无机精细化工工艺学考试试题汇总

无机精细化工工艺学复习１．临界胶束浓度用（Ｂ）表示。Ａ．ＢＭＣＢ．ＣＭＣＣ．ＡＭＣＤ．ＤＭＣ２．在胶束结构中，内核以表面活性剂（Ｃ）构成。Ａ水分子Ｂ分子Ｃ疏水基Ｄ亲水基３.带负电荷的颗粒吸附无机阳离子后可吸附（Ｂ）A阳离子型表面活性剂B阴离子型表面活性剂C两性表面活性剂D不能再吸附表面活性剂4.在固体表面双电层模型中，吸附层厚度为（C）A反离子半经B水化反离子直经C水化反离子半经D水离子半经5.聚沉值：指一定量的溶胶在一定数据内完全聚沉所需电解质的（B）A最大浓度Ｂ最小浓度Ｃ所有浓度Ｄ临界胶束浓度二填空题１.１ｎｍ＝１０－３ｕｍ＝１０－６ｍｍ＝１０－９ｍ，１ｎｍ＝１０Ａ。２.无机化合物特殊工艺技术有超细化纤维化,薄膜化表面改性化，单晶，多孔，形状，高纯。非晶化，高密度化，高聚合化，非化学计量化，化合物的复合化。3.金属块的电子分布在电子层有利电子流动。金属纳米粒子的电子分布在不有利电子流动。4.接触角90为不润湿，90为润湿，90为完全润湿，180为完全不润湿。5.纳米粒子尺寸越小则表面积越大，导致位于表面的原子占有相当大的比例，表面原子数越多，则悬空键多，越不稳定，纳米粒子越活泼。6表面活性剂溶液浓度在临界胶束浓度前后，溶液性质发生转折性的变化。7.当电解质浓度达到一定值时，扩散层中反离子全部压入吸附层中，胶粒处于等电状态，ζ电位为0，胶体稳定性最低，1/k减到0，胶体聚沉8.对于氧化物胶粒，调整溶液PH值，当氧化物表面带的正电荷和负电荷相等时，溶液的PH值称为氧化物的零电荷点PZC。9.在溶胶-凝胶法的形成过程中无机盐或者金属醇盐作为溶质，溶解于有机溶剂，形成均匀的溶液。三简答题1什么是小尺寸效应？答：当颗粒的尺寸与传导电子德布罗意波长相当或更小时，周期性的边界条件将被破坏，非晶态纳米粒子的表面层附近的原子密度减少，导致光吸收，磁性，内压，热阻，化学活性，催化活性及熔点等均与普通粒子不同，这就是纳米粒子呈现的称为小尺寸久保（体积）效应。2什么是表面效应？答：纳米粒子的表面原子数与总原子数之比随着纳米粒子尺寸的减小而大幅度的增加，纳米粒子的表面能即表面张力也随着增加，从而引起纳米粒子的性质的变化。3.什么是毛细管的润湿角？答：定义：液相与固相的接触点处液固界面和液态表面切线的夹角。P25图3-94.比表面积的定义答：比表面积表征了包括粉料颗粒表面及表面缺陷，裂纹和气孔在内的单位质量或单位体积物料的总面积。5请写出扩散双电层厚度公式，并写出ε，kＢ，Ｔ，Ｃｉｏ，Ｚｉ的物理意义。答：21i2iioA2BZcNe4Tk10001其中ε的物理意义是介质的介电常数；kＢ的物理意义是玻尔兹曼常数；Ｔ的物理意义是介质处的温度；Ｃｉｏ的物理意义是用物质的量表示的液相离子浓度；Ｚｉ的物理意义是正负离子的价数６请详述Ｌａｎｇｍｕｉｒ－Ｂｌｏｄｇｅｔｔ（Ｌ－Ｂ）分子膜的制备过程。答：首先将样品溶解在有机溶剂中，取一定量溶液缓慢均匀地滴加在次相层表面上，在气-液表面形成取向整齐的单分子层膜，而后压缩单分子膜，测定表面压-面积等温线，再在固定表面压下开始上下运动机构，将单分子层膜转移到基板上。将一金属基板侵入有单分子层覆盖的液体后在拉出来，这样连续多次就形成了多分子层。７写出三种使溶胶聚沉的方法并简要写出实验操作过程．答：1．加入电解质。在溶液中加入电解质，这就增加了胶体中离子的总浓度，而给带电荷的胶体粒子创造了吸引相反电荷离子的有利条件，从而减少或中和原来胶粒所带电荷，使它们失去了保持稳定的因素。这时由于粒子的布朗运动，在相互碰撞时，就可以聚集起来。迅速沉降。2．加入带相反电荷的胶体，也可以起到和加入电解质同样的作用，使胶体聚沉。如把Fe(OH)3胶体加入硅酸胶体中，两种胶体均会发生凝聚。3．加热胶体，能量升高，胶粒运动加剧，它们之间碰撞机会增多，而使胶核对离子的吸附作用减弱，即减弱胶体的稳定因素，导致胶体凝聚。