高分子化学第六章作业参考答案
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第五章离子聚合2.将1.0×10-3mol萘钠溶于四氢呋喃中,然后迅速加入2.0mol的苯乙烯,溶液的总体积为1L。
假如单体立即均匀混合,发现2000秒钟内已有一半单体聚合,计算在聚合了2000秒和4000秒时的聚合度。
解:无终止的阴离子聚合速率为R p=k p[M-][M]以萘钠为引发剂时,由于聚合开始前,引发剂就以定量地离解成活性中心∴[M-]=[C]=1.0×10-3mol/L将R p式改写为-d[M]/dt=k p[C][M]积分得ln([M]0/[M])=k p[C]t已知t1=2000秒时,[M]0/[M]1=2,代入上面积分式:ln2=k p×2000∴k p[C]=ln2/2000设当t2=4000秒时,剩余单体浓度为[M]2ln([M]0/[M]2)=k p[C]t2=ln2/2000×4000=1.386∴[M]2= [M]0/4则反应掉的单体浓度为[M]0-[M]0/4=3[M]0/4根据阴离子聚合的聚合度公式x n=n[M]/[C] (双阴离子n=2) [C]为引发剂浓度∵聚合到2000秒时,单体转化率为50%,则反应掉的单体浓度为50%[M]0∴=x n×50%[M]0/[C]=2×50%×2.0/(1.0×10-3)=2000n已求得聚合到4000秒时,反应掉的单体浓度为3[M]0/4∴=x n×(3[M]0/4)/[C]=2×(3/4)×2.0/(1.0×10-3)=3000n4.异丁烯在四氢呋喃中用SnCl 4-H 2O 引发聚合。
发现聚合速率R p ∝[SnCl 4][H 2O][异丁烯]2。
起始生成的聚合物的数均分子量为20000。
1.00g 聚合物含3.0×10-5mol 的OH 基,不含氯。
写出该聚合的引发、增长、终止反应方程式。
高分子化学习题与答案 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998《高分子化学》习题与答案第一章绪论习题1. 说明下列名词和术语:(1)单体,聚合物,高分子,高聚物(2)碳链聚合物,杂链聚合物,元素有机聚合物,无机高分子(3)主链,侧链,侧基,端基(4)结构单元,单体单元,重复单元,链节(5)聚合度,相对分子质量,相对分子质量分布(6)连锁聚合,逐步聚合,加聚反应,缩聚反应(7)加聚物,缩聚物,低聚物2.与低分子化合物比较,高分子化合物有什么特征3. 从时间~转化率、相对分子质量~转化率关系讨论连锁聚合与逐步聚合间的相互关系与差别。
4. 举例说明链式聚合与加聚反应、逐步聚合与缩聚反应间的关系与区别。
5. 各举三例说明下列聚合物(1)天然无机高分子,天然有机高分子,生物高分子。
(2)碳链聚合物,杂链聚合物。
(3)塑料,橡胶,化学纤维,功能高分子。
6. 写出下列单体的聚合反应式和单体、聚合物的名称(1) CH2=CHF(2) CH2=CH(CH3)2CH3|(3) CH2=C|COO CH3(4) HO-( CH2)5-COOH(5) CH2CH2CH2O|__________|7. 写出下列聚合物的一般名称、单体、聚合反应式,并指明这些聚合反应属于加聚反应还是缩聚反应,链式聚合还是逐步聚合(1) -[- CH2- CH-]n-|COO CH3(2) -[- CH2- CH-]n-|OCOCH3(3) -[- CH2- C = CH- CH2-]n-|CH3(4) -[-NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO-]n-(5) -[-NH(CH2)5CO-]n-8. 写出合成下列聚合物的单体和反应式:(1) 聚苯乙烯(2) 聚丙烯(3) 聚四氟乙烯(4) 丁苯橡胶(5) 顺丁橡胶(6) 聚丙烯腈(7) 涤纶(8) 尼龙6,10(9) 聚碳酸酯(10) 聚氨酯9. 写出下列单体形成聚合物的反应式。
