染料化学课后习题答案
第一章
一.何谓染料以及构成染料的条件是什么？试述染料与颜料的异同点。
答：染料是能将纤维或其他基质染成一定颜色的有色有机化合物。成为染料需要具备以下两个条件：（1）可溶于水，或者可在染色时转变成可溶状态，对纤维有一定的亲合力。（2）能够使纤维着色，且上染后具有一定的染色牢度。染料与颜料的相同点：都可以用于纤维或基质的着色。不同点：染料主要用于纺织物的染色和印花，它们大多可溶于水，有的可在染色时转变成可溶状态。染料可直接或通过某些媒介物质与纤维发生物理的和化学的结合而染着在纤维上。染料主要的应用领域是各种纺织纤维的着色，同时也广泛地应用于塑料、橡胶、油墨、皮革、食品、造纸等工业。颜料是不溶于水和一般有机溶剂的有机或无机有色化合物。它们主要用于油漆、油墨、橡胶、塑料以及合成纤维原液的着色，也可用于纺织物的染色及印花。颜料本身对纤维没有染着能力，使用时是通过高分子粘合剂的作用，将颜料的微小颗粒粘着在纤维的表面或内部。
二．试述染料和颜料的分类方法；写出各类纺织纤维染色适用的染料（按应用分类）。
答：染料分类：
1.按化学结构分类分为：偶氮染料、蒽醌染料、芳甲烷染料、靛族染料、硫化染料、酞菁染料、硝基和亚硝基染料，此外还有其他结构类型的染料，如甲川和多甲川类染料、二苯乙烯类染料以及各种杂环类染料等。
2. 按应用性能分为：直接染料、酸性染料、阳离子染料、活性染料、不溶性偶氮染料、分散染料、还原染料、硫化染料、缩聚染料、荧光增白剂，此外，还有用于纺织品的氧化染料（如苯胺黑）、溶剂染料、丙纶染料以及用于食品的食用色素等。纺织纤维按其来源可以分为3类，植物纤维，动物纤维，合成纤维；对于植物纤维，如棉，麻可用直接染料，活性染料，还原染料，不溶性偶氮染料，硫化染料，缩聚染料进行染色。对于动物纤维，如羊毛，蚕丝可以用酸性染料，中性染料，媒染染料，活性染料进行着色。合成纤维，常见的有涤纶，锦纶，腈纶，涤纶可以用分散染料染色，锦纶可以用酸性染料染色，腈纶可以用阳离子染料染色。
三、按染料应用分类，列表说明各类染料的结构和性质特点、染色对象、方法。
答：如下表所示，
染料名称结构性质特点染色对象及方法
直接染料直接染料是一类水溶性阴离子染料。染料分
子中大多含有磺酸基，有的则具有羧基，染
料分子与纤维素分子之间以范德华力和氢
键相结合。
直接染料主要用于纤维素纤维的染色，也可用于
蚕丝、纸张、皮革的染色。染色时染料在染液中
直接上染纤维，通过范德华力和氢键等吸附于纤
维上。
酸性染料酸性染料是一类水溶性阴离子染料。染料分
子中含磺酸基、羧基等酸性基团，通常以钠
盐的形式存在，在酸性染浴中可以与蛋白质
纤维分子中的氨基以离子键结合，故称为酸
性染料。
常用于蚕丝、羊毛和聚酰胺纤维以及皮革染色。
酸性染料，通过自身亲和力上染纤维，并以离子
键与纤维结合；酸性媒染染料，其染色条件和酸
性染料相似，但需要通过某些金属盐的作用，在
纤维上形成螯合物才能获得良好的耐洗性能；酸
性含媒染料，有一些酸性染料的分子中具有螯合
金属离子，水解倾向小，染色牢度好。
阳离子染料阳离子染料可溶于水，呈阳离子状态，早期
的染料分子中具有氨基等碱性基团，常以酸
盐形式存在。
主要用于聚丙烯腈纤维的染色，染色时能与蚕丝
等蛋白质纤维分子中的羧基负离子以盐键形式相
结合。
活性染料活性染料又称为反应性染料。这类染料分子
结构中含有活性基团，染色时能够与纤维分
子中的羟基、氨基发生共价结合而牢固地染
着在纤维上。
活性染料主要用于纤维素纤维纺织物的染色和印
花，也能用于羊毛和锦纶纤维的染色。染料通过
自身亲和力上染纤维，之后在碱剂的作用下通过
共价键与纤维牢固结合。
不溶性偶氮染料这类染料在染色过程中，由重氮组分（色基）
和偶合组分（色酚）直接在纤维上反应，生
成不溶性色淀而染着，这种染料称为不溶性
偶氮染料。
这类染料主要用于纤维素纤维的染色和印花。色
基先重氮化，然后通过亲和力上染到用色酚打底
的纤维织物，然后偶合形成不溶性色淀而牢固存
在织物上。
分散染料
分散染料是一类结构简单，水溶性极
低，在染浴中主要以微小颗粒的分散体存在
的非离子染料。分散染料的化学结构以偶氮
和蒽醌类为主，也有杂环类分散染料。
分散染料主要用于聚酯纤维的染色和印花，同时
也可用于醋酯纤维以及聚酰胺纤维的染色。染色
时必须借助分散剂将染料均匀地分散在染液中，
然后对各类合成纤维进行染色。
还原染料还原染料大都属于多环芳香族化合物，其分
子结构中不含有磺酸基，羧酸基等水溶性基
团。它们的基本特征是在分子的共轭双键系
统中，含有两个或两个以上的羰基
（
C O
），因此可以在保险粉的作用
下，使羰基还原成羟基，并在碱性水溶液中
成为可溶性的隐色体钠盐。
还原染料主要用于纤维素纤维的染色。染色时，
它们在含有还原剂(如Na2S2O4，连二亚硫酸钠，
俗称保险粉)的碱性溶液中被还原成水溶性的隐色
体钠盐后上染纤维，再经氧化后重新成为不溶性
染料而固着在纤维上。
硫化染料硫化染料是一类水不溶性染料，一般是由芳
胺类或酚类化合物与硫磺或多硫化钠混合
加热制得，这个过程叫做硫化
硫化染料主要用于纤维素纤维的染色。染色
时，它们在硫化碱溶液中被还原为可溶状态，上
染纤维后，经过氧化又成不溶状态固着在纤维上。
缩聚染料缩聚染料是一类在上染过程中或上染以后，
染料本身分子间或与纤维以外的化合物能
够发生共价键结合，从而增大分子的染料。
缩聚染料分子中含有硫代硫酸基
（—SSO3Na），它们在硫化钠、多硫化钠等
作用下，能将亚硫酸根从硫代硫酸基上脱落
下来，并在染料分子间形成—S—S—键，使
两个或两个以上的染料分子结合成不溶状
态而固着在纤维上。
缩聚染料可溶于水，它们在纤维上能脱去水溶
性基团而发生分子间的缩聚反应，成为相对分子
质量较大的不溶性染料而固着在纤维上。目前，
此类染料主要用于纤维素纤维的染色和印花，也
可用于维纶的染色。
六.何谓染色牢度，主要有哪些指标来评价染料的染色牢度？
答：习惯上，将纺织物上的染料在服用或加工处理过程中经受各种因素的作用而在不同程度上能保持其原来色泽的性能叫做染色牢度。染料在纺织物上所受外界因素作用的性质不同，就有各种相应的染色牢度，例如日晒、皂洗、气候、氯漂、摩擦、汗渍、耐光、熨烫牢度以及毛织物上的耐缩绒和分散染料的升华牢度等。
七.何谓功能染料？试述功能染料在功能纺织品和生物医疗中的应用。
答：功能性染料是一类具有特殊功能或应用性能的染料，这种特殊功能指的是染料用于着色用途以外的性能,通常都与近代高、新技术领域关联的光、电、热、化学、生化等性质相关。
8第二章
一、何谓染料中料？有哪些常用的中料，它们主要通过哪几类反应来合成的？试写出下列中料的合成途径（从芳烃开始）
1．OH NH2
SO3Na
NaO3S
2.
CH CH
SO3Na NaO3S
NO2
O2N
3.
C
HC
C
N
N
CH3
HO
4.
OH
NH2
NaO3S
5.
OH
NaO3S
NH2
6.
O
O
NH2
NH2
7.
O
O
OH
OH
8.
O
O
NH
NH
9.
O
O
NH2
答：由苯、甲苯、二甲苯、萘和蒽醌等基本原料开始，要先经过一系列化学反应把它们制成各种芳烃衍生物，然后再进一步制成染料。习惯上，将这些还不具有染料特性的芳烃衍生物叫做“染料中间体”简称“中间体”或“中料”。合成染料主要是由为数不多的几种芳烃（苯、甲苯、二甲苯、萘和蒽醌等）作为基本原料而制得的。常用的中间体有，苯胺，硝基苯，卤代苯，烷基苯，苯酚，萘酚，苯磺酸，萘磺酸等。合成染料中料的反应主要可归纳为三类反应，其一是通过亲电取代使芳环上的氢原子被－NO2、－Br、－Cl、－SO3Na、－R等基团取代的反应；其二是芳环上已有取代基转变成另一种取代基的反应，如氨化、羟基化等；其三是形成杂环或新的碳环的反应，即成环缩合。
(1)
OH NH2
SO3Na
NaO3S
H2SO4
94%
SO3H
2
SO4SO
3
H
HO3S SO3H
SO3H
HNO3
HO3S SO3H
SO3H
NO2
Fe+HCl
HO3S SO3H
SO3H
NH2
(1)50%NaOH
(2)H
(2)
CH CH SO 3N a
NaO 3S
NO 2
O 2N
CH 3
O 2N CH 3
H 2SO 4 SO 3
CH 3SO 3N a
O 2N [O]
HNO 3
（3）
C
CH
C N N
CH 3HO Cl 2 FeCl 3
Cl
NH 2NH 2
NHNH 2
CH 3COC H 2CO CH 2CH 3
（4）
SO 3H
SO 3H
NH 2
SO 3H
OH (NH 4)2SO 3, NH
3
145℃
SO 3H
NH 2
HO 3S
SO 3H
H 2SO 4 SO 3
稀H 2SO 4NH 2
HO 3S
SO 3H
NH 2
HO 3S
OH
125℃
58% NaOH 205℃
OH
(1)NaOH (2)H
H 2SO 4
, 270℃
(5)
H 2SO4 SO 3
OH
SO 3H
HO 3S
SO 3H
HO 3S NH 2
HO 3S
NH 2
OH
65％ NaOH
勃契勒
反应
SO 3H
OH
(1)NaOH (2)H
, 270℃
(6)
O
O
H 2SO 4 SO 3HgSO 4
O
O
SO 3H
SO 3H HCl NaClO 3
O O
Cl
Cl
NH 4OH
O
O
NH 2
NH 2
(7)
O
O
H 2SO 4 SO 3
O
O
SO 3H
O
O
OH
OH
NaOH,NaClO 3
185℃
（8）
O
O NH
NH
O
O
OH
OH
[H]Zn,HCl
OH
OH OH OH H 3BO 3
NH 2
（9）
O
O
NH 2
O
O
H 2SO 4 SO 3HgSO 4
O
O
SO 3
NH 4OH
二.以氨基萘磺酸的合成为例说明萘的反应特点以及在萘环上引入羟基、氨基的常用方法。
答：萘的磺化随磺化条件，特别是随温度的不同得到不同的磺化产物。低温（<60℃）磺化时，由于α位上的反应速率比β位高，主要产物为α取代物。随着温度的提高（165℃）和时间的推移，α位上的磺酸基会发生转位生成β-萘磺酸。 （一）萘环上引入羟基的方法有
（1）酸基碱熔反应：萘磺酸在高温下（300℃）与氢氧化钠或氢氧化钾共熔时磺酸基转变成羟基
ONa
SO 3H
NaOH 270℃
H
+
OH
。
（2）羟基置换卤素反应：
Ar-Cl ＋2NaOH
Ar-ONa ＋ NaCl ＋ H 2O
H ＋
Ar-OH
NO 2
NO 2
Cl
NO 2
NO 2
ONa
NO 2
NO 2
OH
H ＋
（3）羟基置换氨基反应NH 2
OH
15－20％H 2SO 4
200℃
：
（二）在萘环上引入氨基的反应，主要是硝基还原和氨解反应， （1）硝基的还原，如
NO 2
SO 3H
SO 3H
NH 2
H 2 /Pt 或 Fe ＋HCl
。
（2）氨解反应如
OH
NH 2
NH 4HSO 3NaOH NaHSO 3
NH 3
三.以蒽醌中料的合成为例说明在蒽醌上引入羟基、氨基的常用方法。
答：蒽醌上引入羟基的常用的
方法是酸基碱熔法，如
O
O
SO 3H
NaOH 2700C
O
O
ONa H
+
O
O
OH
蒽醌上引入氨基最常用的方法是氨解法：如β-氨基蒽醌
NH 3H-T H-P
NH 3Cat H-T H-P
O
O
SO 3H
O
O Cl
O
O NH 2
O
O
NH 2
四.试述芳胺的重氮化反应机理及其影响反应的因素，阐述各类芳胺的重氮化方法及反应条件。
答：1.重氮化反应机理：色基和盐酸与亚硝酸钠的反应称为重氮化反应。对于重氮化反应本身来说，溶液中具有一定的质子浓度是一个必要的条件,反应中，首先是盐酸与亚硝酸钠作用生成亚硝酸，在酸性介质中亚硝酸与酸反应生成亚硝化试剂，反应如下：
2.重氮化反应影响因素： (1) 酸的用量和浓度：
要使反应顺利进行，酸必须过量。酸的用量取决于芳伯胺的碱性，碱性越弱，过量越多。酸的浓度影响下列反应：
Ar-NH 2 + H 3+O
Ar-NH 3+ H 2O
HNO 2 + H 2O H 3O + NO 2－
一般说，无机酸浓度低时，后一影响是主要的，浓度升高反应速率增加；随着浓度的进一步增加，前一影响逐渐成为主要因素，浓度越高反应速率反而降低。 （2）亚硝酸的用量：
重氮化反应进行时，自始至终必须保持亚硝酸稍过量，否则也会引起自我偶合反应。 （3）反应温度：
重氮化反应一般在0~5℃进行，较高温度会加速重氮盐和亚硝酸的分解。 （4）芳胺的碱性：
当酸的浓度很低时，芳胺的碱性对N-亚硝化的影响是主要的,这时芳胺的碱性越强反应速率越快。在酸的浓度较高时，
铵盐的水解难易（游离胺的浓度）是主要影响因素，这时碱性较弱的芳伯胺的重氮化速率快。 3.各类芳胺的重氮化方法及反应条件：
根据芳胺不同性质，可以确定它们的重氮化条件，如重氮化试剂（即选用的无机酸），反应温度，酸的浓度和用量以及反应时的加料顺序。
（1）碱性较强的一元胺与二元胺
