第五章第二节高分子材料同步练习
2022-2023学年下学期高二化学人教版(2019)必修3
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.PVDC是一种可以承受高温蒸煮、具有高阻隔性能的塑料,它可作为保鲜食品的包装材料。用它作为中间层,制造多层复合材料,是目前塑料包装行业技术进步和技术创新的前沿阵地。PVDC是聚偏二氯乙烯的英CI文缩写,它的结构简式是。下列说法错误的是
A.PVDC是由单体发生加聚反应合成的
B.PVDC是由单体发生缩聚反应合成的
C.PVDC也有很大的缺点,如在空气中熔融可分解,分解可产生HCl等,会污染空气
D.PVDC的单体可发生加成、取代、氧化、消去反应
2.下列说法中,不正确的是
A.高分子分离膜应用于食品工业中,可用于浓缩果汁、乳制品加工等
B.高吸水性树脂可在干旱地区用于农业、林业抗旱保水,改良土壤
C.导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料
D.合成高分子材料制成的人工器官都受到人体的排斥作用,难以达到生物相容的程度
3.酚醛树脂具有绝缘、阻燃等性能,由苯酚和甲醛合成酚醛树脂的反应如下:
下列说法正确的是
A.化学方程式中水的化学计量数是
B.常温下比更难溶于水
C.1molHCHO与银氨溶液反应最多可以生成2molAg
D.的单体是和HCHO
4.合成导电高分子材料的反应:+(2n-1)HI。下列说法正确的是
A.合成的反应为加聚反应
B.与聚苯乙烯具有相同的重复结构单元
C.和苯乙烯互为同系物
D.通过质谱法测定的平均相对分子质量,可得其聚合度
5.有4种有机物:① ② ③ ④CH3CH=CHCN,其中可用于合成结构简式为的高分子材料的正确组合为
A.①③④ B.①②③ C.①②④ D.②③④
6.“六号运载火箭发射成功”,此次“长征六号”运载火箭搭载发射了NewSat9-18卫星、天雁05卫星、北航空事卫星一号、八一03星,其中天雁05卫星是全球首颗第六代移动通信(6G)试验卫星。下列说法错误的是
A.聚四氟乙烯树脂可作印刷电路板(PCB)材料,聚四氟乙烯树脂是有机材料
B.火箭发动机的喷管需用到钨铜复合材料,该材料具有良好的耐高温性能
C.“长征六号”采用了液氧煤油发动机,煤油是取之不尽、用之不竭的一次能源
D.砷化镓材料制成的晶体管可用于GSM手机,砷化镓是半导体材料
7.下列属于合成有机高分子材料的是
①合成氨 ②塑料 ③合成盐酸 ④合成橡胶 ⑤合成尿素 ⑥合成纤维 ⑦合成洗涤剂
A.①④⑦ B.②④⑥ C.①③⑤ D.④⑤⑥
8.聚氯乙烯是制作装修材料的最常用原料,失火时聚氯乙烯在不同的温度下,发生一系列复杂的化学变化,产生大量有害气体,其过程大体如下:
下列说法不正确的是
A.在火灾现场,可以用湿毛巾捂住口鼻,并尽快远离现场
B.上述反应中①属于消去反应,④属于氧化反应
C.火灾中由聚氯乙烯产生的有害气体中含HCl、CO、C6H6等
D.聚氯乙烯的单体可由乙烯与HCl加成而得
9.甲基丙烯酸甲酯()在一定条件下发生聚合反应得到线型聚合物a,再通过和交联剂b作用形成网状结构聚合物,其结构片段如下图所示。
已知:
下列说法不正确的是
A.形成线型聚合物a的过程发生了加聚反应
B.线型聚合物a能通过和乙二醇交联形成网状结构
C.在一定条件下网状结构聚合物水解,可实现交联剂b的回收再利用
D.交联过程中有水生成
10.下列各选项中,对相应高分子材料的分类、功能的说法正确的是
选项 高分子材料 类型 功能
A 黏合剂 功能高分子材料 黏合作用
B 涂料 功能高分子材料 保护作用
C 离子交换树脂 功能高分子材料 分离和提纯
D 聚乙烯醇 功能高分子材料 制人工心脏
A.A B.B C.C D.D
11.下列材料中属于功能高分子材料的是
①高分子分离膜 ②生物高分子材料 ③高吸水性材料 ④液晶高分子材料 ⑤光敏高分子材料 ⑥智能高分子材料
A.①②⑤ B.②④⑤⑥
C.③④⑤ D.全部
12.化学与生产、生活和环境密切相关。下列说法错误的是
A.硒是人体必需的微量元素,但不宜摄入过多
