新能源材料合成与制备智慧树知到期末考试答案2024年

新能源材料合成与制备智慧树知到期末考试答案2024年新能源材料合成与制备溶胶凝胶合成过程中，醇盐的烷氧基基团不同，也会影响胶体质量。我们可以用烷氧基的位置，定性判断凝胶质量，下列容易形成多聚反应有利于材料制备的是（）。

A:烷氧基与仲位B:烷氧基与伯位碳相连C:烷氧基与叔位碳相连答案:烷氧基延伸固体可以根据化学键作用范围分为一维延伸固体、二维延伸固体和三维延伸固体。下面属于二维延伸固体的是（）。

A:聚乙炔B:石墨C:金刚石D:C60答案:金刚石自蔓延高温合成法中燃烧合成的基本要素包括（）

A:改变热的释放和传输速度B:自身放热C:自动燃烧的自维持反应答案:放热在无机盐的水解-聚合反应过程中，金属M的水解产物羟基－水配合物之间，可以无限制地聚合，形成网络结构。（）

A:正确B:错误答案:正确按照分散介质的不同，把胶体组成溶胶系统分为气溶胶、固溶胶、液溶胶。（）

A:正确B:错误答案:正确等离子体在化学气相沉积中的应用可以显著降低反应温度（）

A:错误B:正确答案:错误在低温固相反应过程中，结晶水的存在对反应过程没有任何影响。（）

A:正确B:错误答案:错误光折变晶体钛酸钡可以采用一般的熔体法生长。（）

A:正确B:错误答案:正确当金属醇盐水解-聚合反应过程中，通过不同的聚合方式，所得产物的状态会发生一定的变化，因此，利用醇盐为反应原料的溶胶凝胶合成过程，可以通过调节水的添加量，改变产物的形态。（）

A:正确B:错误答案:正确石英晶体可以用熔体法进行生长。（）

A:错误B:正确答案:正确水解反应合成方法只适用于制备氧化物材料的合成。（）

A:错误B:正确答案:错误气相反应室中采用直立插片的方式是为了更加美观。（）

A:错B:对答案:对自蔓延高温合成法不能用来支持弱放热反应体系。（）

A:正确B:错误答案:正确通常经过水热或者溶剂热反应过程后，我们得不到晶态产物，因此，后续产物还需要进一步煅烧处理。（）

A:正确B:错误答案:正确固相反应产物比较复杂。（）

A:错B:对答案:对相比于传统烧结技术，放电等离子烧结技术的升温速度更快。（）

A:正确B:错误答案:正确均匀有序的溶胶结构需要较快的水解反应速度和较慢的缩合反应速度。高的聚合速率不利于交替分子晶化，导致无定型和亚稳态离子结构。（）

A:正确B:错误答案:错误自蔓延高温合成法是利用反应物之间高的化学反应热的自加热和自传导作用以合成材料。（）

A:正确B:错误答案:正确底部籽晶法晶体生长的温场方向与提拉法是相同的，也是坩埚下部温度高，上部温度低。（）

A:正确B:错误答案:正确恒温蒸发法适合于生长溶解度较大，但溶解度温度系数又很小的物质。（）

A:错误B:正确答案:错误化学合成反应指的是两种或两种以上的气态反应物在热基片上发生的相互反应。（）

A:错误B:正确答案:错误在溶胶凝胶法合成二氧化硅材料的过程中，要想得到均匀分散的粉体颗粒，需要加入哪种催化剂（）。

A:酸性催化剂B:碱性催化剂答案:AI参考:答案：B:碱性催化剂。\n在溶胶凝胶法合成二氧化硅材料的过程中，加入碱性催化剂可以保持凝胶的pH值稳定，从而有利于均匀分散的粉体颗粒的形成。酸性催化剂可能会破坏凝胶结构，导致颗粒不均匀。因此，加入碱性催化剂是得到均匀分散的粉体颗粒的关键因素。'高温固相反应过程中，下列过程不能成为整个固相反应合成速率控制因素的是（）。