如长时间加热时，Fe(OH)3胶体就发生凝聚而出现红褐色沉淀。８临界胶束浓度ＣＭＣ的三个特征。答：a临界胶束浓度是一个小范围的浓度b.一切随着胶束浓度而发生突变的溶液性质：表面张力，电导率，渗透压等都可以用来测定表面活性剂溶液的CMC值；c.表面活性剂的ＣＭＣ值越低此表面活性剂的活性越高。９表面活性剂定义答：表面活性剂：加入很少量就能使水的表面张力大幅度降低，能明显改变体系的界面性质和状态，从而产生润湿、乳化、起泡、分散、洗涤、润滑、抗静电等一系列作用，以达到实际应用的要求四计算题１半径为０.４ｕｍ的粒子悬浮于０.０１ｍｏｌ／Ｌ的ＮａＣｌ水溶液中，在２５度时测得其电泳敞度为２.５×１０－８ｍ２／（ｓ．Ｖ），应用smoluchowsky公式求ζ电位的近似值，已知25度时水的相对介电常数是78.5，黏度为8.9*10-4Kg/(m.s)(Pa.s),真空中介电常数ε0=8.854*10-12F/m(分别用Kg.m.s和g.cm.s计算)解：（ε通常给出的是相对介电常数，但在静电单位制中其数值正好等于介质的介电常数）smoluchowsky公式可得mV32V03201085485781098105212480r.....5781098143444...2.请计算粒径为2nm的颗粒比表面积，若上述颗粒有1cm3，计算总表面积，若上述颗粒由边长为a=0.2nm立方体原子组成，计算比表面原子数。解：该颗粒比表面积177Fcm1031013r3VS总表面积2771031103ScmVF总总比表面原子数%%.%601001203100ra33r4ar4323Ｌａｎｇｍｕｉｒ吸附等温式，bp1bpVVm请叙述如何设计一个实验求出b,Vm.解：将公式转换为mmVpbV1Vp则通过测量不同压力下的吸附体积，然后以p/v对p作图得到一条直线，斜率为1/VM,截距为1/bVM即Vm=1/斜率,b=斜率/截距.4请描述固体表面Goug-Chapman双电层模型。（用层和面来描述）答1、一般所谓纳米材料是指尺度为1~100nm的超微粒子经压制、烧结或溅射而成的凝聚态固体。纳米材料可划分为两个成次：一是纳米微粒，二是纳米固体(包括膜和线)。2、纳米微粒的基本理论包括久保效应、尺寸效应、界面与表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应。五个方面。3、表面活性剂的结构特点是具有降低溶剂的表面张力。整个分子可分为两部分，一部分是亲油基，另一部分是亲油基。4、3、表面活性剂作用（化学药品）:润湿和反润湿、乳化和破乳、分散和凝聚、气泡和消泡、增溶。8、不同的液晶性物质呈现液晶态的方式不同主要有热致液晶液晶和_溶致液晶_液晶两种。9抑制分散颗粒凝聚的方法有：利用电双层、利用凝胶网络、利用防护试剂。3、微粉制备的两条途经是溶胶—凝胶法和_沉淀反应法_。4、机械化学：是研究物质在机械加工的作用下所发生的化学反应。7、反应物之一必须是固相物质的反应,才能叫固相反应。根据发生的温度将固相化学反应分为三类（1）低热固相反应（2）中热固相反应（3）高热固相反应。8.高温固相反应的前提是发生了界面和相区的运输。9、接触角是在固、液、气三相交界处，自固液界面经液体内部到气液界面的夹角，以θ表示。习惯上将90°定为润湿与否的标准，＞90°为不润湿，＜90°为润湿，0°为铺展。8、不同的液晶性物质呈现液晶态的方式不同主要有热致液晶液晶和_溶致液晶_液晶两种。9抑制分散颗粒凝聚的方法有：利用电双层、利用凝胶网络、利用防护试剂。二、选择题（不定项选择）（共10分，每题2分）1、纳米微粒的基本理论包括以下哪几个方面？（ABCDE）A、久保效应B、尺寸效应C、界面与表面效应D、量子尺寸效应E、宏观量子隧道效应2、表面活性剂的类型主要有哪些？