如苯胺、甲苯胺、甲氧基苯胺、二甲苯胺及 -萘胺、联甲氧基苯胺等，这些芳胺的特征是碱性较强，分子中不含有吸电子基，容易和无机酸生成稳定的铵盐，铵盐较难水解，重氮化时，酸量不宜过量过多，否则溶液中游离芳胺存在量太少，影响反应速率。重氮化时，一般先将芳胺溶于稀酸中，然后在冷却的条件下，加入亚硝酸钠溶液（即顺法）。
（2）碱性较弱的芳胺
如硝基甲苯胺，硝基苯胺，多氯苯胺等，这些芳胺分子中含有吸电子取代基，碱性较弱，难以和稀酸成盐，生成铵盐。在水中也很容易水解生成游离芳胺。因此它们的重氮化反应速率比碱性较强的芳胺快，所以必须用较浓的酸加热使芳胺溶解，然后冷却析出芳胺沉淀，并且要迅速加入亚硝酸溶液以保持亚硝酸在反应中过量，否则，偶合活泼性很高的对硝基苯胺重氮液容易和溶液中游离的对硝基苯胺自偶合生成黄色的重氮胺基化合物沉淀。
（3）弱碱性芳胺
若芳胺的碱性降低到即使用很浓的酸也不能溶解时，它们的重氮化就要用亚硝酸钠和浓硫酸为重氮化试剂。在浓硫酸或冰醋酸中这些芳胺的铵盐很不稳定，并且很容易水解，在浓硫酸中仍有游离胺存在，故可重氮化。对铵盐溶解度极小的芳胺（形成钠盐），也可采用反式重氮化，即等分子量的芳胺和亚硝酸钠混合后，加入到盐酸（硫酸）和冰的混合物中，进行重氮化。
（4）氨基偶氮化合物 氨基偶氮化合物如：
N ＝N －
HO 3S
NH 2
N ＝N －
NH 2
HO 3S
在酸性介质中迅速达成如下平衡：
N ＝N －
HO 3
S
NH 2
HO 3S
NH －N ＝
＝NH
偶氮苯
醌腙体
生成的醌腙体难溶于水，不能进行重氮化反应。为了防止醌腙体的盐生成，当偶氮染料生成后，加碱溶解，然后盐析，使之全部成为偶氮体的钠盐，析出沉淀过滤。加入亚硝酸钠溶液，迅速倒入盐酸和冰水的混合物中，可使重氮反应进行到底。
（5）邻-氨基苯酚类
在常规的条件下重氮化时，很容易被亚硝酸所氧化，因此它的重氮化是在醋酸中进行的，醋酸是弱酸，与亚硝酸钠作用缓慢放出亚硝酸，并立即与此类化合物作用，可避免发生氧化作用。
NH 2
OH
SO 3H
NaNO 2CH 3COOH
N ＝N
O
SO 3H
五.试述重氮盐的偶合反应机理及其影响反应的因素，阐述各类偶合组分的偶合反应条件。
答：偶合反应条件对反应过程影响的各种研究结果表明，偶合反应是一个芳环亲电取代反应。在反应过程中，第一步是重氮盐阳离子和偶合组分结合形成一个中间产物；第二步是这个中间产物释放质子给质子接受体，生成偶氮化合物。
Ar －N ＝N NH 2
＋
Ar －N ＝N －
H
NH 2
Ar －N ＝N －
H
NH 2
Ar －N ＝N －
NH 2＋
HB
B
影响偶合反应的因素： （1）重氮盐
偶合是芳香族亲电取代反应。重氮盐芳核上有吸电子取代基存在时，加强了重氮盐的亲电子性，偶合活泼性高；反之，芳核上有给电子取代基存在时，减弱了重氮盐的亲电子性，偶合活泼性低。
（2）偶合组分的性质
偶合组分芳环上取代基的性质，对偶合活泼性具有显著的影响。在芳环上引入供电子取代基，增加芳环上的电子云密度，可使偶合反应容易进行，如酚、芳胺上的羟基、氨基是给电子取代基。重氮盐常向电子密度较高的取代基的邻对位碳原子上进攻，当酚及芳环上有吸电子取代基－Cl 、－COOH 和－SO 3H 等存在时，偶合反应不易进行，一般需用偶合活泼性较强的重氮盐进行偶合。
（3）偶合介质的pH 值
对酚类偶合组分，随着介质pH 值增加，
Ar －OH Ar －O ＋ H
有利于生成偶合组分的活泼形式酚负氧离子，偶合速率迅速增大，pH 增加至9左右时，偶合速率达到最大值。当pH 值大于10
后，继续增加pH 值，重氮盐会转变成无偶合能力的反式重氮酸钠盐Ar
N ＝N
O Na 。由此，降低了偶合反应速率。因此，
重氮盐与酚类的偶合反应通常在弱碱性介质中（pH ＝9～10）进行。
芳胺在强酸性介质中，氨基变成
NH 3正离子，降低了芳环上的电子云密度而不利于重氮盐的进攻。
NH 3
Ar －NH 2 ＋ H
Ar －H ＋OH
随着介质pH 值的升高，增加了游离胺浓度，偶合速率增大。当pH ＝5左右时，介质中已有足够的游离胺浓度与重氮盐进行偶合，这时偶合速率和pH 值关系不大，出现一平坦区域；待pH = 9以上，偶合速率降低，是由于活泼的重氮盐转变为不活泼的反式重氮酸盐的缘故。所以芳胺的偶合在弱酸性介质（pH ＝4～7）中进行。
（4）偶合反应温度
在进行偶合反应的同时，也发生重氮盐分解等副反应，且反应温度提高对分解速率的影响比偶合速率要大的多。为了减少和防止重氮盐的分解，生成焦油状物质，偶合反应一般在较低的温度下进行。另外，当pH 值大于9时，温度升高，也有利于生成反式重氮酸盐，而不利于偶合反应。
（5）盐效应
电荷符号相同的离子间的反应速率常数可以通过加盐，增加溶液离子强度、减少反应离子间的斥力、增加碰撞而获得提高。反之，电荷符号相反对离子间的反应速率常数会由于溶液离子强度的增加而下降。中性分子则没有这种影响。
（6）催化剂存在的影响
对某些有空间阻碍的偶合反应，加入催化剂（如吡啶）能加速脱氢，提高偶合反应速率。
六.试从重氮化，偶合反应机理出发比较说明：
1. 凡拉明蓝B 色基CH 3O
NH
NH 2
；大红色基G NH 2
CH 3
O 2N
；红B 色基NH 2
NO 2OCH 3
的重氮化反应的快慢，重氮化方法和酸用量的比例。
2. 分别写出它们的重氮盐和色酚AS 偶合的反应式，比较偶合反应的快慢，以及偶合时的pH 。
答：1.重氮化反应由快到慢顺序依次是凡拉明蓝B>红B 色基>大红色基G , 凡拉明蓝B 色基进行重氮化时,酸量不宜过量过多，否则溶液中游离芳胺存在量太少，影响反应速率。重氮化时，一般先将芳胺溶于稀酸中，然后在冷却的条件下，加入亚硝酸钠溶液（即顺法）.红B 色基,大红色基G 用较浓的酸加热使芳胺溶解，然后冷却析出芳胺沉淀，并且要迅速加入亚硝酸溶液以保持亚硝酸在反应中过量，否则，偶合活泼性很高的对硝基苯胺重氮液容易和溶液中游离的对硝基苯胺生成黄色的重氮胺基化合物沉淀。 2.
CH 3O
NH
N
N
+
OH
C NH O
CH 3O
NH
N
N
HO
C O
NH
Ar
N
+
OH
C NH O
N
HO
C O
NH
Ar N CH 3
O 2N
N CH 3
O 2N
N+OH
C NH
O
N
HO C O
NH
Ar
N NO2
OCH3
N NO2
OCH3
偶合反应速率：
大红色基G>红B色基>凡拉明蓝B色基
偶合时的pH为：9～10.
第三章．染料的颜色和结构
一、名词解释
1. 互补色；
2. 单色光；
3. 深色效应；
4. 浓色效应；
5. 浅色效应；
6. 淡色效应；9. 积分吸收强度；10. 吸收选律; 11. Beer-
吸收定律。
答：1.互补色：将两束光线相加可成白光的颜色关系称为补色关系。
2.单色光：单色光是波长间隔很小的光，严格地说是由单一波长的光波组成的光。
3.深色效应：人们把增加吸收波长的效应叫做深色效应。
4. 浓色效应：增加吸收强度的效应称为浓色效应。
5. 浅色效应：降低吸收波长的效应叫做浅色效应。
6. 淡色效应：降低吸收强度的效应叫做淡色效应。
9. 积分吸收强度：吸收带的面积称为积分吸收强度，它表示整个谱带的吸收强度。
10. 吸收选律：有机化合物中，电子要发生具有一定跃迁距的所谓“允许”的跃迁，要有一定的条件，这些条件称为选律。
11. Beer-吸收定律：将波长为λ的单色光平行投射于浓度为c的稀溶液，温度恒定，入射光强度为I0λ，散射忽略不计，通过厚度为l的液层后，由于吸收，光强减弱为Iλ，Iλ与I0λ之间的关系为：
一、试以法兰克一康登原理说明双原子分子对光的吸收强度的分布。
三、试用量子概念，分子激化理论解释染料对光选择吸收的原因，阐述染料分子结构和外界条件对染料颜色的影响。比较下列各组染料颜色深浅，并说明原因。
1．a.N N NH2
， b.
N N NH2
c.
N N NH2
2.
a.
OH
O
O
b.
O
O
NH2
NH2
c.
O
O
NHCH3
NHCH2CH2OH
d.
O
O
NHCO
NHCO
3.
(CH3)2N X N(CH3)2
x = CH λmax＝610nm
x＝N λmax＝710nm
x＝N－NH2λmax＝420nm
4
a.
C
（CH3）2N N（CH3）2Cl-
+
（绿）
b.
C
（CH3）2N
NH2
N（CH3）2Cl-
+
（紫）答：分子吸收光能是量子化的。分子里的电子有一定的运动状态，原子核之间有一定的相对振动状态，整个分子则有一定
的转动状态。这些运动状态各有其报应的能量，即电子能量、振动能量和转动能量。它们的变化也都是量子化的，是阶梯式而不是连续的。这种能量的高低叫做能级。能级之间的间隔就是它们之间的能量差。运动状态发生变化时，能级也随之而发生变化。这种运动状态的变化叫做跃迁。电子运动状态的变化叫做电子跃迁，在一般条件下，分子总处于最低电子能级状态，称为电子基态，简称基态。在光的作用下，当光子的能量和染料分子的能级间隔一致时，便可能发生吸收，即所谓的选择性吸收。作为染料，它们的主要吸收波长应在380-780nm波段范围内。染料激化态和基态之间的能级间隔?E必须与此相适应。这个能级间隔的大小主要是由价电子激化所需的能量决定的。就有机化合物而言，对可见光吸收的能级间隔是由它们分子中π电子运动状态所决定的。
影响染料颜色的因素主要有以下几个：（1）共轭双键系统（2）供电子基和吸电子基（3）分子的吸收各向异性和空间阻碍。
1．
N N NH2
＞N N NH2
＞共轭系统越长则
N N NH2
其深色效应越显著。2．
O O NHCO
NHCO
＞
O
O
NHCH3
NHCH2CH2OH
＞
O
O
NH2
NH2
＞
OH
O
O供吸电子的
协同效应越强，深色效应越显著，分子的共面性越好，深色效应越显著。3．
(CH3)2N X N(CH3)2
＞(CH3)2N X N(CH3)2
＞
(CH3)2N X N(CH3)2
X= x＝N , λmax＝710nm x = CH ,λmax＝610nm x＝N－NH2 ,λmax＝420nm 共轭系统越长则其深色效应越显著。
4．
C （CH3）2N
NH2N（CH3）2Cl-
+
（紫）
＞
C
（CH3）2N N（CH3）2Cl-
+
（绿）
引入取代基氨基造成了空间阻碍引起深色效应。
第五章．直接染料
一.按结构直接染料分为哪几类？试各举一例，并写出具体的合成路线。
答：直接染料可分为：直接染料可分为直接染料、直接耐晒染料、直接铜盐染料和直接重氮染料。
直接染料主要包括：联苯胺偶氮染料，二苯乙烯型染料
直接耐晒染料包括：二芳基脲偶氮染料，三聚氰胺偶氮染料，二噁嗪染料，酞菁系直接染料。
直接重氮染料包括：在偶氮基对位上具有氨基的染料，在染料分子末端具有间二氨基苯或间氨基萘酚结构的染料
二.简述直接染料对纤维素纤维具有直接性的原因，试从染料结构考虑提高染料直接性的可能途径。
答：直接染料之所以具有直接性是因为：直接染料的分子是直线型的大分子，且分子的共面性较好，而纤维素分子也是线性大分子。另外，直接染料分子中含有磺酸基等水溶性基团可直接溶解于水中，在无机盐（常用食盐与元明粉）和温度的作用下在纤维内部，染料与纤维以分子间力（氢键，范德华力）进行结合。染料分子的线性，共面性越好，分子量越大，与纤维的直接性越好。
三.比较各类直接染料的染色性能。
答：根据直接染料对温度、上染率及盐效应的不同，大致可以分为三类：
A类：这类染料的分子结构比较简单，在染液中聚集倾向较小，对纤维的亲和力低，在纤维内的扩散速率较高，移染性好，容易染得均匀的色泽。食盐的促染作用不很显著，在常规的染色时间内，它们的平衡上染百分率往往随着染色温度的升高而降低。因此染色温度不宜太高，一般在70~80℃染色即可。这类染料的湿处理牢度较低，一般仅适宜于染浅色。A类染料习惯上也
称为匀染性染料。
B类：这类染料的分子结构比较复杂，对纤维的亲和力高，分子中有较多水溶性基团，染料在纤维内的扩散速率低，移染性能较差，如果上染不匀，难以通过移染加以纠正。而食盐等中性电解质对这类染料的促染效果显著，故必须注意控制促染剂的用量和加入时间以获得匀染和提高上染百分率。如使用不当，则因初染率太高，容易造成染花。这类染料的湿处理牢度较高。B类染料又称为盐效应染料。
C类：这类染料的分子结构也比较复杂，对纤维的亲和力高，扩散速率低，移染及匀染性较差。染料分子中含有水溶性基团较少，在含有少量的中性电解质染浴里上染也能达到较高的上染百分率。染色时要用较高的温度，以提高染料在纤维内的扩散速率，提高移染性和匀染性。在实际的染色条件下，上染百分率一般随着染色温度的提高而增加，但始染温度不能太高，升温不能太快，要很好地控制升温速率，否则容易造成染色不匀。C类染料又称为温度效应染料，色时，要注意选用性能相近的同类染料为宜。
四.试比较下列各组染料的水洗牢度，并从结构上的差异来说明原因。
1.