智慧树知到《高分子化学(南昌大学)》章节测试答案绪论1、高分子是通常由原子或原子团(结构单元)以共价键有规律地连接而成的大分子量(>104)的高分子链组成同系混合物。
A.对B.错答案: 对第一章1、对配位聚合的发现做出贡献并因此而获得Nobel化学奖的是A.StaudingerB.FloryC.Ziegler-Natta答案: Ziegler-Natta2、高分子的概念是20世纪二十年代由()首先提出的A.FloryB.CarothersC.Staudinger答案: Staudinger3、尼龙-6的单体是A.己内酰胺B.己二酸C.己二胺D.己二醇答案: 己内酰胺4、丙烯在烷基铝-TiCl4催化下合成聚丙烯的反应属于A.正离子型加聚B.负离子型加聚C.自由基加聚D.配位聚合答案: 配位聚合5、聚碳酸酯是由双酚A与光气聚合物而得:HOC6H4C(CH3)2C6H4OH + ClCOCl─> H-(-OC6H4C(CH3) 2C6H4OCO-)n-Cl+HCl↑该反应称为A.缩聚反应B.加聚反应C.自由基加成D.亲电加成答案: 缩聚反应6、制造尼龙的原材料是A.链烯B.二烯C.二元羧酸和二元胺D.二元羧酸和二元醇答案: 二元羧酸和二元胺7、线形或支链形大分子以物理力聚集成聚合物,加热时可熔融,并能溶于适当溶剂中。
A.对B.错答案: 对8、聚合物是分子量不等的同系物的混合物,存在一定的分布或多分散性A.对B.错答案: 对9、合成树脂和塑料、合成纤维、合成橡胶统称为三大合成高分子材料A.对B.错答案: 对10、动力学链长是指一个活性中心,从引发开始到真正终止为止,所消耗的单体数目。
A.对B.错答案: 对第二章1、一个聚合反应中将反应程度从98%提高到99%需要0-98%同样多的时间,它应是A.开环聚合反应B.链式聚合反应C.逐步聚合反应D.界面缩聚反应答案: 逐步聚合反应2、欲使1000g环氧树脂(环氧值为0.2)固化,需要己二胺的量为A.0.5molB.2molC.0.25molD.1mol答案: 0.5mol3、聚氨酯通常是由两种单体反应获得,它们是A.己二胺-二异氰酸酯B.己二胺-己二酸二甲酯C.三聚氰胺-甲醛D.己二醇-二异氰酸酯答案: 己二醇-二异氰酸酯4、热固性聚合物的特征是A.可溶可熔B.为体型大分子C.不溶不熔D.不能成型加工答案: 可溶可熔5、在己二酸和己二醇缩聚反应中加入0.4%的对甲苯磺酸起到的作用为A.链转移剂B.控制分子量C.提高聚合速率答案: 提高聚合速率6、尼龙1010(聚癸二酰癸二胺)是根据1010盐中的癸二酸控制分子量,如果要求分子量为1.8万,问1010盐的酸值(以mgKOH/g计)应该是A.0.56B.596C.56.9D.5.96答案: 5.967、等摩尔二元醇和二元酸进行缩聚,如平衡常数为400,在密闭体系内反应,不除去副产物水,反应程度为A.0.9B.1.0C.0.95D.0.92答案: 0.958、缩聚反应中,所有单体都是活性中心,其动力学特点是A.体逐步消失,产物分子量很快增大B.单体慢慢消失,产物分子量逐步增大C.单体很快消失,产物分子量逐步增大答案: 单体很快消失,产物分子量逐步增大9、合成线型酚醛预聚物的催化剂应选用A.正丁基锂B.氢氧化钙C.草酸D.过氧化氢答案: 草酸10、不属于影响缩聚物聚合度的因素的是A.转化率B.反应程度C.平衡常数D.基团数比答案: 转化率第三章1、本体聚合至一定转化率时会出现自动加速效应,这时体系中的自由基浓度和寿命τ的变化规律为A.[M]增加,τ缩短B.[M]增加,τ延长C.[M*]减少,τ延长答案:B2、“ClCH=CHCl能够进行自由基聚合形成高聚物”。
