 1/ 2 -3 1 / 2 = 4.78 2(11.16 10 7.4 10 (0.206 10 1 1 1.82 C 0.9 D 0.1 2 2 （C 表示偶合終止占動力學(xué)終止的百分?jǐn)?shù)，D 表示歧化終止占動力學(xué)終止的百分?jǐn)?shù)。 ） 1 1 1 CM 1.91 10-4 2.025 10-4 X n k 1.82 4.78 104 X n = 4938 即聚醋酸乙烯的平均聚合度 X n = 4938。 五 分） （8 解： 聚合總

16、速率通常以單體消耗速率（-dM/dt）表示 R dM Ri R p -（1） dt 根據(jù)大分子假設(shè)可知： Ri R p 所以（1）式可化為：R= R p -（2） 而由等活性理論可知： 鏈自由基的活性與鏈長基本無關(guān)，各步速率常數(shù)相等，kP1kP2kP3kP4kPx kP，所 以： 7 令自由基濃度M.代表大小不等的自由基 RM1.、 RM2.、RM3.、 RMX.濃度的總和，可得： 鏈增長速率方程可寫成： dM Rp k p M RMi k p M M -（3） dt p 由鏈終止反應(yīng)方程式 Mx + My Mx+y Mx + My MX + My 得到終止總速率： Rtc 2ktc M 2 Rtd 2ktd M 2 （偶合終止） （歧化終止） dM Rt 2k t M 2 -（4） dt 再根據(jù)穩(wěn)態(tài)假設(shè)理論可知：Ri