N
NaO3S N N=N
NaO3S
OH
NH2
2.
NaO 3S
N
N
N N
NaO 3S
HO
NH 2
3.
NaO 3S
N=N
N N
HO
NaO 3S
NH
4.
N NaO 3S
N
N N
NaO 3S
HO
NHCO
答：水洗牢度顺序：4＞3＞2＞1，可从共面性角度考虑。2比1更具有直线性，对纤维直接性高，而4和3比1和2具有更长的共轭系统，且4最长，即共平面性最好，所以对纤维直接性最高，水洗牢度更好。
第六章．不溶性偶氮染料
一．答：色酚分子中酰胺键与两边芳环间构成的共轭系统影响色酚对纤维素纤维的直接性。色酚钠盐存在下式所示的酰胺-异酰胺的互变异构现象，异酰胺式分子中有一个较长的共平面的共轭系统，增加了对纤维的直接性。主要的结构类型有： 2-羟基萘-3-甲酰芳胺及其衍生物、乙酰乙酰芳胺（β-酮基酰胺）衍生物、其他邻羟基芳甲酰芳胺类等。 二、何谓色盐？阐述色盐的性能要求和主要结构形式。
答：色盐是色基重氮盐的稳定形式。性能要求有： （1）能够耐受50~60℃；（2）能够保存一定时间；（3）在运动和撞击时不会发生爆炸；（4）使用时容易转化成偶合的活泼形式。
色盐的主要结构形式有：
(1) 稳定的重氮硫酸盐或盐酸盐，如：
NH
N 2Cl
CH 3O
蓝色盐 VB
(2) 稳定的重氮复盐，如：
N N
N 2Cl
O 2N 2
ZnCl 2
黑色盐 K
(3) 稳定的重氮芳磺酸盐，如：
OCH 3
N 2+
O 2N
SO 3
SO 3Na
红色盐 B
(4) 稳定的重氮氟硼酸盐，如：
N 2BF 4
Cl
橙色盐GC
第七章．还原染料。试述还原染料的结构特征，写出以下还原染料在染色过程中涉及的反应方程式，描述染料在纤维中的状态和染色坚牢度。
（1） （2）
O
O
NH
NH
O
O
O
O
S C N
S
N C
（3）
O O NHCO
NHCO
答：还原染料大都属于多环芳香族化合物，其分子结构中不含有磺酸基，羧酸基等水溶性基团。它们的基本特征是在分子的共轭双键系统中，含有两个或两个以上的羰基（C O
），因此可以在保险粉的作用下，使羰基还原成羟基，并在碱性水溶液中成为可溶性的隐色体钠盐。还原染料的隐色体对纤维具有亲和力，能上染纤维。染色后吸附在纤维上的还原染料隐色体，经空气或其他氧化剂氧化，又转变为原来不溶性的还原染料，而固着在纤维上。 （1）
O O
NH
NH
O
O
NH
NH ONa
ONa ONa
ONa
[H][O]
（2）
O
O
S C N
S
N C
[H][O]
S
C N
S
N C
ONa
ONa
（3）
O O NHCO
NHCO NHCO
NHCO
ONa ONa [H][O]
还原染料与纤维以氢键，范德华力结合，在纤维上以主要以分子状态存在. 还原染料品种数目繁多，有全面的坚牢度，耐晒和耐洗坚牢度尤为突出。 二、还原染料分为哪几类？它们的色泽牢度如何？
答：按照化学结构和性质，还原染料原本分成蒽醌、靛族和稠环三类，加上后来出现的硫酸酯衍生物的可溶性类，共为四大类。蒽醌类还原染料具有各项坚牢度优良、色泽较鲜艳、色谱较齐全、染料隐色体钠盐对纤维亲和力高的特点，但某些浅色品种对棉纤维有脆损作用。靛族类还原染料和蒽醌类最显著的不同之处，就是不论它们原来是什么色泽，还原后的隐色酸钠盐都是无色或者仅含很浅的黄色或杏黄色。染料的隐色体钠盐对纤维的亲和力较小，所以不易染得深浓色；染色后织物如遇高温处理，会发生升华现象。稠环类还原染料对纤维素纤维有一定的直接性，匀染性很好，而且各项染色坚牢度都比较优良。可溶性类还原染料的染色牢度优良，但染浴的强碱性无法用于毛、丝等蛋白质纤维的染色。
二
一、 写出靛蓝、硫靛的合成途径，按结构比较它们及其衍生物的色泽和应用性能。
答：靛蓝结构为：
NH
CO
C C
CO NH
,
硫靛结构为：
CO
C
S
CO
S
C
合成途径: (1) 靛蓝
NH 2
+
CLCH 2COOH
OH -NHCH 2COOH
NaOH ，KOH NaNH 2
NH CH 2
C O
C O CH 2
NH
C O C C NH
N
C O
[O]
(2) 硫靛
C
S C C C
S O
O
CH 3
CH 3
Cl
Cl
CH 3
Cl
SCH 2COONa
NH 2
CH 3
Cl
SCH 2COOH
N 2Cl
NaNO 2， HCl
NaCN ，CuCN 2
CH 3
Cl
SCH 2COONa
CN
NaHCO 3
水解，环构
CH 3
Cl
C
CHCOONa S
NH 水解，H
CH 3
Cl
C
CH 2S
O [ O ]
还原桃红 R
项牢度都很高。
三、试述影响还原染靛蓝的牢度很好,但是它的色泽晦暗并不鲜艳，它的隐色体钠盐对纤维素纤维的直接性很小，无法一次染得深
色。这些缺点可以通过卤化的方法得到改善。卤化后的靛蓝色泽比较鲜艳明亮，而且，染料卤化后，提高了染料隐色体钠盐对纤维素纤维的直接性。硫靛染料大部分都是红色，与靛蓝一样，硫靛本身色泽都不够鲜艳，而且日晒牢度也差；可是它的衍生物却很漂亮，而且各料还原速度的主要因素及其影响。 三、何谓还原染料的光敏脆损作用？分析其产生的可能原因。
答：一些用还原染料印染的织物，在穿着过程中会发生纤维脆损现象称为光敏脆损现象。这种现象的产生原因，主要是这些染料吸收光线中某一波段的能量转移给其他物质时，在纤维上引起了光化学反应所致。光敏脆损现象的产生与染料的结构是否有关，目前还缺乏足够的论证。但有些情况具有一定的规律性。在还原染料中，黄色、红色和橙色是产生光敏脆损现象比较严重的色泽系统。 第八章．硫化染料
一、 何谓硫化染料？试述染料的制备方法。
答：硫化染料是一类水不溶性染料，一般是由芳胺类或酚类化合物与硫磺或多硫化钠混合加热制得，这个过程叫做硫化。
制备方法：（1）熔融硫化法，熔融硫化法是将芳香族化合物与硫磺或多硫化钠在不断搅拌下加热，在200~250℃熔融，直到产品获得应有的色泽为止。硫化完毕，有的直接将产物粉碎，混拼即得成品；有的则将产物溶于热烧碱溶液中，再除去剩余的硫磺，并吹入空气使染料氧化析出，过滤，最终得到具有较高纯度的产品。（2）溶剂蒸煮法
溶剂蒸煮法是将硫化钠先溶于溶剂，加硫磺配成多硫化钠溶液，然后加入中料，加热回流进行硫化。可选用水或丁醇作溶剂。硫化完毕，有的吹入空气使染料氧化析出；有的直接蒸发至干，粉碎拼混成为产品。 二、举例说明硫化染料的结构类型。
答：硫化染料可以按所用中料的不同进行分类。主要分类有以下几种：
（1） 由对-氨基甲苯、2, 4-二氨基甲苯等中料合成的硫化染料，如硫化黄2G ：
N
S
NH 2
N
S
H 3C
N
S
（2） 由4-羟基二苯胺类中料合成的硫化染料，如
NH OH
NH (硫化新蓝BBF 的中料)
NH
OH
H 2N
NH 2
(硫化深蓝3R 、RL 的中料)
（3）由吩嗪衍生物中料合成的硫化染料，如硫化红棕3B 可能有如下式所示的结构：
H CH 3
N
N NH 2O S
S O N N H 3C H 2N
S S
H
（4）由2, 4-二硝基苯酚合成的硫化黑染料，如硫化黑染料可能有如下结构：
S
N S
NH 2OH
H 2N O
O N H 2N HO
S
NH 2S
S
S 2 7
~
（5）硫化还原染料，如硫化还原蓝R ，其结构式如下：
H
N S
N O
S
S O S N
S S N
H
三.简述硫化染料的染色过程
答: 硫化染料的染色过程可以分为下列四个步骤：
1.染料的还原溶解
2. 染液中的染料隐色体被纤维吸着硫化染料隐色体在染液中以阴离子状态存在，它对纤维素纤维具有直接性。
3. 氧化处理上述隐色体染料在纤维上通过氧化工序生成不溶性的染料，并充分发色。硫化染料的整个还原氧化过程如下：
4. 后处理。后处理包括净洗、上油、防脆、固色等项。
何谓酸性染料，按应用性能酸性染料可分为哪三类？
答：传统的酸性染料都是在酸性条件下染色，故通称酸性染料，含有大量磺酸基，少量有羧酸基，是一类水溶性染料，有色谱齐全、色泽鲜艳、结构简单等特点，其发色体结构中偶氮和蒽醌占有很大比重，主要用于羊毛、真丝等蛋白质纤维和锦纶的染色和印花。按染料对羊毛的染色性能，酸性染料可分为强酸浴、弱酸浴和中性浴染色的三类酸性染料。
一．举例说明双偶氮酸性染料和蒽醌型酸性染料的主要合成途径。
答：双偶氮酸性染料
NH2OH
NaO3S SO3Na
N2Cl
O2N
H
NH2OH
NaO3S SO3Na
O2N N N
N2Cl
OH
NH2OH
NaO3S SO3Na
O2N N N N N
酸性黑B
蒽醌型酸性染料
O O NH
NH
CH3
CH3
SO3Na
SO3Na
O O OH
OH
Zn,HCl
OH
OH
OH
OH
OH
OH
O
O
H3BO3 NH 3
CH3
O
O NH
NH
CH3
CH3
发烟硫酸
[ H ]
酸性蓝绿G
三、试述酸性染料结构与其应用性能的关系，举例说明提高皂洗牢度的可能途径。分析如下结构中的取代基X、Y对染料在羊毛上的应用性能的影响。
N=N
OH NHY
SO3Na
NaO3S
X
答：（1）染料分子结构与耐光性能
母体结构、取代基的性质以及它们所处的相对位置对其耐光牢度有直接影响。通常染料分子中氨基、羟基的存在不利于耐光性能，而卤素（Cl、Br）、硝基、磺酸基、氰基以及三氟甲基等有助于耐光坚牢度的提高。分子中氨基酰化均能提高酸性染料在羊毛上的耐光坚牢度，但是，当脂肪链过长时，将导致耐光牢度的降低。在染料分子中引入某些特殊基团，也能使染料分子结构的稳定性得到提高，或者是影响染料分子在染色纤维中的物理状态，进而提高其耐光牢度。由氨基蒽醌磺酸衍生的酸性及弱酸性染料染羊毛的耐光牢度均较好。与氨基蒽醌分散染料相似，当在氨基的邻位引入磺酸基、甲基或其他取代基团，降低了蒽醌1-位的氨基对光氧化作用的活泼性，提高其耐光稳定性。同时，如果在蒽醌类酸性染料分子中引入脂肪族碳链时，则以C8~C12为宜，否则耐光牢度也会降低。
（2）染料分子结构与湿处理牢度
染料分子结构决定了对染色纤维结合力的大小，该结合力越大，亲水性越弱，染着在纤维内部的染料分子保留在纤维之中，不易向外扩散，则湿处理牢度越高。增加染料相对分子质量，使具有相同磺化程度，即含有相同磺酸基数的染料分子，其湿处理牢度将随着染料相对分子质量或分子体积的加大而得到改进。同时，具有更好的分子共平面性更能改进染料的湿处理牢度。可见，改变分子结构、增大相对分子质量有助于湿处理牢度的改进。
（3）染料分子结构与匀染性能
在染料分子中引入较多的水溶性基团，如磺酸基、羧酸基，以提高染料在水中的溶解度，加大染料分子的亲水性，降低染料对纤维的亲和力，可有效地增加染料的匀染性能。对于酸性染料而言，增加相对分子质量，引入特殊的基团如脂肪族碳链等可以降低染料亲水性，增加染料对纤维的亲和力，提高其湿处理牢度，但会影响染料的匀染性。其中尤以含长碳链的弱酸性染料更为明显。因此，在相对分子质量增加到一定程度时，可用芳环或环烷烃代替脂肪链，同时引入极性较强的基团，如取代的磺酰氨基，酯基，以赋于染料一定的亲水性能，在增加与纤维结合能力的同时，还可以具有较好的匀染性。
(4)分析：
X ：①只要为吸电基，就可以降低电子云密度，日晒牢度提高，会产生深色效应，对位效率更高；②但X 位于偶氮基邻
位时，日晒牢度好，但但X 为-NO 2时，日晒牢度显著降低；③X 引入某些基团，如-SO 2NR 2等磺酰胺基，可提高耐光牢度
Y ：若为酰化基团R-CO-时，由于分子体积增大，可提高日晒牢度，且随着脂肪链的增大而增大，但过长时，会使牢度
降低，以C 4~C 8为佳。 对湿处理牢度的影响：
X ：①为脂肪族烷基、环烷烃、芳烃等疏水基团时，湿处理牢度好，且随着碳链长度、分子量的增加而增大；②但X 在
偶氮基对位时，有较好的分子共平面性，湿牢度提高；③引入染料共平面性好的基团，更能显著改善湿牢度；④X 为水溶性基团时，可提高匀染性，但会降低湿处理牢度。
Y ：采用大分子的酰化基团时，湿牢度得到提高，且随着碳链长度、分子量的增大而增大。
对匀染性影响：
X 、Y 中的长碳链会使匀染性降低，因此分子量的增大有一定的限制；用芳环或环烷烃代替X 、Y 中的脂肪链，同时引
入极性较强的基团，赋予染料一定的亲水性。
此外，当X 为-OH 且在偶氮基邻位时，为酸性媒染染料，可显著提高日晒、湿处理牢度；此时Y 主要用于调节匀染性，
其体积越小越好。
三、比较偶氮型酸性染料和直接染料在结构、染色对象、染色性能(匀染性，牢度)以及合成染料中间体的异同点。
答：偶氮型酸性染料分子结构比较简单，分子中含有水溶性基团，主要用于染羊毛等蛋白质纤维，与纤维以离子键结合，由于分子量小，加上分子中含有较多的水溶性基团导致其湿处理牢度较差，对羊毛的匀染性好。直接染料的分子量大，分子中也含有水溶性基团，分子呈线性，共平面性好，与纤维的直接性大，与纤维主要以范德华力结合，水洗，日晒牢度不佳。 三、指出下列染料是什么种类的染料，分别指出各自的应用对象，颜色和牢度，并说明理由。 1. 2.