第一章绪论思考题1. 举例说明单体、单体单元、结构单元、重复单元、链节等名词的含义,以及它们之间的相互关系和区别。
答:合成聚合物的原料称做单体,如加聚中的乙烯、氯乙烯、苯乙烯,缩聚中的己二胺和己二酸、乙二醇和对苯二甲酸等。
在聚合过程中,单体往往转变成结构单元的形式,进入大分子链,高分子由许多结构单元重复键接而成。
在烯类加聚物中,单体单元、结构单元、重复单元相同,与单体的元素组成也相同,但电子结构却有变化。
在缩聚物中,不采用单体单元术语,因为缩聚时部分原子缩合成低分子副产物析出,结构单元的元素组成不再与单体相同。
如果用2种单体缩聚成缩聚物,则由2种结构单元构成重复单元。
聚合物是指由许多简单的结构单元通过共价键重复键接而成的分子量高达104-106的同系物的混合物。
聚合度是衡量聚合物分子大小的指标。
以重复单元数为基准,即聚合物大分子链上所含重复单元数目X表的平均值,以DP表示;以结构单元数为基准,即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值,以n 示。
2. 举例说明低聚物、齐聚物、聚合物、高聚物、高分子、大分子诸名词的的含义,以及它们之间的关系和区别。
答:合成高分子多半是由许多结构单元重复键接而成的聚合物。
聚合物(polymer)可以看作是高分子(macromolecule)的同义词,也曾使用large or big molecule的术语。
从另一角度考虑,大分子可以看作1条大分子链,而聚合物则是许多大分子的聚集体。
根据分子量或聚合度大小的不同,聚合物中又有低聚物和高聚物之分,但两者并无严格的界限,一般低聚物的分子量在几千以下,而高聚物的分子量总要在万以上。
多数场合,聚合物就代表高聚物,不再标明“高”字。
齐聚物指聚合度只有几~几十的聚合物,属于低聚物的范畴。
低聚物的含义更广泛一些。
8. 举例说明和区别线形结构和体形结构、热塑性聚合物和热固性聚合物、非晶态聚合物和结晶聚合物。
答:线形和支链大分子依靠分子间力聚集成聚合物,聚合物受热时,克服了分子间力,塑化或熔融;冷却后,又凝聚成固态聚合物。
《高分子化学》习题与答案沈阳化工学院材料科学与工程学院第一章绪论习题1. 说明下列名词和术语:(1)单体,聚合物,高分子,高聚物(2)碳链聚合物,杂链聚合物,元素有机聚合物,无机高分子(3)主链,侧链,侧基,端基(4)构造单元,单体单元,重复单元,链节(5)聚合度,相对分子质量,相对分子质量分布(6)连锁聚合,逐步聚合,加聚反响,缩聚反响(7)加聚物,缩聚物,低聚物2.与低分子化合物比拟,高分子化合物有什么特征?3. 从时间~转化率、相对分子质量~转化率关系探讨连锁聚合与逐步聚合间的互相关系与差异。
4. 举例说明链式聚合与加聚反响、逐步聚合与缩聚反响间的关系与区分。
5. 各举三例说明下列聚合物(1)自然无机高分子,自然有机高分子,生物高分子。
(2)碳链聚合物,杂链聚合物。
(3)塑料,橡胶,化学纤维,功能高分子。