A:扩散B:成核过程C:化学反应D:晶核生长过程答案:AI参考:正确答案是B：成核过程。\n扩散、化学反应和晶核生长过程是高温固相反应合成速率控制因素，而成核过程不是。扩散过程中粒子间的距离发生变化，导致化学位差异，从而产生扩散速率控制因素；化学反应是高温固相反应的本质，化学反应速率决定整个固相反应的速率；晶核生长过程是指新生成的晶粒不断吸收周围物质，不断长大直到形成新相的过程，对高温固相反应合成速率产生影响。只有成核过程没有涉及相变的过程，只是材料中的颗粒或者原子集团产生大小和形状的变化，不涉及扩散和化学反应，所以成核过程不能成为整个固相反应合成速率控制因素。\n\n以上仅是简要解释，建议查阅相关书籍或咨询专业人士以获取更多信息。'下列不能采用熔体法生长的晶体有（）。

A:材料在熔化前分解B:蒸汽压太高的晶体C:晶体生长和降温过程中发生有害相变D:材料在熔化前升华E:熔点太高以至在实验条件上不能实现答案:AI参考:正确答案是：A:材料在熔化前分解；D:材料在熔化前升华。\n熔体法生长的晶体要求材料在熔化前不分解，且熔点不能太高以至在实验条件下不能实现。选项B、C、E符合这些要求，可以生长。选项A、D不符合要求，不能采用熔体法生长。因此，本题答案为A、D。'低温固相反应过程中，下列过程可以成为整个低温固相反应合成速率控制因素的是（）。

A:晶核生长过程B:扩散C:成核过程D:化学反应答案:AI参考:正确答案是ABCD。\n\n低温固相反应过程中，晶核形成和长大、物质的扩散、新的晶核生成、以及反应物到已形成的相中或各相之间的化学反应过程都是可以成为整个低温固相反应合成速率控制因素的。因此，选项ABCD都是正确的。'固相反应的四个过程包括哪些（）。

A:晶核生长B:成核C:扩散D:反应答案:AI参考:正确答案是：B:成核、扩散。\n\n固相反应过程包括成核、晶核生长和扩散三个过程。其中成核是固相反应的起始步骤，晶核生长是固相反应的主要过程，扩散则是在固相物质间传递物质。选项B和C对应正确，其他选项都与此不符。所以答案为B和C。'下列属于溶胶体系所具有的特征的是（）。

A:分散相粒子大小在1—100nm范围，分散相和分散介质存在分界面，因此它是高度分散的多相体系；B:溶胶具有不稳定性；C:溶胶沉淀是可逆的；D:胶体沉淀的不可逆性；答案:AI参考:正确选项为：A:分散相粒子大小在1—100nm范围，分散相和分散介质存在分界面，因此它是高度分散的多相体系；B:溶胶具有不稳定性；C:溶胶体系中加入少量电解质会迅速聚沉，但是聚沉反应是可逆的。\n\n对于D选项，胶体沉淀的不可逆性并不是溶胶体系所具有的特征。溶胶粒子之间主要是靠物理作用保持着分散状态，但是由于溶胶体系的稳定性，一旦遇到能破坏这种稳定性的因素时，溶胶粒子就会相互聚集成较大的颗粒或者聚集形成絮状物而沉淀出来。这种聚沉现象通常是可逆的，通过改变外界条件可以使已形成的絮状物重新变成溶胶。\n\n而D选项提到的胶体沉淀的不可逆性，通常是指某些固体粒子（如金属、金属氧化物、氢氧化物等）与溶液反应，使这些固体以凝胶或固溶体的形式析出时所表现出的特性，如陶瓷、玻璃等工艺中的胶体沉淀过程。这些过程通常涉及化学反应，且沉淀过程是不可逆的。\n\n因此，正确选项为A、B、C。'下列属于光功能晶体的是（）。

