《高分子化學(xué)》試題試卷及答案

PAGEPAGE5《高分子化學(xué)》課程試題總分班級學(xué)號姓名總分得分得分一、基本概念（共10分,每小題2分）⒈鏈增長反應(yīng)⒉.相對分子質(zhì)量分布曲線⒊向單體轉(zhuǎn)移常數(shù)⒋本體聚合⒌聚合度相似的化學(xué)反應(yīng)得分得分二、填充題（根據(jù)題意，在下列各題的橫線處，填上正確的答案，本大題共6小題，每空1分，總計20分）⒈..按橡膠的成本、產(chǎn)量和性能可將其分為橡膠和橡膠。⒉引發(fā)劑引發(fā)的自由基聚合體系中，影響聚合速率的因素是、、和。⒊陰離子聚合體系中活性中心離子對可能以、和等三種形態(tài)存在。⒋烯類單體自由基聚合時,終止方式與和有關(guān)，最后由決定。⒌線型縮聚的單體有、、、和等。⒍聚合物的平均聚合度變大的化學(xué)反應(yīng)有、和等。得分得分三、簡答題（共3小題，共20分）⒈（5分）何謂解散聚？與聚合物的結(jié)構(gòu)有何關(guān)系？寫出PMMA解聚的化學(xué)反應(yīng)方程式。⒉（5分）何謂縮聚，縮聚反應(yīng)中“官能團等活性理論的假定”內(nèi)容是什么？根據(jù)其假定寫出聚酯化反應(yīng)的方程式。⑴⑵⒊⑴⑵⑶⑶與⑸⑸四、計算題（共40分,根據(jù)題目要求，計算下列各題）1.（本題20分）已知：甲基丙烯酸甲酯（M1）和丙烯腈（M2）在60℃時進行自由基共聚合，實驗數(shù)據(jù)如下：共聚物組成與原料組成的關(guān)系實驗號原料單體組成/mol·L-1瞬時共聚物組成中含N量×100MMA（M1）AN（M2）1230.05360.03250.01290.01490.03640.05902.535.7511.08提示：純聚丙烯腈(PAN)中含N量為26.4%；；試根據(jù)上述數(shù)據(jù)用截距-斜率法求共聚體系的競聚率r1和r2值？曲線⒉（本題10分）用ABIN作引發(fā)劑（濃度為0。1mol/L），使苯乙烯在40℃下于膨脹計中進行聚合，用N,N-二苯基-N-2,4,6-三硝基苯肼自由基（DPPH）作阻聚劑，實驗結(jié)果表明，阻聚劑的用量與誘導(dǎo)期成直線關(guān)系，當(dāng)DPPH用量分別為0和8×10-5mol·L-1時，誘導(dǎo)期分別為0和15min。已知：ABIN在40℃時的半衰期t1/2=150h，試求ABIN的引發(fā)效率f。3.(10分)某一耐熱性芳族聚酰胺其數(shù)均相對分子質(zhì)量為24116。聚合物經(jīng)水解后，得39.31%(質(zhì)量百分數(shù))對苯二胺，59.81%(質(zhì)量百分數(shù))對苯二甲酸，0.88%苯甲酸(質(zhì)量百分數(shù))。對苯二胺的相對分子質(zhì)量為108，對苯二甲酸的相對分子質(zhì)量為166，苯甲酸的相對分子質(zhì)量為122。試寫出聚合物結(jié)構(gòu)式和其水解反應(yīng)式？計算聚合物的數(shù)均相對分子質(zhì)量？提示：取100g水解物為計算的標(biāo)準(zhǔn)。得分得分（共10分，每錯一個方程式扣一分）以TiCl3和Al(C2H5)3為引發(fā)劑,H2為相對分子質(zhì)量調(diào)節(jié)劑,寫出丙烯配位陰離子聚合有關(guān)的基元反應(yīng)方程式（不考慮活性中心形式）?！陡叻肿踊瘜W(xué)》課程試題答案一、基本概念（共10分,每小題2分）⒈鏈增長反應(yīng)：活性單體(或單體自由基)與更多的單體加成,形成含有更多結(jié)構(gòu)單元的活性增長鏈的反應(yīng)。⒉.相對分子質(zhì)量分布曲線：把一個聚合物試樣按相對分子質(zhì)量大小分成若干級分,測定每一級分的相對分子質(zhì)量和質(zhì)量,并且計算出其質(zhì)量分數(shù)。以相對分子質(zhì)量M為橫坐標(biāo),質(zhì)量分數(shù)w(x)為縱坐標(biāo)作圖,得一曲線.該曲線為相對分子質(zhì)量分布曲線。⒊向單體轉(zhuǎn)移常數(shù)：鏈自由基向單體轉(zhuǎn)移反應(yīng)的速率常數(shù)與鏈增長反應(yīng)速率常數(shù)的比值，謂之。，表征鏈自由基向單體轉(zhuǎn)移的難易程度。⒋本體聚合：單體在少量引發(fā)劑（甚至不加引發(fā)劑，而是在光或熱的作用下）作用下，生成高聚物的過程。⒌聚合度相似的化學(xué)反應(yīng)：如果聚合物的化學(xué)反應(yīng)是發(fā)生在側(cè)基官能團上,很顯然這種化學(xué)反應(yīng)不涉及聚合物大分子的聚合度,反應(yīng)前后聚合度不變,把這種聚合物的化學(xué)反應(yīng)稱為聚合度相似的化學(xué)反應(yīng)。二、計算題（共40分,根據(jù)題目要求，計算下列各題）1.