6. 写出下列单体的聚合反响式和单体、聚合物的名称(1) CH2=CHF(2) CH2=CH(CH3)2CH3|(3) CH2=C|COO CH3(4) HO-( CH2)5-COOH(5) CH2CH2CH2O|__________|7. 写出下列聚合物的一般名称、单体、聚合反响式,并指明这些聚合反响属于加聚反响还是缩聚反响,链式聚合还是逐步聚合?(1) -[- CH2- CH-]n-|COO CH3(2) -[- CH2- CH-]n-|OCOCH3(3) -[- CH2- C = CH- CH2-]n-|CH3(4) -[-NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO-]n-(5) -[-NH(CH2)5CO-]n-8. 写出合成下列聚合物的单体和反响式:(1) 聚苯乙烯(2) 聚丙烯(3) 聚四氟乙烯(4) 丁苯橡胶(5) 顺丁橡胶(6) 聚丙烯腈(7) 涤纶(8) 尼龙6,10 (9) 聚碳酸酯 (10) 聚氨酯9. 写出下列单体形成聚合物的反响式。
指出形成聚合物的重复单元、构造单元、单体单元和单体,并对聚合物命名,说明聚合属于何类聚合反响。
第6章离子聚合(一)思考题1.试从单体结构来解释丙烯腈和异丁烯离子聚合行为的差异,选用何种引发剂?丙烯酸、烯丙醇、丙烯酰胺、氯乙烯能否进行离子聚合?为什么?答:(1)丙烯腈中氰基为吸电子基团,可以与双键形成π-π共轭,使双键上的电子云密度减弱,有利于阴离子的进攻,并使所形成的碳阴离子的电子云密度分散而稳定,因此丙烯腈能够进行阴离子聚合。
进行阴离子聚合时,可选用碱金属、碱金属化合物、碱金属烷基化合物、碱金属烷氧化合物等作为引发剂。
异丁烯中两个甲基为推电子基团,能使双键上的电子云密度增加,有利于阳离子的进攻,并使所形成的碳阳离子的电子云密度分散而稳定,因此异丁烯能够进行阳离子聚合。
进行阳离子聚合时,通常采用质子酸、Lewis酸及其相应的共引发剂进行引发。
(2)丙烯酸、烯丙醇、丙烯酰胺不能进行离子聚合,因为没有强烈的推电子基团和吸电子基团。
氯乙烯中氯原子的诱导效应为吸电性,而共轭效应却有供电性,两者相抵消后,电子效应微弱,因此氯乙烯不能离子聚合。
2.下列单体选用哪一引发剂才能聚合?指出聚合机理类型。
表6-1答:(1)苯乙烯三种机理均可,可以选用表6-1中任何一种引发剂。
(2)偏二腈乙烯,阴离子聚合,选用Na+萘或n-C4H9Li引发。
(3)异丁烯,阳离子聚合,选用SnC14+H2O或BF3+H2O。
(4)丁基乙烯基醚,阳离子聚合,选用SnC14+H2O或BF3+H2O。
(5)甲基丙烯酸甲酯,阴离子聚合和自由基聚合。
阴离子聚合,选用Na+萘或n-C4H9Li 引发,自由基聚合选用(C6H5CO)2O2作引发剂。
3.下列引发剂可以引发哪些单体聚合?选择一种单体,写出引发反应式。
a.KNH2b.AlCl3+HClc.SnCl4+C2H5Cld.CH3ONa答:a.KNH2是阴离子聚合引发剂,可以引发大多阴离子单体聚合,如引发苯乙烯进行聚合,反应式为b.AlCl3活性高,和微量的水作共引发剂即可,和HCl配合时,氯离子的亲和性过强,容易同阳离子共价终止,所以很少采用。
第6章超临界流体萃取作业参考答案本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March第6章超临界流体萃取一名词解释1 超临界流体(supercritical fluid, SF)是指某种气体(液体)或气体(液体)混合物在操作压力和温度均高于临界点时,使其密度接近液体,而其扩散系数和黏度均接近气体,其性质介于气体和液体之间的流体。
2 超临界流体萃取法(supercritical fluid extraction, SFE)技术就是利用超临界流体为溶剂,从固体或液体中萃取出某些有效组分,并进行分离的一种技术。