NaO 3S
OH
O 2N
N N C
CONH
C
OH
CH 3
N N
CH 3
CH 3
OSO 2
CH 3
N N
SO 3Na
CH 3
3.
OH
SO 3Na
N N
CH 3O OCH 3N N OH
NaO 3S
NH 2
4.
N N
OH
NaO 3S
CH 3CONH
NHCNH
O
OH
SO 3Na
N N NHCOCH 3
答：
1．强酸性染料，主要用于羊毛、真丝等蛋白质纤维的染色。分子结构简单，磺酸基所占比例高，在水中溶解度较好，因
此有好的匀染性，但常温染液中基本上以离子状态分散，对羊毛亲和力较低，湿处理牢度差，日晒牢度较好，色泽鲜艳。
2．弱酸性染料，主要用于羊毛、真丝等蛋白质纤维的染色。分子结构稍复杂，磺酸基所占比例相对较低一点，溶解度也
稍差一些，在染液中基本以 胶体分散状态存在，对羊毛亲和力较高，因此湿处理和匀染性属中等。
3．直接染料，主要用于纤维素纤维的染色。色谱齐全，湿处理牢度较低。
4．直接铜盐染料，主要用于纤维素纤维的染色。铜盐处理时，改善了染料的水洗牢度和日晒牢度，但色泽同时变得深暗。 第十章 酸性媒染染料与酸性含媒染料
一、试述酸性媒染染料和酸性含媒染料的结构特点和应用性能。
酸性媒染染料：
答：结构特征：含有与酸性染料相同的磺酸基或羧酸基的水溶性基团，具有酸性染料的性质；又含有能与金属原子络合
的基团（如羟基、氨基），具有媒染染料的性质；分子量较小。
应用性能：主要应用于羊毛、蚕丝及聚酰胺纤维上，经媒染剂处理后，在羊毛上具有良好的耐光、耐洗和耐缩绒坚牢度；
色光不如酸性染料鲜艳，但颜色加深。
酸性含媒染 结构特征：绝大多数是含水溶性基团的偶氮型染料；在分子中含有水杨酸基团或在偶氮基两侧邻位上具有可以与金属形成络合物的羟基、氨基母体染料。应用性能：染色过程中，借助铬离子分别与染料、纤维通过共价键、配位键相结合在一起，使染色织物具有优良的各项牢度。 答：（1）酸性媒染染料按其化学结构分类主要包括偶氮，蒽醌、三芳甲烷及氧蒽等四种类型。
一、 试从下列酸性染料的结构和应用性能差异，分别指出它们属于何种类型的酸性染料，比较染料的匀染性、湿处理牢度，
并说明理由。
1. 2.
N N
OH NHCOCH3 NaO3S SO3Na
N N
OH NHCOCH3
NaO3S SO3Na H25C12
3. 4.
答：1是强酸性染料，分子结构简单，磺酸基所占比例高，在水中溶解度较好，因此有好的匀染性，但常温染液中基本上以离子状态分散，对羊毛亲和力较低，湿处理牢度差。
2是弱酸性染料，分子结构稍复杂，磺酸基所占比例相对较低一点，溶解度也稍差一些，在染液中基本以胶体分散状态存在，对羊毛亲和力较高，因此湿处理和匀染性属中等。
第十一章活性染料
一、活性染料的通式可写成S－D－B－Re，试述各组成部分对活性染料应用性能的影响；写出X、K、KN和M型活性染料与纤维素纤维的反应机理并比较所形成的染料－纤维共价键（D－F键）的酸碱稳定性。
答：
（1）S：水溶性基团，影响染料水溶性和扩散型及所带来的负电荷越多，电介质促染作用越明显
D：染料母体，决定除反应性以外的染料的基本性质，是染料的发色部分。①赋予染料一定的直接性，不宜过低，否则会影响染色时的吸附和固色率；但也不宜过高，否则不利于水解染料从纤维上洗净，影响沾色或降低色牢度；②与鲜艳度、色牢度的关系：母体染料结构直接决定其鲜艳度和色牢度；③影响染料的反应性，在B和Re相同下，D相当于取代基，在整个染料分子处于同一共轭系统时，能直接影响活性基的反应性；在非共轭型系统时，会影响桥基而间接影响活性基的反应性；④调整与纤维亲和力和溶解度的关系，是改进染料染色性能和提高固色率的一个途径。B：桥基，①影响活性基的反应性；亚胺基的离解能降低反应的活泼性，可能引起亲和力降低，而降低固色率。当亚胺基被烷基化后，可提高反应性，但会使亲和力下降；②羟基的长度和弹性也会影响固色率；③影响染料-活性基和染料-纤维的稳定性；Re：活性基，①提供染料的反应性，不仅决定染料和纤维的反应速度，且在一定程度上还决定染料在纤维上的固色率；②与染料的稳定性有关，尤其重要的是储藏稳定性。反应性太强，活泼性太高，染料易水解，无法保存。染料与纤维结合后产生的共价键的种类及活泼性影响其耐酸耐碱稳定性，进而影响色牢度；③决定纤维印染加工的性质和条件。反应性高的在较低温度、碱性较弱的条件按下固色；反应性低的还适用于印花工艺中；④与染料的溶解度、扩散型及直接性有一定关系
②KN型活性染料与纤维的结合是一种亲核加成反应。染色时，染料在碱作用下生成含活泼双键的乙烯砜基(－SO2CH＝CH2)，由于活性基中－SO2为吸电子基，电子诱导效应的结果使 -碳原子呈现更强的正电性，遂能与纤维素负离子发生加成反应，H＋离子由水中供给，反应后产生OH－离子，其反应过程如下：
③M型活性染料同纤维素纤维反应的机理取决于引入的活性基团。若是卤代均三嗪型和嘧啶型则发生亲核取代，若是乙烯砜型则是亲核加成反应。④染料-纤维的酸碱稳定性：碱性条件下X型>K型>M型>KN型
酸性条件下KN型>M型>K型>X型
二、写出一氯均三嗪，二氯均三嗪，一氯甲氧基均三嗪和二氟一氯嘧啶，甲基砜嘧啶，三氯嘧啶两组活性染料的结构式。比较它们的反应活泼性的大小并说明理由。写出下列染料与纤维素纤维的反应机理并比较说明它们的反应活泼性及“染料-纤维”键的水解稳定性。
D NH
N N
N
Cl Cl
D NH
N
N
Cl
F
F
试从这些机理出发对近年来在改进和提高卤代杂环活性染料的反应性能和提高“染料－纤维”间键的稳定性方面的品种发展，讨论并举例说明之。
答：（1）活性染料结构式分别为：
D NH
N N
N
Cl NH2
，
D NH
N N
N
Cl
Cl
，
D NH
N N
N
Cl
OCH3
和
D NH
N
N
Cl
F
F
，D NH
N
N
Cl
Cl
SO2CH3
，
D NH
N
N
Cl
Cl
Cl
反应活性大小比较：
①二氯均三嗪> 一氯甲氧基均三嗪> 一氯均三嗪：活性基碳原子的正电性越高，染料的反应性越高。因此，二氯均
三嗪的反应性最大，在二氯均三嗪中用一个甲氧基来取代氯原子，由于甲氧基是供电子基，电子诱导的结果，减弱了碳原子的正电性，其反应性介于一氯均三嗪和二氯均三嗪之间。
②二氟一氯嘧啶> 甲基砜嘧啶> 三氯嘧啶：在三氯嘧啶基的基础上引入不同的活性基能改变其反应性。引入更活泼
的-F和-SO2CH3，形成二氟一氯嘧啶和甲基砜嘧啶，活泼性得到提高。由于-F比-SO2CH3更活泼，所以二氟一氯嘧啶大于甲基砜嘧啶。
（2）D NH
N N
N
Cl
Cl
由于活性基团的芳香杂环上氮原子的电负性较碳原子为强，因此使杂环上各个碳原子呈现部
分正电荷,又由于含氮杂环上含有两个氯原子取代基,使得碳原子上的电子云密度进一步降低,在碱性条件下,纤维素负离子作为
亲核试剂进攻芳香环上的碳正离子,发生亲核取代反应,染料与纤维之间形成共价键。同理,D NH
N
N
Cl
F
F
与纤维
的反应也是亲核取代反应。
D NH
N N
N
Cl Cl
与
D NH
N
N
Cl
F
F
相比,前者的反应性更强,这是因为杂环上电子云密度越低,
染料的活泼性越强,从结构上看,前者含有3个氮原子,其杂环上的电子云密度比后者较低,故反应活性更强。
染料的水解反应和成键反应一样，是亲核取代反应。含氮杂环和纤维素连接的碳原子上电子云密度越低，越容易断键，
D NH
N N
N
Cl Cl
与纤维作用,生成的”染料一纤维”键的水解稳定性较差。
二、比较下列β-羟基乙烯砜类型活性染料在碱性介质中的反应活泼性，并说明理由。
(1) D－NHSO2CH2CH2OSO3Na
(2) D－SO2CH2CH2OSO3Na
(3) D－NR－SO2CH2CH2OSO3Na
答：反应活泼性大小次序为：2>3>1。将α碳原子与染料母体的连接基的吸电性假若，不是以砜基直接相连，将会降低其反应活性。对于1，在碱性介质中，α碳原子的正电性由于氢原子的游离而减弱，使活性基活性降低。如果氢原子被烷基取代，则可以提高其反应性（3）。
四、写出下列活性染料在染色过程中所涉及的反应方程式并讨论染料在棉织物上的染色坚牢度。并以中料为原料写出它们的合成反应方程式.