（本題20分）已知：甲基丙烯酸甲酯（M1）和丙烯腈（M2）在60℃時進行自由基共聚合，實驗數(shù)據(jù)如下：共聚物組成與原料組成的關(guān)系實驗號原料單體組成/mol·L-1瞬時共聚物組成中含N量×100MMA（M1）AN（M2）1230.05360.03250.01290.01490.03640.05902.535.7511.08提示：純聚丙烯腈(PAN)中含N量為26.4%；；試根據(jù)上述數(shù)據(jù)用截距-斜率法求共聚體系的競聚率r1和r2值？解：序號共聚物組成123含N量2.53含N量5.75含N量11.0890.4878.2258.030.90480.78220.58039.5821.7841.970.1810.4110.792序號1233.6464.9992.6592.9170.8931.9030.4190.4240.2190.7330.065-0.079曲線⒉（本題10分）用ABIN作引發(fā)劑（濃度為0。1mol/L），使苯乙烯在40℃下于膨脹計中進行聚合，用N,N-二苯基-N-2,4,6-三硝基苯肼自由基（DPPH）作阻聚劑，實驗結(jié)果表明，阻聚劑的用量與誘導(dǎo)期成直線關(guān)系，當(dāng)DPPH用量分別為0和8×10-5mol·L-1時，誘導(dǎo)期分別為0和15min。已知：ABIN在40℃時的半衰期t1/2=150h，試求ABIN的引發(fā)效率f。3.(10分)某一耐熱性芳族聚酰胺其數(shù)均相對分子質(zhì)量為24116。聚合物經(jīng)水解后，得39.31%(質(zhì)量百分數(shù))對苯二胺，59.81%(質(zhì)量百分數(shù))對苯二甲酸，0.88%苯甲酸(質(zhì)量百分數(shù))。試寫出聚合物結(jié)構(gòu)式和其水解反應(yīng)式？計算聚合物的數(shù)均相對分子質(zhì)量？解答：取100g水解物為計算的標(biāo)準(zhǔn)其中含對苯二胺的mol數(shù)為39.31/108=0.364；含對苯二甲酸的mol數(shù)為59.81/166=0.360；含苯甲酸的mol數(shù)為0.88/122=0.0072；對苯二胺：對苯二甲酸：苯甲酸=0.364：0.360：0.0072=101：100：2通過計算說明對苯二胺和對苯二甲酸非等摩爾比投料，同時還用苯甲酸作官能團封鎖劑控制聚酰胺的相對分子質(zhì)量。因此，該聚酰胺的結(jié)構(gòu)式及水解反應(yīng)式為驗證：對苯二胺在水解產(chǎn)物中占質(zhì)量百分數(shù)為：對苯二甲酸在水解產(chǎn)物中占的質(zhì)量百分數(shù)為：苯甲酸在水解產(chǎn)物中占的質(zhì)量百分數(shù)為：三、填充題（根據(jù)題意，在下列各題的橫線處，填上正確的答案，本大題共6小題，每空1分，總計20分）⒈..按橡膠的成本、產(chǎn)量和性能可將其分為通用橡膠和地特種橡膠。⒉引發(fā)劑引發(fā)的自由基聚合體系中，影響聚合速率的因素是單體濃度、引發(fā)劑濃度、聚合溫度和引發(fā)劑分解活化能。⒊陰離子聚合體系中活性中心離子對可能以緊密離子對、被溶劑隔開的離子對和自由離子等三種形態(tài)存在。⒋烯類單體自由基聚合時,終止方式與單體結(jié)構(gòu)和聚合溫度有關(guān)，最后由實驗決定。⒌線型縮聚的單體有乙二醇、對苯二甲酸、己二胺、己二酸和雙酚A等。⒍聚合物的平均聚合度變大的化學(xué)反應(yīng)有嵌段、擴鏈和接枝等。四、簡答題（共3小題，共20分）⒈（5分）何謂解散聚？與聚合物的結(jié)構(gòu)有何關(guān)系？寫出PMMA解聚的化學(xué)反應(yīng)方程式。聚合物在熱的作用下發(fā)生熱降解,但降解反應(yīng)是從鏈的末端開始,降解結(jié)果變?yōu)閱误w,單體收率可達90%~100%,這種熱降解叫解聚。聚甲基丙烯酸甲酯解聚反應(yīng)可表示為：⒉（5分）何謂縮聚，縮聚反應(yīng)中“官能團等活性理論的假定”內(nèi)容是什么？根據(jù)其假定寫出聚酯化反應(yīng)的方程式。假定任何反應(yīng)階段,反應(yīng)物兩端官能團具有相同的反應(yīng)能力和參與反應(yīng)的機會。即反應(yīng)物兩端官能團的反應(yīng)能力和參與反應(yīng)的機會與鏈長無關(guān)。根據(jù)官能團等活性理論的假定,可以用和一個正反應(yīng)的速率常數(shù)k1、一個逆反應(yīng)的速率常數(shù)k-1和一個平衡常數(shù)K來描述縮聚反應(yīng)平衡的特征.，用官能團的反應(yīng)來描述縮聚反應(yīng)。聚酯化反應(yīng)：⒊(共10分,每小題2分)下列單體適合何種機理聚合？并寫出有關(guān)聚合反應(yīng)簡式。⑴⑵⑴⑵⑶⑶與⑸⑸⑴苯乙烯可進行自由基聚合、陰離子聚合和陽離子聚合，聚合反應(yīng)簡式：⑵醋酸乙烯可進行自由基聚合，聚合反應(yīng)簡式：。⑶雙酚A和光氣可進行縮聚，聚合反應(yīng)簡式：⑷己二胺