B.“天问一号”温控涂层材料聚酰胺属于高分子化合物
C.战国·曾侯乙编钟是青铜制品,青铜属于纯净物
D.电渗析法淡化海水利用了离子交换膜技术
13.化学知识在新冠肺炎的疫情防控中发挥着重要作用,下列说法正确的是
A.用于消毒的“84”消毒液、双氧水、过氧乙酸(CH3COOOH)等均属于有机物
B.修建“火神山”医院所用的HDPE(高密度聚乙烯)膜是一种无毒、无味的高分子材料
C.医用消毒酒精是95%的乙醇溶液
D.医用外科口罩和防护服所用的熔喷布是一种聚丙烯材料,聚丙烯可以与Br2发生加成反应从而使溴水褪色
14.某种聚碳酸酯的透光性好,可制成车、船的挡风玻璃,以及眼镜镜片、光盘等。其结构可表示为:,原来合成聚碳酸酯的一种原料是有毒的光气(,又称碳酰氯)。为贯彻绿色化学理念,可以改用碳酸二甲酯与什么缩合聚合生产聚碳酸酯
A.二卤化物 B.二酚类物质 C.二醛类物质 D.二烯类物质
二、多选题
15.由HEMA和NVP合成水凝胶材料高聚物A,其合成反应如下图所示:
下列说法不正确的是
A.高聚物A能与金属钠发生反应
B.1molHEMA最多能与2mol发生加成反应
C.HEMA和NVP通过缩聚反应生成高聚物A
D.HEMA、NVP和高聚物A均能在酸性条件下发生水解反应
三、实验题
16.苯酚、甲醛溶液、浓盐酸在沸水浴条件下可制得酚醛树脂,实验室制取酚醛树脂的装置如图所示:
(1)试管上方长玻璃管的作用是___________。
(2)浓盐酸的作用是___________。
(3)此反应需水浴加热,不用温度计控制水浴温度的原因是___________。
(4)实验完毕后,若试管不易用水洗净,可以加入少量___________浸泡几分钟后,再洗净。
(5)写出实验室制取酚醛树脂的化学方程式___________,该有机反应类型是___________。
17.实验室制备酚醛树脂的实验装置如图所示,主要步骤如下:
(1)在大试管中加入2 g苯酚和3 mL 40%的甲醛溶液。
(2)再加入1 mL浓盐酸,装好实验装置。
(3)将试管水浴加热至沸腾,到反应不再剧烈进行时,过一会儿便可停止加热。
(4)取出试管中的黏稠固体,用水洗净得到产品。
填写下列空白:
(1)在装置中,试管口加一带塞的长直导管的作用是________________。
(2)加入浓盐酸的作用是________。若要形成网状结构的酚醛树脂还可用________代替浓盐酸。
(3)此反应需水浴加热,不用温度计控制水浴温度的原因是__________________。
(4)采用水浴加热的好处是____________________。再列举两个需要水浴加热的有机实验,写出实验的名称:____________________。
(5)生成的酚醛树脂为________色________状物质。
(6)实验完毕后,若试管用水不易洗涤,可以加入少量________浸泡几分钟,然后洗净。
(7)写出实验室制取酚醛树脂的化学方程式:_______________________,此有机反应类型是________。
(8)该实验装置中的一处错误是_______________________。
四、有机推断题
18.聚丙烯酸钠I()有良好的吸水性,广泛用于水处理、食品加工、涂料等,以石油裂解气为主要原料合成聚丙烯酸钠的一种路线如图所示。
回答下列问题:
(1)A的分子式为_______;F→G的反应类型为_______。
(2)B的名称是_______;F中官能团的名称为_______。
(3)写出H→I的化学方程式:_______。
(4)Y与D互为同系物,Y的相对分子质量比D大28,则符合下列条件的Y的同分异构体共有_______种(不考虑立体异构);其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为1:1:2的结构简式为_______。
①能发生银镜反应;②分子中只含有一种官能团。
(5)已知:。仿照题给合成路线图写出以1,3-丁二烯为原料(无机试剂任选)合成聚环丁烯的路线_______。
19.用于制造隐形眼镜的功能高分子材料E的合成路线如下:
(1)A的结构式为___________。
(2)B→C的反应类型是___________。
(3)请写出D→E反应的化学方程式___________。
(4)制造隐形眼镜的材料应该具有良好的亲水性,请从E的结构上分析它可以作为隐形眼镜材料的可能原因___________。
20.高分子材料尼龙66具有良好的抗冲击性、韧性、绝缘性等特点,因此被广泛应用于汽车、电气等工业。以下是生产尼龙66的途径。
(1)A的结构简式为_______。
(2)反应①~④中,属于加成反应的有_______,反应⑥~⑨中,属于氧化反应的有_______。
(3)高分子材料尼龙66中含有结构片段,请写出反应⑩的化学方程式:_______。
(4)某聚合物K的单体与A互为同分异构体,该单体的核磁共振氢谱有三组峰,峰面积之比为1;2:3,且能与溶液反应,则聚合物K的结构简式是_______。
(5)的化学名称为_______,1mol该有机物完全燃烧时消耗_______mol。有机物Y与该有机物互为同分异构体,且类别相同,则有机物Y共有_______种结构(不考虑立体异构)。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
参考答案:
1.B
【分析】高分子聚合物若链节主链中只有两个碳原子,且以单键相连,则单体必为一种含有碳碳双键的物质,只需将两个半键闭合就能写出对应的单体结构,则PVDC的单体结构应为。
【详解】A.由题干中聚合物链节结构可知PVDC的单体为,A正确;
B.由题干中聚合物链节结构可知PVDC单体中应含有碳碳双键,B错误;
C.结合PVDC中含有氯元素和氢元素来看,在空气中熔融分解可以产生由腐蚀性的HCl,会污染空气,C正确;
D.由题意知PVDC的单体为,分子中含有碳碳双键、氯原子,与氯原子相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子,故可发生加成、取代、消去、氧化反应;
故选B。
2.D
【详解】A.高分子分离膜应用于食品工业中,可用于浓缩天然果汁、乳制品加工、酿造业等,故A正确;
B.高吸水性树脂可在干旱地区用于农业、林业抗旱保水,改良土壤,B项正确;
C.导电塑料是将树脂和导电物质混合,用塑料的加工方式进行加工的功能型高分子材料,主要应用于电子、集成电路包装、电磁波屏蔽等领域,C项正确;
D.医用高分子材料归属于功能高分子材料,它们都无毒,具有良好的生物相容性和稳定性,有足够的机械强度等特点,所以D选项错误;
故答案选D。
3.D
【分析】苯酚与甲醛缩聚形成酚醛树脂时,苯环上酚羟基邻位或对位的氢被活化,与醛基碳氧双键中的氧结合生成水,甲醛的亚甲基则与苯环相连生成聚合物,在酸性条件下苯酚与甲醛缩聚形成链状高分子聚合物;在碱性条件下苯酚与甲醛缩聚形成具有立体空间结构的网状高分子聚合物。
【详解】A.从化学方程式可以看出,水的化学计量数是,A项错误;
B.1个中含有2个亲水基团,而1个中只含有1个亲水基团,前者比后者易溶于水,B项错误;
C.1mol HCHO中相当于含有2mol醛基,故与银氨溶液反应最多可以生成4molAg,C项错误;
D.的单体是苯酚和甲醛,D项正确;
故选D。
【点睛】含有基团的高聚物是HCHO和苯酚发生缩聚反应生成的产物。
4.D
【详解】A.根据反应方程式“生成高分子化合物和小分子”知,该反应属于缩聚反应,故A错误;
B.聚苯乙烯的结构单元中无碳碳双键,PPV的结构单元中含有碳碳双键,故B错误;
C.与的官能团(碳碳双键)的数目不同,二者不互为同系物,故C错误;
D.质谱法可以测定PPV的相对分子质量,再依据PPV的结构单元的相对分子质量,可计算出PPV的聚合度,故D正确;
故选D。
5.D
【详解】根据加聚反应的原理, 由高聚物可逆推出单体,箭头进入的地方可恢复成原来断开的不饱和键,箭头出去的地方代表聚合过程形成的键断开,如图所示,故单体为: ② ③④,正确组合为②③④,故选D。
6.C
【详解】A.四氟乙烯发生加聚反应生成聚四氟乙烯,聚四氟乙烯树脂属于有机材料,A正确;
B.火箭发动机的喷管需用到钨铜复合材料,这说明该材料一定具有良好的耐高温性能,B正确;