（1）O
O
NH2
NH
SO2CH2CH2OSO3Na
SO3Na
（2）
SO3Na
N
N N
N
OH NH
SO3Na
NaO3S
N
NH
Cl
（3）
SO3Na
N N
NaO3S SO3Na
OH NH
N N
N
Cl
NH SO2CH2CH2OSO3Na 答：（1）染料合成：
ClSO3H
SO2Cl
NaHSO3
NaOH SO2H
ClC2H4OH
SO2C2H4OH
H2SO4
SO2C2H4OSO3H
HNO2
H2SO4
SO2C2H4OSO3H
NO2[H]
SO2C2H4OSO3H H2N
O O NH2
SO3Na
Br
SO2C2H4OSO3H
H2N
NaOH
O
O
NH2
NH
SO2CH2CH2OSO3Na
SO3Na
涉及到的反应：
同纤维素纤维亲核加成反应
O O NH2
NH
SO2CH2CH2OSO3Na
SO3Na OH-
O
O
NH2
NH
SO2CH
SO3Na
CH2
Cell-CH2-O-
O
O NH2
NH
SO2CH-CH2-O-CH2-Cell
SO3Na H+
O
O
NH2
NH
SO2CH2CH2OCH2Cell
SO3Na
染料-纤维的水解反应
乙烯砜型染料与纤维的结合键是一种醚键，耐酸稳定性好，在pH值4~8范围内较稳定。若酸性过强，醚键氧原子与形成盐而使键断裂。在pH>8的碱性介质中，随着碱性的增强，容易发生消除反应而水解。
O O NH2
NH
SO2CH2CH2OCell
SO3Na
OH-
-H2O
O
O
NH2
NH
SO2CH=CH2
SO3Na
CellO-
O O NH2
NH
SO2CH=CH2
SO3Na
H2O
O
O
NH2
NH
SO2CH2CH2OH
SO3Na
OH-
（2）染料合成：
NH 2
SO 3Na
NaNO 2 / HCl 0~5℃
N 2+
SO 3Na
OH
NH 2
SO 3Na
NaO 3S
SO 3Na
N
OH NH 2
SO 3Na
NaO 3S
N
SO 3Na
N
OH
NH 2
SO 3Na
NaO 3S
N
H 2N
Cl N N N Cl
Cl
SO 3Na
N
N N N OH
NH
SO 3Na
NaO 3S
N
NH
Cl
涉及到的反应：
与纤维素纤维的亲核取代反应：
SO 3Na
N
N N
N OH
NH
SO 3Na
NaO 3S
N
NH
Cl
Cell-CH 2-O
-
SO 3Na
N
N
N
N OH NH
SO 3Na
NaO 3S
N
NH
O-CH 2-Cell
Cl -
碱液中的OH -
离子也是一种亲核试剂，同样可以与活性染料发生亲核取代反应，成为水解染料，对纤维素的亲和力很小，易于洗去，造成染色织物褪色。
SO 3Na
N
N N N OH
NH
SO 3Na
NaO 3S
N
NH
Cl
SO 3Na
N
N N N OH
NH
SO 3Na
NaO 3S
N
NH
OH
Cl -OH - 这类染料同纤维素形成的键是酯键，在一定条件下，易发生水解，尤其是在酸性条件下。 碱催化：
NH
OCell
OH
-
-CellO
N N
N NH
D
NH
OH
N
N
N NH
D N
N N NH
NH
D O
H 酸催化：
NH
OCell
N
N N NH
D
NH
N
N
NH
NH OCell
D D H H +
+
-H +H 2O
N
N
NH
NH
OCell
O NH 2
（3）染料合成：
SO 3Na
N
OH
NH 2
SO 3Na
NaO 3S
N
H 2N
SO 2CH 2CH 2OSO 3Na
Cl
N
N N Cl
Cl
SO 3Na N N NaO 3S
SO 3Na
OH NH
N
N N Cl NH
SO 2CH 2CH 2OSO 3Na
此类染料为有一氯均三嗪型和乙烯砜型构成的双活性基染料，涉及到包括上述两种染料同纤维素纤维发生的反应。这类染料由于引入了两个不同的活性基团，反应性更强，固色率高，色泽浓艳的优点，而且能发挥两类活性基团的长处，既可以克服均三嗪型染料与纤维的结合键耐酸稳定性差的缺点，又可以弥补乙烯砜型染料耐碱稳定性差的问题。乙烯砜活性基直接性比较低，再引入一氯均三嗪活性基后有利于提高染料对纤维的亲和力，使之适合于吸尽染色法。其反应活泼性介于乙烯砜型与一氯均三嗪型之间，因而可在50~80℃较广的染色温度范围内应用。
五、 试阐述如下活性染料的活性基团结构与染料染色性能的关系；并从染料结构讨论提高染料固色率的途径。
N N
N Y
NH
D S X
R
式中：X= －F 、－Cl 、－SO 2CH 3；Y= －O －、－NH －；R= －SO 3Na 、－CH 3
答：（1）X 为活性基上的离去基团，其吸电性越强，反应性越高，因此反应活性大小为－F >－SO 2CH 3 >－Cl 。Y 为桥基，供电子能力越强,则染料的三嗪环上电子云密度越高,则染料的反应性越弱。若用氧做桥基，则不耐水解，故常用亚胺基。R 若为－SO 3Na ，则增大了染料的水溶性，然而,与纤维的直接性下降，染料的固色率下降。（2）提高活性染料固色率的方法：①提高母体染料的直接性，可加大染料与纤维的结合力从而提高固色率；②活性基的改进，适当降低反应活性或采用吸电性较强的离去基，可提高离去基离去后染料分子的稳定性；③采用多活性剂，增大与纤维的结合力，也可提高固色率。
第十二章 分散染料
一、 试述分散染料的结构特征和应用特性；按化学结构分类分散染料分为哪几类，我国按分散染料的应用性能是如何进行分类
的?
答：结构特征：结构简单，水溶性低，以偶氮和蒽醌两类为主；没有大的侧链和支链；不含-SO 3H 、-COOH 等水溶性基团，但有一定数量的非离子极性基团，如-OH 、-NH 2、-NHR 、-CN 、-CONHR 等，是一类非离子型染料；有一定的耐热性。
应用特性：（1）溶解特性，分散染料的结构当中不含如－SO 3H 、－COOH 等水溶性基团，而具有一定数量的非离子极型基
团，如－OH 、－NH 2、－NHR 、－CN 、－CONHR 等。这些基团的存在决定了分散染料在染色条件下具有一定的微溶性。（2）结晶现象，分散染料在水中的分散状态，由于受到时间、温度及染浴中其它物质的影响而发生变化。一种重要的现象是结晶的增长。（3）染色特性，分散染料对涤纶的染着，主要依靠分子间范德华力相互吸引。分散染料有两种分类方法：一种是按应用性能分，主要是按升华性能；另一种是按化学结构分。按照染料的升华性能染料可分为成E 、SE 、S 三类：E 类升华牢度低，而匀染性好；S 类则相反，升华牢度高，而匀染性差；SE 类的性能介于两者之间，升华牢度低的染料适用于载体染色；升华牢度中等的染料适用于125～140℃的高温染色；而升华牢度高的，由于匀染性差，主要用于热熔染色。按化学结构，分散染料按结构可以分为偶氮型分散染料和蒽醌型分散染料。按应用性能，主要是按升华性能，但是还缺少统一的标准。
二、简述分散染料商品化加工对提高染料应用性能的作用及其重要性以及分散染料的商品化具体要求。
答：对于分散染料来说，商品化加工尤为重要，因为分散染料在水中的溶解度很低，应用过程中大部分染料是固体分散
在染浴中，因此染料固体的物理性质即颗粒周围助剂对应用性能影响较大，而且分散染料应用范围较广，使用温度较高，所以对染料商品化要求显得更高。
二、试述分散染料结构与颜色和染色牢度的关系，分析如下偶氮型分散染料结构中的取代基对染料颜色和日晒及升华坚牢度的影响。
N N
N(CH 2CH 2OCOCH 3)2
NO 2
R 1
R 2
R 3
R 4
答：化学结构与颜色的关系：
（1）在偶氮分散染料中，染料颜色的深浅与染料分子的共轭系统以及它的偶极性有关，染料分子偶极性的强弱又与重氮组份上取代基以及偶合组份上取代基的性质有关。
重氮组份上有吸电子取代基，染料颜色加深，且加深的程度随取代基的数目、位置、和吸电子的能力大小变化。如果没有空间阻碍，吸电子取代基数目越多，吸电子能力越强，深色效应越显著。吸电子取代基在偶氮基的对位效果最强。下述基团深色效应的强弱依次为：
－NO 2>－CN>－COCH 3>－Cl>－H
取代基的位置和颜色也有密切关系，如果取代基体积较大，还会产生空间效应，或取代基相互间存在空间效应。在重氮组分偶氮基的邻位，或者在对位硝基的邻位再引入一些取代基，往往也会产生空间障碍。
若重氮组分为杂环，颜色显著变深，而且鲜艳。根据杂环吸电子性能的强弱，其深色效应次序为在杂环中再引入吸电子基，深色效应更强。偶合组分取代氨基的给电子性增加，染料的λmax 向长波方向移动；若取代氨基的吸电子性增加，染料的λmax 向短波方向移动。取代基位置和颜色也有密切关系，氨基邻位取代基越多，取代基体积越大，吸收波长越短。（2）蒽醌型分散染料的发色系统以蒽醌的α位最为显著。α位上引入两个供电子基，深色效应增加（尤其是两个取代基在同一苯环上时）；全部四个α位上都引入供电子基，深色效应更为显著。化学结构与日晒牢度的关系：（1）偶氮染料分子中的偶氮基的光化学变化是一个氧化反应，偶氮基氮原子的电子云密度越高，将越易发生反应，所以在苯环上引入供电子基（－NH 2、－OCH 3等）往往会降低分散染料的日晒牢度。引入吸电子基（－NO 2、－Cl 等）则可提高日晒牢度。但是当在偶氮基邻位引入硝基却使日晒牢度降低，如果在苯环6位上再引入一个吸电子基，日晒牢度又可以变得很好。重氮组分为杂环的染料的日晒牢度一般较高，引入吸电子基后，其染料日晒牢度更高。为了改善分散染料的日晒牢度，常在染料分子中引入适当的吸电子基，由于在偶氮组分上引入吸电子基会起浅色效应，而且偶合反应也变得困难，因此吸电子基多半引在重氮组分上。这样既可提高日晒牢度，又可起深色效应，使偶合反应容易进行。（2）蒽醌分散染料蒽醌核上氨基碱性越强，染料日晒牢度就越差。若有分子内氢键的存在，染料日晒牢度却仍然较好。 化学结构与升华牢度的关系：
分散染料的升华牢度主要和染料分子的极性、相对分子质量大小有关。极性基的极性越强、数目越多，芳环共平面性越强，分子间作用力就越大，升华牢度也就越好。染料相对分子质量越大，也不易升华。
染料化学习题答案 第一章染料概述 一．染料是能将纤维或其他基质染成一定颜色的有色有机化合物。成为染料需要具备以下两个条件：（1）可溶于水，或者可在染色时转变成可溶状态，对纤维有一定的亲合力。（2）能够使纤维着色，且上染后具有一定的染色牢度。二．纺织纤维按其来源可以分为3类，植物纤维，动物纤维，合成纤维；对于植物纤维，如棉，麻可用直接染料，活性染料，还原染料，不溶性偶氮染料，硫化染料，缩聚染料进行染色。对于动物纤维，如羊毛，蚕丝可以用酸性染料，中性染料，媒染染料，活性染料进行着色。合成纤维，常见的有涤纶，锦纶，腈纶，涤纶可以用分散染料染色，锦纶可以用酸性染料染色，腈纶可以用阳离子染料染色。 三．略 四．略 五．略 第二章中料及其合成途径 一．略 二．合成染料中料中常用的重要的亲电取代反应有磺化、硝化、卤化，烷化，芳化。 1)磺化反应的作用即是在有机化合物分子中引入磺酸基。 磺化目的： 1．通过引入磺酸基赋予染料水溶性。 2．染料分子中的磺酸基能和蛋白质纤维上的－NH3+生成盐键结合而赋予染料对纤维的亲和力。 3．通过亲核置换，将引入的磺酸基置换成其他基团，如－OH、－NH2、－Cl、－NO2、－CN等，从而制备酚、胺、腈、卤代物、硝基化合物等一系列中间体。在染料中间体合成中主要是－SO3Na经碱熔成－ONa的反应。 2）硝化反应的作用即是在有机化合物分子中引入硝基。 硝化目的： 1．作为制取氨基化合物的一条重要途径。
N O2[H] H+ N H2 N O2 Z n O H N H N H H N H2N H2 2．硝基是一个重要的发色团，利用它的极性，加深染料颜色。 3．利用硝基的吸电子性，使芳环的其他取代基活化，易于发生亲核置换反应。 3）卤化反应的作用即在有机化合物分子中引入了卤素 卤化目的： 1．可改善染色性能，提高染料的染色牢度。如四溴靛蓝的牢度比靛蓝好，颜色更加鲜艳，牢度好。 2．通过卤基（主要是－Cl、－Br）水解、醇解和氨化引入其他基团，主要是－OH、－OR和－NH2 3．通过卤基，进行成环缩合反应，进一步合成染料 4）烷化的作用即在有机化合物分子中引入了烷基或芳基。 烷基化目的： 1．在染料分子中引入烷基和芳基后，可改善染料的各项坚牢度和溶解性能； 2．在芳胺的氨基和酚羟基上引入烷基和芳基可改变染料的颜色和色光； 3．可克服某些含氨基、酚羟基染料遇酸、碱变色的缺点。 三．合成染料主要是由为数不多的几种芳烃（苯、甲苯、二甲苯、萘和蒽醌等）作为基本原料而制得的。常用的中间体有，苯胺，硝基苯，卤代苯，烷基苯，苯酚，萘酚，苯磺酸，萘磺酸等 四．萘的磺化随磺化条件，特别是随温度的不同得到不同的磺化产物。低温（<60℃）磺化时，由于α位上的反应速率比β位高，主要产物为α取代物。 随着温度的提高（165℃）和时间的推移，α位上的磺酸基会发生转位生成β-萘磺酸。（一）萘环上引入羟基的方法有（1）酸基碱熔反应：萘磺酸在高温下（300℃）与氢氧化钠或氢氧化钾共熔时磺酸基转变成羟基 O N a S O3H N aO H 270℃H+ O H 。