A:激光晶体B:光折变晶体C:电光晶体D:闪烁晶体E:非线性光学晶体答案:AI参考:答案是ADE。\n\n光功能晶体主要分为光折变晶体、激光晶体、闪烁晶体和非线性光学晶体四大类。其中，激光晶体是利用激光特性制成的晶体材料，电光晶体是利用电光效应制成的晶体材料，闪烁晶体是利用某些晶体材料在受激辐射过程中产生可见光而制成的材料。\n\n因此，答案为A、D、E。B选项光折变晶体属于光功能材料，但不是晶体材料。C选项电光晶体虽然属于光功能晶体，但电光效应不属于光的功能特性。'水热反应所用前驱体需要满足以下几个要求（）。

A:尽量减少杂质的污染B:保证反应产物的化学计量比C:不与反应釜内衬发生反应。D:有利于水热合成的进行答案:AI参考:水热反应所用前驱体需要满足以下几个要求：B、C、D。具体来说，需要保证反应产物的化学计量比，不与反应釜内衬发生反应，有利于水热合成的进行。而对于选项A，虽然杂质污染可能影响反应的进行和产物的质量，但在前驱体的要求中并不一定是必须的。因此，正确选项为BCD。'在实际材料的合成与制备过程中，溶胶凝胶法可以实现多种结构材料的制备，下列属于凝胶可以合成的材料的是（）。

A:薄膜材料B:块体材料C:多孔材料D:粉体材料E:纤维材料答案:AI参考:正确答案是：ABCD。\n\n溶胶凝胶法可以制备薄膜材料、块体材料、多孔材料、粉体材料以及纤维材料等。因此，本题答案为ABCD。'晶体生长主要下列哪几种方法有（）。

A:固相法B:气相法C:熔体法D:溶液法答案:AI参考:正确选项为：固相法，气相法，溶液法\n\n晶体生长方法主要分为三大类：固相法，气相法，溶液法。\n\n其中固相法是指在固体物质的不同晶格结构中进行置换的方法，使得被置换晶体内部结构与原晶体不同，从而形成新的晶体。\n\n气相法则是通过气态物质在晶体表面发生化学反应或物理吸附形成晶体的方法。\n\n溶液法则是通过在溶液中形成晶核，然后在晶体生长过程中不断长大形成晶体。\n\n因此，根据题目要求，正确选项为A、B、D。'化学气相沉积的基本要素（）。

A:固态沉积物B:气态反应物C:发生化学反应答案:AI参考:正确答案是【B:气态反应物】和【C:发生化学反应】。\n\n化学气相沉积的基本要素包括气态反应物和发生化学反应。化学气相沉积是一种在固态基板上生长薄膜的技术，其中气态反应物通过化学反应在基板上沉积形成薄膜。因此，选项B和C是正确的。选项A“固态沉积物”虽然也是化学气相沉积的一部分，但并不是其基本要素。'放电等离子体烧结技术的优点（）。

A:产物致密度低B:烧结时间短C:升温速度快D:烧结温度低答案:AI参考:正确选项为：B、烧结时间短；C、升温速度快；D、烧结温度低。\n\n放电等离子体烧结技术的优点包括：\n\n1.烧结时间短：由于该技术采用局部快速加热的方式，可以大大缩短烧结时间；\n2.升温速度快：该技术能够实现快速升温，有利于材料的快速烧结；\n3.烧结温度低：该技术利用放电产生的高温等离子体对材料进行加热，可以有效降低烧结温度，从而节约能源。\n\n同时，BCD三项是该技术的共性优点，不会存在低致密度和高能耗的问题。所以ABCD均为正确选项。'下列属于低温固相反应特点的是（）。

A:高产率B:反应温度低C:高选择性D:工艺简单答案:AI参考:正确答案是：B:反应温度低。\n低温固相反应的特点是反应温度低，反应速率快，工艺简单，选择性好。因此，选项B是正确答案。选项A、C、D虽然也符合低温固相反应的特点，但不是该反应的唯一特点。'为避免沉积层厚度不一致，可采用的方法包括（）。

A:分布式的气体入口B:在水平方向上逐渐提高温度C:选用厚度不同的沉积衬底D:增加反应室中的气流速度答案:AI参考:为避免沉积层厚度不一致，可采用的方法包括在水平方向上逐渐提高温度、增加反应室中的气流速度以及选用厚度不同的沉积衬底。因此，选项B、D是正确的。选项A描述的是一种分布式气体入口的设计，与沉积层厚度一致性没有直接关系；选项C虽然可以影响沉积层的厚度，但并不是唯一的方法。\n\n所以，正确选项为B和D。'下列会影响水热反应过程反应釜内部压力的是（）。