C.煤油是从石油中分离得到,属于二次能源,不是一次能源,C错误;
D.砷化镓材料制成的晶体管可用于GSM手机,说明可以导电,这说明砷化镓是半导体材料,D正确。
答案选C。
7.B
【详解】塑料、合成纤维、合成橡胶为三大合成材料,属于合成有机物高分子材料,而合成氨、合成盐酸、合成尿素、合成洗涤剂不是合成有机高分子材料,故②④⑥正确。
答案选B。
8.D
【详解】A. 消防安全知识,描述正确,A正确;
B.反应①生成碳碳不饱和键的同时掉下HCl小分子是消去反应,④反应是失氢的氧化反应,B正确;
C.根据题目所给合成路线,HCl、苯等均有生成,有机物不完全燃烧可以产生CO,C正确;
D.氯乙烯是由乙炔与氯化氢一比一加成得到,D错误。
9.D
【详解】A.结合网状聚合物的结构片段可知,甲基丙四酸甲酯生成线型聚合物a过程中,碳碳双键发生了加聚反应,A正确;
B.结合已知信息,线型聚合物a中含有酯基,能够和乙二醇交联形成网状结构,B正确;
C.一定条件下网状聚合物水解可以得到交联剂b,实现交联剂b的回收再利用,C正确;
D.根据已知信息可推知,线型聚合物a与交联剂b作用形成网状结构聚合物和醇,没有水生成,D错误;
答案选D。
10.C
【详解】A.粘合剂属于传统高分子材料,A错误;
B.涂料属于传统高分子材料,B错误‘
C.离子交换树脂属于功能高分子材料,主要用于硬水软化、海水淡化以及物质的分离和提纯,C正确;
D.聚乙烯醇属于功能高分子材料,具有良好的吸水功能,可以用于制作“尿不湿”等,但不能用于制人工心脏,D错误;
答案选C。
11.D
【详解】既有传统高分子材料的机械性能,又有某些特殊功能的高分子材料都属于功能高分子材料,①高分子膜 ②生物高分子材料 ③高吸水性材料④液晶高分子材料 ⑤光敏高分子材料 ⑥智能高分子材料属于功能高分子材料。故选D。
12.C
【详解】A.硒是人体必需的微量元素,但不宜摄入过多,A正确;
B.聚酰胺属于人造高分子化合物,B正确;
C.青铜是铜锡合金,是混合物,C错误;
D.阴离子交换膜只允许阴离子自由通过,阳离子交换膜只允许阳离子自由通过,电渗析法是利用电场的作用,强行将离子向电极处吸引,致使电极中间部位的离子浓度大为下降,从而制得淡水,D正确;
故答案选C。
13.B
【详解】A.过氧乙酸属于有机物,"84"消毒液的有效成分是NaClO,双氧水是H2O2的水溶液,NaClO和H2O2均为无机物,故A错误;
B.聚乙烯是乙烯加聚生成的高分子,无毒无味,故B正确;
C.医用消毒酒精是75%的乙醇溶液,故C错误;
D.聚丙烯是丙烯聚合生成的,丙烯分子中有碳碳双键,聚合之后没有碳碳双键,所以聚丙烯不能和溴发生加成反应,故D错误;
故选B。
14.B
【详解】聚碳酸酯的单体可以为碳酰氯与发生缩聚反应生成,也可由和发生缩聚反应生成,属于二酚类物质,故选:B。
15.BC
【详解】A.由高聚物A的结构简式可知,结构中含有醇羟基,能与金属钠发生反应,故A正确;
B.酯基不能与氢气发生加成反应,碳碳双键能够与氢气发生加成反应,所以1molHEMA最多能与1mol发生加成反应,故B错误;
C.结合高聚物A的结构分析,HEMA和NVP分子结构中均含有碳碳双键,二者发生加聚反应生成高聚物A,故C错误;
D.HEMA分子结构中含有酯基,NVP分子结构中含有 ,高聚物A分子结构中含有酯基和 ,以上三种物质均能在酸性条件下发生水解反应,故D正确。
故选BC。
16. 导气、冷凝回流 作催化剂 该反应的条件是沸水浴加热 乙醇 n+n +(n-1)H2O 缩聚反应
【详解】(1)该反应有大量热放出,苯酚、甲醛易挥发,故反应装置中的长玻璃管除导气外,还对挥发的反应物起冷凝回流作用;
(2)浓盐酸的作用是作催化剂;
(3)制酚醛树脂的条件是沸水浴加热,故该反应不用温度计控制水浴温度;
(4)在酸催化下,该反应的产物是线型酚醛树脂,其难溶于水,易溶于有机溶剂乙醇,故可用乙醇浸泡几分钟后再洗净;
(5)反应的化学方程式为n+n +(n-1)H2O,属于缩聚反应。