第一章 气体的pVT 关系 1-1物质的体膨胀系数V α与等温压缩系数T κ的定义如下： 1 1T T p V p V V T V V ???? ????-=??? ????= κα 试导出理想气体的V α、T κ与压力、温度的关系? 解：对于理想气体,pV=nRT 111 )/(11-=?=?=??? ????=??? ????= T T V V p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=?=?=???? ????-=???? ????- =p p V V p nRT V p p nRT V p V V T T T κ 1—2 气柜内有121.6kPa 、27℃的氯乙烯(C 2H 3Cl ）气体300m 3 ，若以每小时90kg 的流量输往使用车间，试问贮存的气体能用多少小时？ 解：设氯乙烯为理想气体，气柜内氯乙烯的物质的量为 mol RT pV n 623.1461815 .300314.8300 106.1213=???== 每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为 13 3153.144145 .621090109032-?=?=?=h mol M v Cl H C n/v=（14618.623÷1441。153）=10.144小时 1-3 0℃、101.325kPa 的条件常称为气体的标准状况。试求甲烷在标准状况下的密度。 解：33 714.015 .273314.81016101325444 --?=???=?=?=m kg M RT p M V n CH CH CH ρ 1—4 一抽成真空的球形容器，质量为25.0000g 。充以4℃水之后，总质量为125.0000g 。若改用充以25℃、13。33kPa 的某碳氢化合物气体，则总质量为25。0163g 。试估算该气体的摩尔质量。 解：先求容器的容积33 ) (0000.1001 0000.100000 .250000.1252 cm cm V l O H == -= ρ n=m/M=pV/RT mol g pV RTm M ?=?-??== -31.3010 13330) 0000.250163.25(15.298314.84 1-5 两个体积均为V 的玻璃球泡之间用细管连接，泡内密封着标准状况条件下的空气.若将其中一个球加热到100℃，另一个球则维持0℃,忽略连接管中气体体积,试求该容器内空气的压力。 解：方法一：在题目所给出的条件下，气体的量不变。并且设玻璃泡的体积不随温度而变化，则始态为 )/(2,2,1i i i i RT V p n n n =+= 终态（f ）时 ??? ? ??+=???? ??+ =+=f f f f f f f f f f T T T T R V p T V T V R p n n n ,2,1,1,2,2,1,2,1
目录lin 湛
第一章绪论 扼要归纳典型的以离子键形成的化合物与以共价键形成的化合物的物理性质。 答案： NaCl与KBr各1mol溶于水中所得的溶液与NaBr及KCl各1mol溶于水中所得溶液是否相同？如将CH4及CCl4各1mol混在一起，与CHCl3及CH3Cl各1mol的混合物是否相同？为什么？ 答案： NaCl与KBr各1mol与NaBr及KCl各1mol溶于水中所得溶液相同。因为两者溶液中均为Na+,K+,Br－, Cl－离子各1mol。由于CH4与CCl4及CHCl3与CH3Cl在水中是以分子状态存在，所以是两组不同的混合物。碳原子核外及氢原子核外各有几个电子？它们是怎样分布的？画出它们的轨道形状。当四个氢原子与一个碳原子结合成甲烷（CH4）时，碳原子核外有几个电子是用来与氢成键的？画出它们的轨道形状及甲烷分子的形状。 答案： 写出下列化合物的Lewis电子式。 答案： 下列各化合物哪个有偶极矩？画出其方向。 答案： 根据S与O的电负性差别，H2O与H2S相比，哪个有较强的偶极-偶极作用力或氢键？ 答案： 电负性O>S,H2O与H2S相比，H2O有较强的偶极作用及氢键。 下列分子中那些可以形成氢键？ b. CH3CH3 c. SiH4 d. CH3NH2 e. CH3CH2OH f. CH3OCH3 答案： d. CH3NH2 e. CH3CH2OH 醋酸分子式为CH3COOH，它是否能溶于水？为什么？ 答案：能溶于水，因为含有C=O和OH两种极性基团，根据相似相容原理，可以溶于极性水。 第二章饱和烃 卷心菜叶表面的蜡质中含有29个碳的直链烷烃，写出其分子式。 答案：C29H60 用系统命名法（如果可能的话，同时用普通命名法）命名下列化合物，并指出(c)和(d)中各碳原子的级数。答案： a. 2,4,4－三甲基－５－正丁基壬烷５－butyl－2,4,4－trimethylnonane b. 正己烷 hexane ,3－二乙基戊烷 3,3－diethylpentane －甲基－５－异丙基辛烷５－isopropyl－3－methyloctane e.２－甲基丙烷（异丁烷）２－methylpropane(iso-butane) ,2－二甲基丙烷（新戊烷） 2,2－dimethylpropane(neopentane)
初三化学 满分：80分时间：100分钟 可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 N—14 O—16 Na—23 Mg—24 S—32 Cl—35.5 K—39 Ca—40 Fe—56 Zn—65 I—127 第Ⅰ卷（选择题 35分） 一、下列各题均有4个选项，其中只有1个是符合题意的。（共35分，每小题1分） 1. 空气是我们人类赖以生存的物质。在空气的组成中，体积约占1/5的气体是 （A）氧气（B）水蒸气（C）氮气（D）二氧化碳 2. 亲爱的同学们，你是否注意过，我们身边有很多公共标志，下面与消防安全无关的 公共标志是 （A）（B）（C）（D） 3. 下列变化中，属于化学变化的是 （A）轮胎爆炸（B）玻璃破碎（C）冰棒融化（D）菜刀生锈4. 地壳中含量最多的金属元素是 （A）氧（B）硅（C）铝（D）铁 5. 下列各组物质中，属于单质的是 （A）水（B）干冰（C）红磷（D）石灰水6．人类生活需要能量。下列能量由化学变化产生的是 （A）电灯通电发出的光（B）液化石油气燃烧放出的热量 （C）水力发电产生的电能（D）电熨斗通电发出的热 7. 能决定元素种类的微粒数是 （A）质子数（B）中子数（C）最外层电子数（D）电子数 8. 下列属于氧化物的是 （A）H2O （B）O2（C）NaOH （D）KNO3 9.图中○和●分别表示氢原子和氧原子，其中的粒子可用4H表示的是 （A）（B）（C）（D）
10. 水是人类宝贵的自然资源，珍惜和保护水是每个公民的责任。下列有关水的叙述正 确的是 （A）水是直接由原子组成的物质 （B）水分子由氢分子和氧原子构成 （C）工厂废水只要无色透明就可以直接排放 （D）采用喷灌和滴灌的方式灌溉农田可以达到节水目的 11.安全生活离不开化学。下列做法正确的是 （A）厨房煤气泄露，迅速开启排风扇 （B）进入久未开启的菜窖，先要做灯火试验 （C）煤矿井下停电，赶快引燃火把照明 （D）室内起火，立即敞开门窗 12.下图所示的实验基本操作正确的是 （A）（B）（C）（D） 13. 实验室制取二氧化碳应选用的一组药品是 （A）大理石和稀盐酸（B）石灰石和稀硫酸 （C）木炭和氧气（D）碳酸溶液 14．近几年我国一些地区时有火灾发生。如果室内遭遇火灾时，下列自救措施不正确 ．．．的是 （A）尽快到达最近的可用出口的楼梯 （B）可将毛巾用水浸湿，捂在口鼻上作防毒面具 （C）遇房内浓烟弥漫时，可匍匐爬行逃生 （D）躲在衣柜内等待救援 15. 生活中下列常见的物质与水混合后，不能 ．．形成溶液的是 （A）蔗糖（B）花生油（C）食盐（D）白醋16.下列仪器中，量取一定体积的液体时必须用到的是 （A）（B）（C）（D） 17．生活中的下列现象，可用分子的知识加以解释，其中正确的是
染料化学考题范本 一、名词解释（每题4分，合计20分） 1、互补色 2、深色效应 3、共轭型阳离子染料 4、快色素 5、光脆性
二、选择题（每题2分，合计20分） 1.染料有两种分类方法，其一是；其二是。染料主要有和二类主要化学结构。 2.涤纶纤维主要用染料染色。根据染料的升华牢度和染色性能，将其分为、、型，其中型适用于高温高压染色法，型适用于高温热熔染色法。 3.活性染料和纤维成键结合。染料分子由 等几部分结构组成，分子通式可以写成。影响含氮杂环活性基团的反应活泼性的因素主要有。4.酸性染料主要用于纤维的染色。按染料染色pH和染色性能的不同又可细分为、、；这些染料分别在、、条件下染色。 5.所谓浅色效应是指的效应；增大染料的吸收强度的效应称为效应。影响染料在溶液中的颜色的主要因素 。 6.在偶合反应的表示式E→D→E中，D表示；E表示。 7.当色酚As分别和重氮盐进行偶合反应时，若反应中逐步增加NaCl
的用量，则色酚As 和 的反应速率增加。 2Na O 3 S 2 C H 32SO 3Na Na O 3S - - 8. 按照分子轨道理论，分子对光产生选择吸收而发色的主要原因是染料分子价电子的________________跃迁。 1. π π* 2.σ σ* 3.n π* 4.π σ* 9.下列活性染料的反应性活泼顺序为_________________________________。 D N H Cl N N N Cl D N H Cl Cl D N H Cl Cl D N H N N N Cl N H R N N Cl N N F B A D C 10.下列分散染料的升华牢度大小次序为_____________________________。 O O N H 2 O H O O N H 2 O H O O N H 2 O H O O Cl A B C
四．概念题参考答案 1．在温度、容积恒定的容器中，含有A 和B 两种理想气体，这时A 的分压 和分体积分别是A p 和A V 。若在容器中再加入一定量的理想气体C ，问A p 和A V 的 变化为 ( ) (A) A p 和A V 都变大 (B) A p 和A V 都变小 (C) A p 不变，A V 变小 (D) A p 变小，A V 不变 答：(C)。这种情况符合Dalton 分压定律，而不符合Amagat 分体积定律。 2．在温度T 、容积V 都恒定的容器中，含有A 和B 两种理想气体，它们的 物质的量、分压和分体积分别为A A A ,,n p V 和B B B ,,n p V ，容器中的总压为p 。试 判断下列公式中哪个是正确的 ( ) (A) A A p V n RT = (B) B A B ()pV n n RT =+ (C) A A A p V n RT = (D) B B B p V n RT = 答：(A)。题目所给的等温、等容的条件是Dalton 分压定律的适用条件，所 以只有(A)的计算式是正确的。其余的,,,n p V T 之间的关系不匹配。 3． 已知氢气的临界温度和临界压力分别为633.3 K , 1.29710 Pa C C T p ==?。 有一氢气钢瓶，在298 K 时瓶内压力为698.010 Pa ?，这时氢气的状态为 （ ） (A) 液态 (B) 气态 (C)气-液两相平衡 (D) 无法确定 答：(B)。仍处在气态。因为温度和压力都高于临界值，所以是处在超临界 区域，这时仍为气相，或称为超临界流体。在这样高的温度下，无论加多大压力， 都不能使氢气液化。 4．在一个绝热的真空容器中，灌满373 K 和压力为 kPa 的纯水，不留一点 空隙，这时水的饱和蒸汽压 （ ） （A ）等于零 （B ）大于 kPa （C ）小于 kPa （D ）等于 kPa 答：（D ）。饱和蒸气压是物质的本性，与是否留有空间无关，只要温度定了， 其饱和蒸气压就有定值，查化学数据表就能得到，与水所处的环境没有关系。
第一章 化学反应热 习题与解答 1．说明下列符号的含义。 V Q m r H ?(T) Θm r H ?(T) Θ m f H ?（T ） ξ 答：V Q ：等容反应热； m r H ?(T)：某温度下，反应的摩尔焓变（数值等于等压反应热）；Θm f H ?(T )：某温度下某物质的标准摩尔生成焓； ξ：反应进度。 2．盖斯定律的使用条件，下列哪种说法正确？ （1）等压 （2）等容 （3）等温、等容或等温、等压 （4）等温、不做有用功，等容或等压 答：正确答案为（4）。 3．热力学标准态的含义？为什么要确定热力学标准态？ 答：热力学标准态是指在温度T （但没有限定温度）和标准压力 [ p Θ (100kPa)]下物质所处状态。而对纯理想气体热力学标准态是指该气体处于标准压力 [ p Θ (100kPa)]下的状态。混合理想气体中任一组分的标准态是指该组分气体的分压为p Θ 时的状态。因为化学反应中的能量以及状态函数改变是受许多条件（如温度、压力、浓度、聚集状态等）的影响，为了比较方便，国际上规定了物质的热力学标准态。 4．简述照明弹中的铝、镁、硝酸钠和硝酸钡等物质各起什么作用？ 答：金属铝、镁在燃烧时,可以放出大量热（Θ?MgO ,m f H = - 601.7 kJ/ mol, Θ ?3 2 O Al ,m H = - 1675.69 kJ/?mol -1）产生千度以上的高温，而反应放出的热量又能使硝酸盐分解产生O 2，又 加速镁、铝的燃烧反应，使照明弹更加绚丽夺目。 在其中铝和镁作为还原剂；氧气、硝酸钠和硝酸钡等作氧化剂。 5．通过计算说明，氧－乙炔焰为什么可以用于金属焊接和切割？ 答： （5/2）O 2 + C 2H 2 = 2CO 2 + H 2O(g) Θ ?m f H /（kJ ? mol -1） 0 226.7 -393.5 -241.8 ? r H Θm =∑ ?f H Θm (生成物)－Θ ∑ ?m f H （反应物） △r H Θ m =2×(-393.5) + (-241.82) – 226.7 – 0 = - 1255.5 kJ ·mol - 1 因反应放出大量热，可以熔化金属，所以可用于焊接或切割金属。 6．通过计算说明，为什么称硼的氢化物（硼烷），硅的氢化物（硅烷）是高能燃料[ 已 知B 2H 6（g ）的Θm f H ?＝36.56 kJ ·mol -1，B 2O 3（s ）的Θ m f H ?＝-1132.55 kJ ·mol -1；SiH 4（g ）的Θm f H ?＝34.31 kJ ·mol -1，SiO 2（s ）的Θ m f H ?＝-910.7kJ ·mol -1 ]。 解： B 2H 6（g ） + 3O 2(g) = B 2O 3（s ） + 3H 2O （g ） Θ ?m f H ／（kJ ·mol -1） 36.56 0 -1132.55 -241.82 △r H Θ m = -1132.55+3×(-241.82) – 36.56 – 0 = - 1894.57 kJ ·mol - 1 SiH 4（g ） + 2O 2(g) = SiO 2（s ） + 2H 2O （g ） Θ ?m f H ／（kJ ·mol -1） 34.31 0 -910.7 -241.82 △r H Θ m = -910.7 + 2×(-241.82) – 34.31 – 0 = - 1428.65 kJ ·mol - 1 上述两个反应都放出大量热，因此B 2H 6（g ）和SiH 4（g ）可以作为高能燃料。