A:溶剂的饱和蒸汽压B:反应釜的填充度C:反应温度D:溶剂浓度答案:AI参考:正确答案是：ABD。\n水热反应釜内部压力受到溶剂的饱和蒸汽压、反应釜的填充度、溶剂浓度等因素的影响。其中，溶剂的饱和蒸汽压和溶剂浓度会直接影响溶剂蒸汽的蒸发和冷凝程度，从而影响反应釜内部压力；反应釜的填充度则会影响反应釜内部空间大小，进而影响反应釜内部压力；溶剂浓度还会影响反应过程和反应速度，从而影响反应釜内部压力。C选项温度属于反应过程的一个条件，它与压力关系不大。故选ABD。'开口体系化学气相沉积装置可分为（）。

A:站式B:立式C:卧式D:斜式答案:AI参考:正确答案是BCD。开口体系化学气相沉积装置可分为立式、斜式和卧式三种类型。选项A中提到的“站式”不太准确，通常我们在描述此类装置时不会用“站式”。所以答案是BCD。'以下属于自蔓延高温合成加压致密化技术的是（）。

A:等静压致密化技术B:气压致密化技术C:机械加压致密化技术答案:AI参考:答案是A和B。自蔓延高温合成加压致密化技术包括等静压致密化技术和气压致密化技术，这两种技术都属于自蔓延高温合成加压致密化技术。机械加压致密化技术虽然也是加压技术，但它的原理和自蔓延高温合成加压致密化技术不同，因此不属于自蔓延高温合成加压致密化技术。'固体物质中质点间作用力很大，而且反应组分局限在固体中，使反应只能在界面上进行，所以固相反应被称为非均相反应，下列属于固相反应特点的是（）。

A:扩散慢B:反应慢C:反应快D:高温进行答案:AI参考:答案是AD。\n\n固相反应的特点是反应组分局限在固体中，只能在界面上进行，因此扩散慢，反应速率受扩散的影响也慢。同时，由于反应组分局限在固体中，反应温度对反应速率影响较小，因此高温下进行固相反应也是可能的。因此，选项A和D是正确的。选项B和C不符合固相反应的特点。'在水热反应过程中起到非常重要的作用，下列属于水热反应中水的作用的是（）

A:传递压力的媒介B:作为矿化剂C:作为反应的溶剂答案:AI参考:在水热反应中，水的主要作用包括：\n\n*作为矿化剂：水与矿物质反应，改变其化学性质，促进矿物的溶解和转化。\n*作为反应的溶剂：水在反应体系中起到了溶剂的作用，为反应物提供反应场所和环境，同时将反应产物从反应体系中分离出来。\n\n因此，选项B和C都是正确的。水在此过程中作为矿化剂和反应的溶剂，对水热反应起到了关键作用。而选项A，虽然水在某些压力传递过程中可以作为媒介，但并非主要作用。所以，正确选项为B和C。'pH值，也就是溶液的酸碱度，在晶体生长、粉体材料合成与制备以及工业生产等过程中，扮演极为重要的角色。改变水热反应过程的pH值，最终会影响材料合成的哪些性能（）。

A:大小B:开始结晶的温度。C:晶体的结构D:形状答案:AI参考:在问题中，明确提到pH值在晶体生长、粉体材料合成与制备以及工业生产等过程中扮演重要角色。其中水热反应过程的pH值对材料合成性能的影响主要集中在晶体的结构，因为pH值决定了溶液中各种离子浓度的相对大小，从而影响晶体的生长方式和结构。至于形状，虽然pH值在一定程度上影响晶体的形貌，但不如对结构的影响明显。因此，正确选项为（C）晶体的结构。'等离子体在等离子化学气相沉积反应中的作用包括（）。

A:对基片和薄膜具有溅射清洗作用