17. 冷凝、回流,减少甲醛和苯酚挥发造成的损失 催化剂 浓氨水 反应条件为沸水浴 受热均匀 控制温度方便 制备硝基苯、银镜反应、多糖的水解(任写两个即可) 粉红 黏稠 乙醇 n+nHCHO+(n-1)H2O 缩聚反应 试管底部不应与烧杯底部接触
【分析】装置中烧杯中的水进行水浴加热,试管中有苯酚和甲醛溶液,二者在浓盐酸的催化下发生缩聚反应生成酚醛树脂,方程式为n+nHCHO+(n-1)H2O,经处理可得酚醛树脂。
【详解】(1)加热时反应物甲醛和苯酚都会挥发,玻璃管与空气接触,空气的温度较低,可起到冷凝回流的作用,可减少甲醛和苯酚挥发造成的损失;
(2)根据分析,浓盐酸为该反应的催化剂;在碱催化过程中,甲醛与苯酚在一定条件下可生成网状结构的酚醛树脂,故可用浓氨水代替;
(3)反应条件为沸水浴,所以不需要温度计测量温度;
(4)水浴加热可使受热均匀,常压下水的沸点是100℃,所以水浴内温度始终是不超过100℃的,安全可靠,控制温度方便;制备硝基苯、银镜反应、多糖的水解均需要在水浴加热条件下进行;
(5)酚醛树脂是粉红色粘稠状物质;
(6)反应结束后试管内壁会粘有酚醛树脂,酚醛树脂不溶于水,溶于丙酮、乙醇等有机溶剂中,故可以用乙醇浸泡洗涤;
(7)苯酚羟基邻位上的两个氢原子比较活泼,与甲醛醛基上的氧原子结合为水分子,其余部分连接起来成为高分子化合物酚醛树脂,反应的化学方程式可以表示为n+nHCHO+(n-1)H2O;
(8)试管底部与烧杯底部接触会导致试管受热不均,试管易炸裂。
18.(1) 消去反应
(2) 1,2-二溴丙烷 羟基、羧基
(3)
(4) 4
(5)
【分析】由I的分子组成及合成路线可知A是丙烯,B是1,2-二溴丙烷,C是1,2-丙二醇,D是,E是,F是,G是,H是。
(1)
A的分子式为;由生成的反应为消去反应。
(2)
B的名称是1,2-二溴丙烷;F中含有羟基和羧基。
(3)
H→I的化学方程式为。
(4)
由题意可知,Y的分子式为,由①②知其同分异构体中含有2个—CHO,则对应的结构有4种,其中的核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为1:1:2。
(5)
1,3-丁二烯先与Br,发生1,4-加成生成,与钠作用生成环丁烯,环丁烯加聚得到目标产物,故为。
19.(1)
(2)取代反应
(3)n
(4)由于E高分子中有羟基,羟基具有亲水性,所以E具有良好的亲水性,可以作为隐形眼镜材料。
【分析】由D的分子式可知,多了一个氧原子,C→D是酯化反应,可得知C里面有羟基,那么,B到C属于卤代烃的水解,再根据分子式可知A中有不饱和键,倒推得出A为乙烯;B为BrCH2CH2Br,B为1,2-二溴乙烷,B→C发生卤代烃的水解反应生成C为HOCH2CH2OH,C→D是酯化反应,D为,D→E发生加聚反应,E为高聚物;
(1)
根据分析倒推得出A为乙烯,结构式为:;
(2)
B为1,2-二溴乙烷,B→C发生卤代烃的水解反应生成HOCH2CH2OH,属于取代反应;
(3)
D→E发生加聚反应,反应方程式为:n;
(4)
由题可知,制造隐形眼镜的材料应该具有良好的亲水性,而E分子中有羟基,羟基有亲水性。
20. ①② ⑦⑧ 己二酸 6.5 8
【详解】(1)结合A的分子式、C与KCN反应后产物的结构,可知1分子乙炔与2分子甲醛发生加成反应生成A,故A的结构简式为。(2)反应①~④中,属于加成反应的有①②;反应⑥~⑨中,属于氧化反应的有⑦⑧。(3)反应①为缩聚反应,其化学方程式为。(4)聚合物K的单体与A()互为同分异构体,该单体的核磁共振氢谱有三组峰,峰面积之比为1:2:3,且能与溶液反应,则该单体的结构简式为,则聚合物K的COOH结构简式是。(5)该有机物的化学名称为己二酸,其分子式为,1 mol该有机物完全燃烧时消耗的物质的量为。有机物Y与己二酸互为同分异构体,且类别相同,说明Y为二元羧酸,可以看作正丁烷、异丁烷中2个氢原子被2个羧基取代,正丁烷中2个氢原子被取代有6种(包含己二酸本身)结构、异丁烷中2个氢原子被取代有3种结构,则有机物Y共有8种结构。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页