2010年广东省初中毕业生化学考试 可能用到的相对原子质量：H—l C—12 O—16 S—32 Fe—56 Ba—137 一、选择题 1．下列选项中属于化学变化的是（） A．木料制家具B．大米酿酒 C．石蜡熔化D．水制冰块 2．“低碳生活”、“低碳技术”的基本理念是节能减排。下列做法不符合“低碳”理念的是（）A．焚烧大量秸杆B．焚烧垃圾发电 C．用旧报纸制铅笔杆D．使用可降解塑料 3．2010年5月起，广州市的液化石油气瓶要统一加贴新标识。新标识上要含有以下选项中的（） 4．食品安全与人的健康密切相关。下列做法会危害人体健康的是（） A．做菜时用铁强化酱油调味B．用甲醛溶液浸泡水产品 C．食用面条时放人少量食醋 D．在煲好的鸡汤中放人适量加碘食盐 5．下列净化天然水的操作中，净化程度最高的是（） A．蒸馏B．过滤C．静置沉淀D．吸附沉淀 6．下列物质的用途与其化学性质相关的是（） A．用铝作导线B．用金刚石切割玻璃 C．用活性炭作净水剂D．用氮气作食品包装袋的填充气 7．下列物质中，属于复合肥料的是（） A．硫酸钾K2SO4 B．硝酸钾KNO3 C．尿素CO(NH2)2D．磷酸二氢钙Ca(H2PO4)2 8．下图中的实验方法或操作正确的是（） 9．下列各组物质对应的鉴别方法正确的是（） A．硬水和软水——观察是否澄清 B．合成纤维和羊毛——用手触摸 C．黄金和假黄金(铜锌合金)——滴加稀盐酸 D．食盐水和白糖水——观察颜色 10．铁是一种应用广泛的金属。下列有关铁的叙述正确的是（） A．铁是地壳中含量最多的金属 B．工业上用二氧化碳冶炼钢铁 C．用铁可以回收硝酸银废液中的银 D．铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁 11．下列有关溶液的说法正确的是（） A．将植物油与水混合，得到的是溶液 B．配制溶液时，搅拌溶液可以增大溶质的溶解度 C．将10％的KNO3，溶液倒出一半，剩余溶液中溶质的质量分数为20％ D．将25 g KCl溶液蒸干得到5g KCl固体，则原溶液中溶质的质量分数为20％ 12．以下获取氢气的途径中，从绿色能源的角度看，较有发展前途的是（）
一、名词解释练习题 1、染料：有色的有机化合物，能溶于水或其他介质以制成溶液或分散液，并能直接或经媒染剂作用使纤维着色，染后具有一定坚牢度及鲜艳度的物质。 2、力份：是指染料厂选择某一浓度的染料为标准，而将同种类不同批次的染料产品与它相比较而言，用百分数表示。即同种染料，在相同条件下用相同用量，染出颜色的浓淡程度比较。 3、颜料：是不溶于水和一般的有机溶剂的有机或无机有色化合物。颜料本身对纤维没有染着能力，使用时主要靠高分子粘合剂的作用，将颜料的微小颗粒黏着在纤维表面或内部。 4、互补色光：一定波长的光与另一定波长的光，以适当的强度比例混合得到白光，这两种有色光称为互补色光。 5、中料：将不具备染料特性的芳烃衍生物叫做染料中间体，简称中料。 6、重氮化反应：芳伯胺与亚硝酸作用生成重氮盐的反应称为重氮化反应。因亚硝酸不稳定，通常使用亚硝酸钠和盐酸或硫酸，使反应生成的亚硝酸立即与芳伯胺反应。 7、偶合反应：芳香族重氮盐浴酚类和芳胺作用，生成偶氮化合物的反应。 8、染色牢度：是指染色产品在使用过程中或染色以后的加工过程中，在各种外界因素的作用下，能保持其原来色泽的能力。 9、加法混色：加法混色指的是不同颜色的光的混合。在人眼视网膜的同一点上同时。射入两束或两束以上颜色的光，产生与这些光的颜色不同的另一个颜色的感觉，它是把色光叠加起来的混色方法。 10、单色光：在光谱上看到的颜色叫光谱色，不能分解的光谱色称为单色光。 11、深色效应：通过改变染料结构等可改变染料的最大吸收波长，即改变染料色泽的深浅。凡是能使染料的最大吸收波长增大的效应称为深色效应。 12、浅色效应：通过改变染料结构等可改变染料的最大吸收波长，即改变染料色泽的深浅。凡是能使染料的最大吸收波长减小的效应称为浅色效应。 13、浓色效应：通过改变染液浓度等可改变染料的最大摩尔消光系数，即改变染料色泽的浓淡。凡是能使染料的最大摩尔消光系数增大的效应，称为浓色效应。 14、淡色效应：通过改变染液浓度等可改变染料的最大摩尔消光系数，即改变染料色泽的浓淡。凡是能使染料的最大摩尔消光系数减小的效应，称为淡色效应。 15、Lambert-Beer-吸收定律：单色光透过理想的染料溶液时，吸光度等于摩尔吸光系数、溶液浓度以及单色光经过的光程长度之积。
关于物理化学课后习题 答案 文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]
第一章两个容积均为V的玻璃球泡之间用细管连结，泡内密封着标准状态下的空气。若将其中的一个球加热到 100 C，另一个球则维持 0 C，忽略连接细管中气体体积，试求该容器内空气的压力。 解：由题给条件知，（1）系统物质总量恒定；（2）两球中压力维持相同。 标准状态： 因此， 如图所示，一带隔板的容器中，两侧分别有同温、不同压的H2与N2，P(H2）=20kpa，P(N2)=10kpa,二者均可视为理想气体。 H2 3dm3 P(H2） T N2 1dm3 P(N2) T （1） 两种气体混合后的压力； （2）计算混合气体中H2和N2的分压力； （3）计算混合气体中H2和N2的分体积。 第二章 1mol水蒸气（H2O,g）在100℃，下全部凝结成液态水，求过程的功。假 设：相对水蒸气的体积，液态水的体积可以忽略不计。 1mol某理想气体与27℃，的始态下，先受某恒定外压恒温压缩至平衡态， 在恒容升温至℃，。求过程的W,Q, ΔU, ΔH。已知气体的体积Cv,m=*mol-1 *K-1。 容积为 m3的恒容密闭容器中有一绝热隔板，其两侧分别为0 C，4 mol的Ar(g)及150 C，2 mol的Cu(s)。现将隔板撤掉，整个系统达到热平衡，求末态温度
t及过程的。已知：Ar(g)和Cu(s)的摩尔定压热容分别为 及，且假设均不随温度而变。 解：图示如下 假设：绝热壁与铜块紧密接触，且铜块的体积随温度的变化可忽略不计 则该过程可看作恒容过程，因此 假设气体可看作理想气体，，则 冰（H2O,S）在100kpa下的熔点为0℃，此条件下的摩尔熔化焓 ΔfusHm=*mol-1 *K-1。已知在-10~0℃范围内过冷水（H2O,l）和冰的摩尔定压热容分别为Cpm（H2O,l）=*mol-1 *K-1和Cpm（H2O,S）=*mol-1 *K-1。求在常压及-10℃下过冷水结冰的摩尔凝固焓。 O, l）在100 C的摩尔蒸发焓。水和水蒸气已知水（H 2 在25~100℃间的平均摩尔定压热容分别为Cpm（H2O,l）=*mol-1 *K-1和Cpm （H2O,g）=*mol-1 *K-1。求在25C时水的摩尔蒸发焓。 应用附录中有关物资的热化学数据，计算 25 C时反应 的标准摩尔反应焓，要求：（1）应用25 C的标准摩尔生成焓数据；
大学化学课后习题答案..
第一章化学反应热 教学内容 1．系统、环境等基本概念； 2. 热力学第一定律； 3. 化学反应的热 效应。 教学要求 掌握系统、环境、功、热（恒容反应热和恒压反应热）、状态函数、 标准态、标准生成焓、反应进度等概 念；熟悉热力学第一定律；掌握化学 反应标准焓变的计算方法。 知识点与考核点 1．系统（体系） 被划定的研究对象。化学反应系统是由大量微观粒子（分子、原子和 离子等）组成的宏观集合体。 2．环境（外界） 系统以外与之密切相关的部分。 2
系统和环境的划分具有一定的人为性，划分的原则是使研究问题比较方便。 系统又可以分为敞开系统（系统与环境之间既有物质交换，又有能量交换）； 封闭体系（系统与环境之间没有 ．．能量交 ．．物质交换，只有 换）； 孤立系统（体系与环境之间没有物质交换，也没有能量交换） 系统与环境之间具有边界，这一边界 可以是实际的相界面，也可以是人为的边界，目的是确定研究对象的空间范围。 3．相 系统中物理性质和化学性质完全相同的均匀部分。在同一个系统中，同一个相 可以是连续的，也可以是不连续的。例如油水混合物中，有时水是连续相，有 时油是连续相。 3
4．状态函数 状态是系统宏观性质（T、p、V、U等）的综合表现，系统的状态是通过 这些宏观性质描述的，这些宏观性质 又称为系统的状态函数。 状态函数的特点：①状态函数之间往 往相互制约（例如理想气体状态 方程 式中p、V、n、T之间互为函数关系）；②其变化量只与系统的始、末态有关， 与变化的途径无关。 5*．过程 系统状态的变化（例如：等容过程、等压过程、等温可逆过程等） 6*．途径 完成某过程的路径。若系统的始、末 态相同，而途径不同时，状态函 数的 4
初中化学试题带答案 1、本试卷分为选择题和非选择题两部分，全卷共三大题29 小题，满分100分。考试时间80分钟。 2、可能用到的相对原子质量: H-l O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 Ca-40第一部分选择题 (共40分) 一、选择题 (本题包括20小题，每小题2分，共40分) 注意，每道选择题有四个选项，其中只有一项符合题意。选错、不选、多选或涂改不清的，均不给分。 1、下列变化属于化学变化的是（） A、夜幕降临，珠江两岸霓虹灯通电后发出美丽的亮光 B、“侯氏制碱法”用空气、水、食盐生产纯碱和化肥 C、青铜受热融化后浇铸成各种形状的工艺品 D、自来水通过蒸馏变成可饮用的瓶装蒸馏水 2、地壳里含量最多的金属元素是（） A、氧 B、硅 C、铝 D、铁 3、化石燃料是不可再生的能源。下列不属于化石燃料的是（） A、天然气
B、煤 C、石油 D、乙醇 4、下列实验操作可能会引发事故的是（） A、稀释浓硫酸时，将水沿烧杯壁慢慢倒入浓硫酸中，并用玻璃棒不断搅拌 B、用镊子取出白磷在水中切割 C、做一氧化碳还原氧化铜的实验时，先通一氧化碳再加热 D、用灯帽盖灭酒精灯火焰 5、我省某著名风景区附近是大型的陶瓷生产基地，工厂排放的气体使景区内酸雨频频。风景区内受酸雨影响最小的是（） A、山上的树木 B、小桥的铁栏杆 C、路灯的玻璃罩 D、大理石雕像 6、下列结构示意图所表示的粒子属于稀有气体元素的是（） 7、人类每年从自然界中提取大量的金属铁，下列关于铁的说法正确的是（） A、炼铁的过程是把单质铁变成氧化铁 B、钢是很纯的铁 C、生铁是含少量碳的铁合金
D、被腐蚀的铁制品属于不可回收垃圾 8、下列反应属于化合反应的是（） A、锌片投入稀硫酸中 B、高温锻烧石灰石 C、甲烷在空气中燃烧 D、在氧气中点燃铝箔 9、按酸、碱、盐、氧化物的分类，下列各组物质属于同一类别的是（） A、氯化钠和碳酸钙 B、氢氧化钠和硝酸钾 C、氧化镁和氯化氢 D、氧化钙和氢氧化钙 10、有机合成材料的出现是材料发展史上的一次重大突破。下列物质属于有机合成材料的是（） A、棉花 B、蛋白质 C、维生素 D、塑料 11、有一种气体，可能是H2或CO，下列方法能够鉴别它们的是（） A、观察气体是否无色 B、闻气味是否具有刺激性
染料化学课后习题答案 第一章 一. 何谓染料以及构成染料的条件是什么试述染料与颜料的异同点。 答：染料是能将纤维或其他基质染成一定颜色的有色有机化合物。成为染料需要具备以下两个条件：（1）可溶于水，或者可在染色时转变成可溶状态，对纤维有一定的亲合力。（2）能够使纤维着色，且上染后具有一定的染色牢度。染料与颜料的相同点：都可以用于纤维或基质的着色。不同点：染料主要用于纺织物的染色和印花，它们大多可溶于水，有的可在染色时转变成可溶状态。染料可直接或通过某些媒介物质与纤维发生物理的和化学的结合而染着在纤维上。染料主要的应用领域是各种纺织纤维的着色，同时也广泛地应用于塑料、橡胶、油墨、皮革、食品、造纸等工业。颜料是不溶于水和一般有机溶剂的有机或无机有色化合物。它们主要用于油漆、油墨、橡胶、塑料以及合成纤维原液的着色，也可用于纺织物的染色及印花。颜料本身对纤维没有染着能力，使用时是通过高分子粘合剂的作用，将颜料的微小颗粒粘着在纤维的表面或内部。 二．试述染料和颜料的分类方法；写出各类纺织纤维染色适用的染料（按应用分类）。 答：染料分类： 1.按化学结构分类分为：偶氮染料、蒽醌染料、芳甲烷染料、靛族染料、硫化染料、酞菁染料、硝基和亚硝基染料，此外还有其他结构类型的染料，如甲川和多甲川类染料、二苯乙烯类染料以及各种杂环类染料等。 2. 按应用性能分为：直接染料、酸性染料、阳离子染料、活性染料、不溶性偶氮染料、分散染料、还原染料、硫化染料、缩聚染料、荧光增白剂，此外，还有用于纺织品的氧化染料（如苯胺黑）、溶剂染料、丙纶染料以及用于食品的食用色素等。纺织纤维按其来源可以分为3类，植物纤维，动物纤维，合成纤维；对于植物纤维，如棉，麻可用直接染料，活性染料，还原染料，不溶性偶氮染料，硫化染料，缩聚染料进行染色。对于动物纤维，如羊毛，蚕丝可以用酸性染料，中性染料，媒染染料，活性染料进行着色。合成纤维，常见的有涤纶，锦纶，腈纶，涤纶可以用分散染料染色，锦纶可以用酸性染料染色，腈纶可以用阳离子染料染色。 三、按染料应用分类，列表说明各类染料的结构和性质特点、染色对象、方法。