3 拖带剂:在超临界流体萃取过程中,由于二氧化碳是非极性物质,比较适合于脂溶性物质的萃取,但对极性较强的物质来说,其溶解能力明显不足,此时,为增加二氧化碳流体的溶解性能,通常在其中加入少量极性溶剂,以增加其溶解能力,这种溶剂称为拖带剂或提携剂(entrainer),也称夹带剂或修饰剂(cosolvent,modifier)。
二简答题1 超临界流体萃取有哪些特点?答:超临界流体技术在萃取和精馏过程中,作为常规分离方法的替代,有许多潜在的应用前景。
其优势特点是:1)超临界萃取可以在接近室温(35~40℃)及CO2气体笼罩下进行提取,有效地防止了热敏性物质的氧化和逸散。
因此,在萃取物中保持着药用植物的有效成分,而且能把高沸点、低挥发性、易热解的物质在远低于其沸点温度下萃取出来;2)使用SFE是最干净的提取方法,由于全过程不用有机溶剂,因此萃取物绝无残留的溶剂物质,从而防止了提取过程中对人体有害物的存在和对环境的污染,保证了100%的纯天然性;3)萃取和分离合二为一,当饱和的溶解物的CO2流体进入分离器时,由于压力的下降或温度的变化,使得CO2与萃取物迅速成为两相(气液分离)而立即分开,不仅萃取的效率高而且能耗较少,提高了生产效率也降低了费用成本;4)CO2是一种不活泼的气体,萃取过程中不发生化学反应,且属于不燃性气体,无味、无臭、无毒、安全性非常好;5)CO2气体价格便宜,纯度高,容易制取,且在生产中可以重复循环使用,从而有效地降低了成本;6)压力和温度都可以成为调节萃取过程的参数,通过改变温度和压力达到萃取的目的,压力固定通过改变温度也同样可以将物质分离开来;反之,将温度固定,通过降低压力使萃取物分离,因此工艺简单容易掌握,而且萃取的速度快。
高分子化学习题及解答第一章 绪论1.基本概念单体,聚合物,聚合度,单体单元,结构单元,重复结构单元,重均分子量,数均分子量,分子量分布,多分散系数,碳链聚合物,杂链聚合物,元素有机聚合物,缩聚物,缩聚反应,加聚物,加聚反应,线形聚合物,支化聚合物,交联聚合物,橡胶,塑料,纤维2. 聚合物结构与名称了解聚合物的各种名称及英文缩写与聚合物结构间的关联 , 熟悉系统命名法的基本规则,并用于常见聚合物的命名。
①聚合物结构式书写格式习惯写法IUPAC规定的写法②聚合物的IUPAC 命名法基本规则常见聚合物的名称③聚合物的来源命名法及习惯命名法④常见聚合物的英文缩写⑤等规立构聚合物的结构与名称⑥嵌段共聚物的结构与名称⑦接枝共聚物的结构与名称练习题:一、写出下列聚合物的结构1.聚碳酸酯,涤纶,有机玻璃,Kevlar纤维,尼龙-6,聚甲醛,天然橡胶,聚氯乙烯,聚丙烯第二章 自由基聚合1.基本概念连锁(链式)聚合,初级自由基,单体自由基,活性中心,自由基半衰期,引发效率,稳态,自由基等活性理论,笼蔽效应,诱导分解效应,自动加速,动力学链长,聚合度,链转移,链转移常数,阻聚及缓聚,歧化终止,偶合终止,最高聚合温度,引发转移终止剂(iniferter),原子转移自由基聚合(ATRP)2. 基本原理及现象解释z单体对不同连锁聚合机理的选择性z自由基聚合机理(包括链引发、链增长、链终止、链转移及自由基聚合反应的特征)z自动加速现象及其出现的原因。
z聚合反应速率与引发剂浓度的关系 ; 聚合反应速率与单体浓度的关系,影响引发剂效率的因素。
z链转移剂在聚合物合成中的用途 ; 高压聚乙烯的长支链和短支链的生成原因。
z烯丙基单体的自阻聚作用1整理:潘奇伟z自动加速效应对聚合反应速率与单体和引发剂浓度关系的影z温度、压力对聚合反应速率和聚合度的影响z四类引发剂的引发基元反应(包括偶氮类(AIBN),有机过氧化物类(BPO),无机过氧化物类(KSP)、氧化还原反应体系(亚硫酸盐与硫代硫酸盐))z苯醌及苯酚对自由基反应的阻聚原理。