（ABCDE）A、阴离子型表面活性剂B阳离子型表面活性剂C、非离子型表面活性剂D、两性离子表面活性剂E、混合型离子表面活性剂4、固相反应过程中通常包括下列几个基本步骤（ABCD）A吸着现象B在界面或均相区内原子进行反应C成核反应D物质通过界面和相区的输运5利用微乳技术合成超细颗粒过程中影响超细颗粒制备的主要因素（ABC）A反相胶束或微乳液组成的影响。B反应物浓度的影响。C反胶束或微乳液界面膜的影响。D温度3、溶胶－凝胶法的优点有哪些？（ABCDE）Ａ、产品纯度高B、粒度均匀C、反应过程易于控制D、烧成温度比传统方法低400～500℃E、从同一种原料出发，改变工艺过程可获得不同产品4、从湿凝胶的一般干燥过程可以观察到以下现象：（ABC）。A持续的收缩和硬化B产生应力C破裂D气泡5、下面方法能用于粒径测试的有（ABCD）。A、筛分法B、显微镜法C、沉降法D、激光散射法E、光折射法三、简答题（共40分，每题5分）2、简述溶胶－凝胶法的基本反应步骤?。前驱物溶于溶剂中形成均匀的溶液，溶质与溶剂产生水解或醇解反应，反应生成物聚成1nm左右的粒子并组成溶胶，后者蒸发干燥转变为凝胶。3、简述纳米微粒的仿生合成途径主要有哪两类?1.利用表面活性剂在溶液中形成反向胶束.微乳或囊包，2.利用表面活性剂在溶液表面形成L-B膜。4液相中析出固相颗粒形成单分散体系的必要条件？7固相反应过程中通常包括下列几个基本步骤？一.吸着现象。二.在界面上或均向区内原子进行反应。三.成核反应，四.物质通过界面和相区运输。1、粉体表面处理的总目的是什么？并简述粉体表面改性的方法有哪些？总目的：改善和提高粉体原料的应用性能以满足新材料.新技术发展或产品开发的需要方法：物理方法，化学方法，包覆法。按工艺划分：涂覆法，偶联剂法，煅烧法，水沥滤法。总划分：包覆法，沉淀反应法，表面化学法，机械化学法2、简述L-B膜技术，并列举L-B膜与其它膜相比具有的特点？定义：在适当条件下，不溶物单分子层可以通过非常简单的方法可以转移到固体基质上，并且保持其定向排列的分子结构。特点：a.膜的厚度可以从零点几纳米到几纳米b.有高度差异的层状结构c.具有几乎没有缺陷的单分子膜3、何为自蔓延高温合成技术？及其特点？定义：利用自身反应的反应热使反应独自维持下去，直至结束。特点：a.省时，耗能少，反应速率快，设备比较简单b.产物纯度高c.可生成高活性的亚稳态产物1.精细化学品与专用化学品的区别：①精细化学品多为单一化合物，可以用化学式表示其成分，而专用化学品很少是单一化合物，常常是若干化学品组成的复合物，通常不能用化学式表示组成。②精细化学品一般为非最终使用性产品，用途较广，而专用化学品的加工度更高，为最终使用产品，用途较窄。③精细化学品大体是用一种方法或类似方法制造的，不同企业的产品基本上没有差别；而专业化学品的制造各生产企业则互不相同，产品有差别，甚至可完全不同。④精细化学品是按其所含的化学成分来销售的，而专业化学品是按其功能销售的。⑤精细化学品的生命期相对较长，而专业化学品的生命期短，产品更新很快。⑥专业化学品的附加价值率高，利润率高，技术秘密性更强，更需要依靠专利保护或对关键技术更加保密。2.精细化学品一般特点：①具有特定功能，专用性强而通用性弱；②小批量、多品种；③技术密集度高，产品更新换代快，技术专利性强；④大量采用复配技术；⑤附加价值高。3.耐腐蚀、耐摩擦以及一系列特殊的光、电、声、热、等特殊功能，从而成为微电子、激光、遥感、航天航空、新能源、新材料以及海洋工程和生物工程等高新技术得以迅猛发展的前提和物质保证。4.纳米材料是指尺度为1~100nm料可划分为两个层次：一是纳米微粒；二是纳米固体（包括薄膜）。纳米材料可以是金属、陶瓷或半导体。5.纳米材料的特性：当超微粒子尺寸与传导电子德布罗意波长相当或更小时，周期性的边界条件将被破坏，非晶态纳米微粒表面层附近原子密度减小，导致光吸收、磁性、内压、热阻、化学活性、催化活性及熔点与普通粒子不同。纳米粒子由于尺寸小，表面积大，导致位于表面的原子占有极大的比例。这些表面原子一遇到其他原子便很快相结合，使其稳定化，这