第一章化学反应热 教学内容 1．系统、环境等基本概念；2. 热力学第一定律；3. 化学反应的热效应。 教学要求 掌握系统、环境、功、热（恒容反应热和恒压反应热）、状态函数、标准态、标准生成焓、反应进度等概念；熟悉热力学第一定律；掌握化学反应标准焓变的计算方法。 知识点与考核点 1．系统（体系） 被划定的研究对象。化学反应系统是由大量微观粒子（分子、原子和离子等）组成的宏观集合体。 2．环境（外界） 系统以外与之密切相关的部分。 系统和环境的划分具有一定的人为性，划分的原则是使研究问题比较方便。 系统又可以分为敞开系统（系统与环境之间既有物质交换，又有能量交换）； 封闭体系（系统与环境之间没有 ．．能量交换）； ．．物质交换，只有 孤立系统（体系与环境之间没有物质交换，也没有能量交换） . 学习帮
系统与环境之间具有边界，这一边界可以是实际的相界面，也可以是人为 的边界，目的是确定研究对象的空间范围。 3．相 系统中物理性质和化学性质完全相同的均匀部分。在同一个系统中，同一个相 可以是连续的，也可以是不连续的。例如油水混合物中，有时水是连续相，有时油是连续相。 4．状态函数 状态是系统宏观性质（T、p、V、U等）的综合表现，系统的状态是通过这些宏观性质描述的，这些宏观性质又称为系统的状态函数。 状态函数的特点：①状态函数之间往往相互制约（例如理想气体状态方程 式中p、V、n、T之间互为函数关系）；②其变化量只与系统的始、末态有关，与变化的途径无关。 5*．过程 系统状态的变化（例如：等容过程、等压过程、等温可逆过程等） 6*．途径 完成某过程的路径。若系统的始、末态相同，而途径不同时，状态函数的 . 学习帮
初中化学考试 注意事项: 1. 本试卷分为选择题和非选择题两部分，全卷共三大题29小题，满分100分。考试时间80分钟。 2.可能用到的相对原子质量: H-l O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 Ca-40 第一部分选择题 (共40分) 一、选择题 (本题包括20小题，每小题2分，共40分) 注意，每道选择题有四个选项，其中只有一项符合题意。选错、不选、多 选或涂改不清的，均不给分。 1．下列变化属于化学变化的是（） A．夜幕降临，珠江两岸霓虹灯通电后发出美丽的亮光 B．“侯氏制碱法”用空气、水、食盐生产纯碱和化肥 C．青铜受热融化后浇铸成各种形状的工艺品 D．自来水通过蒸馏变成可饮用的瓶装蒸馏水 2．地壳里含量最多的金属元素是（） A．氧 B．硅 C．铝 D．铁 3．化石燃料是不可再生的能源。下列不属于化石燃料的是（） A．天然气 B．煤 C．石油 D．乙醇 4．下列实验操作可能会引发事故的是（） A．稀释浓硫酸时，将水沿烧杯壁慢慢倒入浓硫酸中，并用玻璃棒不断搅拌 B．用镊子取出白磷在水中切割 C．做一氧化碳还原氧化铜的实验时，先通一氧化碳再加热 D．用灯帽盖灭酒精灯火焰 5．我省某著名风景区附近是大型的陶瓷生产基地，工厂排放的气体使景区内酸 雨频频。风景区内受酸雨影响最小的是（） A．山上的树木 B．小桥的铁栏杆 C．路灯的玻璃罩 D．大理石 雕像
6．下列结构示意图所表示的粒子属于稀有气体元素的是（） 7．人类每年从自然界中提取大量的金属铁，下列关于铁的说法正确的是（） A．炼铁的过程是把单质铁变成氧化铁 B．钢是很纯的铁 C．生铁是含少量碳的铁合金 D．被腐蚀的铁制品属于不可回收垃圾8．下列反应属于化合反应的是（） A．锌片投入稀硫酸中 B．高温锻烧石灰石 C．甲烷在空气中燃烧 D．在氧气中点燃铝箔 9．按酸、碱、盐、氧化物的分类，下列各组物质属于同一类别的是（） A．氯化钠和碳酸钙 B．氢氧化钠和硝酸钾 C．氧化镁和氯化氢 D．氧化钙和氢氧化钙 10．有机合成材料的出现是材料发展史上的一次重大突破。下列物质属于有机合成材料的是（） A．棉花 B．蛋白质 C．维生素 D．塑料 11．有一种气体，可能是H 2 或CO，下列方法能够鉴别它们的是（） A．观察气体是否无色 B．闻气味是否具有刺激性 C．通入氧化铜中，加热，观察黑色粉末是否变红色 D．点燃，在火焰上罩一个内壁附着有澄清石灰水的烧杯，观察石灰水是否变浑浊 12．下列液体能够导电的是（） A．澄清石灰水 B．蒸馏水 C．蔗糖水 D．乙醇 13．下列化学方程式书写正确的是（） A．氧化汞加热分解: HgO △ Hg+O 2 ↑ B．铁丝氧气中燃烧: 3Fe+2O 2点燃 Fe 3 O 4 C．铝片投入稀硫酸中: Al+H 2SO 4 =AlSO 4 +H 2 ↑ D．碳在氧气中燃烧: C+O 2= CO 2
燃料化学品综述 一.概述 1.基本概念 ·染料是能使其它物质获得鲜明而坚牢色泽的化合物。 ·早期的染料主要来自天然动植物 ·目前合成染料已经取代了天然染料，品种已达8600多种 2.染料的分类 (1)按染料的化学结构进行分类 ①偶氮染料 ②硝基和亚硝基染料 ③芳甲烷染料染料分子中含有二芳基甲烷和三芳基甲烷结构的染料 ④蒽醌染料 ⑤靛系染料含有靛蓝或类似结构的染料。 ⑥酞菁染料含有酞菁金属络合物结构的染料。 ⑦硫化染料用硫或多硫化钠的硫化作用制成 ⑧菁系染料含有聚甲炔结构的染料。-(CH)n- ⑨杂环染料含有五、六元杂环等结构的染料。 在皮革染色中用的较多的是前四类染料。 (2)按应用分类 酸性染料、直接染料、碱性染料、金属络合染料、活性染料、氧化染料、硫化染料、媒染染料、还原染料、分散染料、油溶与醇溶性染料等十多种 皮革染色主要应用上述前五种。 染料的发展概况 染料的发展历史 我国染料的发展概况 世界染料生产发展的新趋势 (1)染料生产规模化 (2)染料生产及污染有向亚洲等欠发达地区转移的趋势(3)在染料的生产中注重新技术及新产品的研究 酸性染料 概述 酸性染料是一类须在酸性介质中进行染色的染料，并因此而得名，并非染料本身呈酸性。 分子式：D—SO3Na，D代表有色染料母体。 电离式：D—SO3Na D—SO3-(有色染料阴离子)+ Na+(无色) 酸性染料的结构和分类 结构特点：大多为芳香族化合物的磺酸钠盐。这类染料主要由具有磺酸基的
偶氮染料、蒽醌染料和三芳甲烷染料组成。所以从结构上看多为偶氮型染料，而且以单偶氮和双偶氮的为最多。 酸性染料的性质及应用性能 ?相对分子量低，大多数在400~800之间。 ?多数以磺酸基为水溶性基团。 ?染浴中加入酸时，可生成色素酸，色素[D—SO3Na+HCL→D—SO3H(色素酸)+ Na++CL-]使被染物着色浓厚，有利于染料固定。 ?染浴中加入中性盐时因同离子效应而使染料离解减缓，减少色素酸的生成，缓染、匀染。 ?酸性染料阴离子与重金属阳离子会产生有色沉淀，故染色时不可用金属器皿。 ?对钙、镁离子不敏感，可在硬水中使用。 ?不能与阳离子染料同浴染色，若先用阴离子染料染色，后用阳离子染料固色，则染色效果好。 ?染浴中加入一定量的阴离子或非离子表面活性剂可对酸性染料起匀染作用。 ?酸性染料和直接染料搭配用于皮革染色，相溶性好，染色互补性好。 ?酸性染料用于铬鞣革时，常在染色后期加甲酸固色。 ?酸性染料色谱齐全，色泽鲜艳，渗透性好，使用方便，具有一定的坚牢度。 ?抗水性较差，不耐水洗，耐碱洗坚牢度差。 直接染料 概述 直接染料是一类无须使用媒染剂就能直接使纤维染色的染料，故名直接染料。从化学结构上看，直接染料几乎全是偶氮型，且多数为双偶氮或多偶氮型。相对分子量比酸性染料大，主要为芳香族磺酸盐，易溶于水，能和纤维分子间依靠范德华力和氢键结合。 直接染料的特点 分子结构有三个特点：直线型、共平面性和较长的共轭系统。 直接染料在染色性质上的特点： ?在溶液中易聚集形成半胶体溶液，提高染色温度可以降低染料聚集度，从而提高上染能力； ?对酸敏感，在染色时不需加酸固色； ?对水中的钙镁离子十分敏感，与之生成沉淀，染色时注意水的硬度； ?染色时渗透性差，遮盖力好，色泽浓厚，是皮革染色时主要的表面着色染料之一； ?在染色时可与酸性染料配合使用，效果互补，不可与阳离子性物质同浴使用。 碱性染料 概述碱性染料又名盐基染料，它是有颜色的有机碱与酸形成的盐，碱性染料水溶液中离解成染料阳离子和酸根阴离子. 电离式：Me-NH3Cl Me-NH3+(染料阳离子)+Cl 碱性染料并非本身具有碱性，也不是要求在碱性介质中溶解或染色，而
第七章 电化学 7－1．用铂电极电解CuCl 2溶液。通过的电流为20 A ，经过15 min 后，问：（1）在阴极上能析出多少质量的Cu ？ (2) 在阳阴极上能析出多少体积的27℃, 100 kPa 下的Cl 2(g )? 解：(1) m Cu ＝ 201560635462.F ???＝5.527 g n Cu ＝201560 2F ??＝0.09328 mol (2) 2Cl n ＝2015602F ??＝0.09328 mol 2Cl V ＝00932830015 100 .R .??＝2.328 dm 3 7－2．用Pb (s )电极电解Pb (NO 3) 2溶液，已知溶液浓度为1g 水中含有Pb (NO 3) 21.66×10－2g 。通电一段时间，测得与电解池串联的银库仑计中有0.1658g 的银沉积。阳极区溶液质量为62.50g ，其中含有Pb (NO 3) 21.151g ，计算Pb 2+的迁移数。 解： M [Pb (NO 3) 2]＝331.2098 考虑Pb 2+：n 迁＝n 前－n 后＋n e ＝262501151166103312098(..)..--??－11513312098..＋01658 21078682 ..? ＝3.0748×10－3－3.4751×10－3＋7.6853×10－4 ＝3.6823×10－4 mol t ＋(Pb 2+ )＝4 4 36823107685310..--??＝0.4791 考虑3NO -： n 迁＝n 后－n 前 ＝1151 3312098 ..－262501151166103312098(..)..--??＝4.0030×10－3 mol t －(3 NO -)＝4 4 40030107658310..--??＝0.5209 7－3．用银电极电解AgNO 3溶液。通电一段时间后，阴极上有0.078 g 的Ag 析出，阳极区溶液溶液质量为23.376g ，其中含AgNO 3 0.236 g 。已知通电前溶液浓度为1kg 水中溶有7.39g 的AgNO 3。求Ag +和3NO -的迁移数。 解： 考虑Ag +： n 迁＝n 前－n 后＋n e ＝3233760236739101698731(..)..--??－023********..＋00781078682 .. ＝1.007×10－ 3－1.3893×10－ 3＋7.231×10－ 4
第二章 饱和烃 习题2.1 写出分子式为C 6H 14烷烃和C 6H 12环烷烃的所有构造异构体，用短线式或缩简式表示。(P26) 解：C 6H 14共有5个构造异构体： CH 3CH 2CH 2CH 2CH 2CH 3 CH 3CHCH 2CH 2CH 3 CH 3 CH 3CH 2CHCH 2CH 3 CH 3 CH 3CCH 2CH 3 CH 33 CH 3CH CHCH 3 CH 3CH 3 C 6H 12的环烷烃共有12个构造异构体： CH 3 CH 3CH 3CH 3 CH 3 CH 2CH 3 CH 3CH 3 CH 3CH 2CH 3 CH 3 CH 2CH 3 CH 2CH 2CH 3CH 3 CH 3 CH 3CH 3 CH 3 CH 3 CH 9CH 3)2 习题2.2 下列化合物哪些是同一化合物？哪些是构造异构体？(P26) (1) CH 3C(CH 3)2CH 2CH 3 2,2-二甲基丁烷 (2) CH 3CH 2CH(CH 3)CH 2CH 3 3-甲基戊烷 (3) CH 3CH(CH 3)(CH 2)2CH 3 2-甲基戊烷 (4) (CH 3)2CHCH 2CH 2CH 3 2-甲基戊烷 (5) CH 3(CH 2)2CHCH 3 CH 3 2-甲基戊烷 (6) (CHJ 3CH 2)2CHCH 3 3-甲基戊烷 解：(3)、(4)、(5)是同一化合物；(2)和(6)是同一化合物；(1)与(3)、(6)互为构造异构体。 习题2.3将下列化合物用系统命名法命名。(P29) (1) CH 3CH CH CH CH 2CH 2CH 3 CH 3CH CH 3 CH 2 CH 3 CH 31 2 3 4 56 7 2,3,5-三甲基-4-丙基庚烷 (2) 123 4 5 6 7 CH 3CH CH CH CH 2CH 2 CH 3 CH 3CH CH 3 CH 3 CH 3 2,3-二甲基-4-异丙基庚烷