《高分子物理》标准化作业本参考答案沈阳化工学院材料科学与工程学院《高分子物理》课程组20**.3第一章 高分子链的结构一、 概念1、构型:分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。
2、由于单键的内旋转而产生的分子中原子在空间位置上的变化叫构象。
3、均方末端距:高分子链的两个末端的直线距离的平方的平均值。
4、链段:链段是由若干个键组成的一段链作为一个独立动动的单元,是高分子链中能够独立运动的最小单位。
5、全同立构:取代基全部处于主链平面的一侧或者说高分子全部由一种旋光异构单元键接而成。
6、无规立构:当取代基在主链平面两侧作不规则分布或者说两种旋光异构体单元完全无规键接而成。
二、选择答案1、高分子科学诺贝尔奖获得者中,( A )首先把“高分子”这个概念引进科学领域。
A 、H. Staudinger,B 、K.Ziegler, G .Natta,C 、P. J. Flory,D 、H. Shirakawa2、下列聚合物中,( A )是聚异戊二烯(PI)。
A 、 CCH 2n CH CH 23B 、O C NH O C NH C 6H 4C 6H 4n C 、 CH Cl CH 2n D 、OC CH 2CH 2O O n O C3、下列聚合物中,不属于碳链高分子的是( D )。
A 、聚甲基丙烯酸甲酯,B 、聚氯乙烯,C 、聚乙烯,D 、聚酰胺4、下列四种聚合物中,不存在旋光异构和几何异构的为( B )。
A 、聚丙烯,B 、聚异丁烯,C 、聚丁二烯,D 、聚苯乙烯5、下列说法,表述正确的是( A )。
A 、工程塑料ABS 树脂大多数是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯组成的三元接枝共聚物。
B 、ABS 树脂中丁二烯组分耐化学腐蚀,可提高制品拉伸强度和硬度。
C 、ABS 树脂中苯乙烯组分呈橡胶弹性,可改善冲击强度。
D 、ABS 树脂中丙烯腈组分利于高温流动性,便于加工。
6、下列四种聚合物中,链柔顺性最好的是( C )。
高分子化学第六章作业参考答案
1.将PMMA、PAN、PE、PVC四种聚合物进行热降解反应,分别得到何种产物?
解:PMMA进行热解反应时发生解聚,主要产物为单体
PE进行热解反应时发生无规降解,主要产物为不同聚合度的低聚物
PVC进行热解反应时首先脱HCl,生成分子主链中带烯丙基氯结构的聚合物;长期热解则进一步发生环交联甚至碳化反应。
PAN进行热解反应时首先发生主链环化,然后脱氢生成梯形聚合物。
进一步热解脱氢后生成碳纤维。
2.利用热降解回收有机玻璃边角料时,如该边角料中混有PVC杂质,则使MMA 的产率变低,质量变差,试用化学反应式说明其原因。
解:因为PVC杂质在加热时会脱出HCl,HCl与甲基丙烯酸按下式进行加成反应,因而降低了甲基丙烯酸甲酯的产率,并影响产品质量。
CH2C(CH3)COOCH3+HCl3CCO2CH3
3
CH3
3.橡胶为什么要经过塑炼后再进一步加工?
解:由于橡胶分子量通常很大,为了使它易与配合剂混合均匀以便于后续成型加工,所以要先进行塑炼以达到降低分子量提高塑性的目的。
4.橡胶制品常填充碳黑,试说明其道理。
答:碳黑起着光屏蔽剂的作用,可防止橡胶直接受到光照而发生光降解反应,另外碳黑还起到增强剂的作用。
5.聚乳酸OC(CH3)2CO
n为什么可以用作外科缝合线,伤口愈合后不必拆
除?
解:因聚乳酸在体内易水解为乳酸,由代谢循环排出体外。