5.2 高分子材料
高二化学人教版（2019）选择性必修3
一、单选题
1．下列说法正确的是
A．中国天眼FAST用到的碳化硅是一种新型的无机非金属材料
B．四千余年前用谷物酿造出酒和醋，酿造过程中只发生水解反应
C．淀粉、蛋白质、纤维素、油脂都是高分子化合物，氨水、王水、双氧水都是混合物
D．纳米级的铁粉能通过吸附作用除去水体中的Cu2+、Hg2+重金属离子
2．我国在科技上不断取得重大成果，下列说法正确的是
A．嫦娥五号月面五星红旗的面料“芳纶”属于合成纤维
B．嫦娥五号登月采集的样本中含有3He，与地球上的2He 互为同素异形体
C．我国开采的海底可燃冰是可以燃烧的水
D．中国“奋斗者”号万米载人潜水器的钛合金材料属于新型高分子材料
3．“一起向未来！”是2022北京冬奥会的口号，也是全世界人民的心声。下列相关叙述正确的是
A．吉祥物“冰墩墩”的冰晶外壳由硅胶制成，硅胶耐强酸碱不易燃烧
B．火炬“飞扬”以氢气为燃料，不用丙烷的原因是氢气燃点低、易压缩
C．跨临界二氧化碳(流体)直冷制冰技术利用了干冰升华吸热原理，进行相变制冷
D．山西小将苏翊鸣的滑板涂层材料为聚四氟乙烯，聚四氟乙烯属于合成高分子材料
4．2020 年6 月5 日，新冠病毒蛋白结构模型资源库的面世可以帮助科学家更好地了解新冠病毒， 促进新冠肺炎药物和疫苗的研发工作，但是新冠病毒个人预防措施不能松懈。下列说法错误的是
A．每天最好用肥皂洗手，肥皂是由高分子化合物油脂在碱性条件水解得到的
B．每天可以用 84 消毒液对环境消毒，但 84 消毒液不能与洁厕灵混用
C．出门要带口罩，口罩原料无纺布成分是聚对苯二甲酸乙二醇酯，属于合成纤维
D．可以用 75%的酒精对手机、键盘和皮肤消毒，原理是酒精可以使蛋白质变性
5．下列说法中不正确的是
A．维勒用无机物合成了尿素，突破了无机物与有机物的界限
B．聚乙烯、聚氯乙烯都是由高分子化合物组成的物质，属于混合物
C．红外光谱仪、核磁共振仪、质谱仪都可用于有机化合物结构的分析
D．开发核能、太阳能等新能源，推广基础甲醇汽油，使用无磷洗涤剂都可直接降低碳排放
6．下列说法正确的是
A．聚氯乙烯可以制食物保鲜膜
B．医疗上的血液透析，是利用了胶体的丁达尔效应
C．Fe与水蒸气高温下反应生成Fe3O4和H2
D．泡沫灭火器中装有Na2CO3浓溶液和Al2(SO4)3浓溶液，两者混合会发生剧烈反应
7．嫦娥五号首次实现在月球上展示五星红旗，展示五星红旗使用的是国产芳纶纤维材料，该材料属于
A．金属单质 B．有机物 C．酸 D．盐
8．下列说法中正确的是
A．石油由各种液态烃组成，没有气态烃、固态烃
B．自然界中，的吸收都是通过植物的光合作用
C．将橡胶和高吸水性树脂转变为网状结构的主要目的是不同的
D．葡萄糖的氧化、酸碱中和、碳酸钙分解等都是放热反应
9．一种芳纶纤维的拉伸强度比钢丝还高，广泛用作防护材料。其结构片段如下图下列关于该高分子的说法正确的是
A．属于聚酯类合成高分子材料
B．完全水解产物的单个分子中，含有官能团—COOH或
C．合成该芳纶纤维的单体只有一种
D．氢键不会影响该高分子的沸点、密度、硬度等性能
10．下列关于有机高分子化合物的说法正确的是（ ）
A．高分子化合物有固定的熔点 B．聚乙烯的链节是乙烯
C．线型高分子的长链上可以带支链 D．电木具有热塑性
11．下列关于有机高分子化合物或材料的说法正确的是
A．缩聚反应的单体至少有两种物质
B．有机玻璃属于新型有机高分子材料
C．由两种或两种以上的单体聚合后形成的高分子化合物中，结构单元数＝聚合度≠链节数
D．维尼纶属于人造纤维，棉花属于天然纤维
12．下列物质应用错误的是
A．金刚砂用作而高温半导体材料 B．合成纤维可用于制作飞机的结构材料
C．四氧化三铁用于制备激光打印墨粉 D．苯用于工业处理废旧铁屑表面的油污
二、填空题
13．现有如下6种有机物，请回答下列问题：
① ② ③ ④2-丁烯 ⑤合成纤维 ⑥
(1)①中虚线内官能团的名称为___________。
(2)②的分子式为___________。
(3)③的系统命名法的名称为___________。
(4)④的顺式结构的结构简式为___________。
(5)⑤在生活或工业中的一种用途为___________。
(6)⑥的单体的结构简式分别为___________。
14．橡胶树是热带植物，在我国海南已大面积种植。从橡胶树的胶乳中可提取天然橡胶，天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯，其结构简式为。
试回答下列问题：
(1)天然橡胶加入适量的硫进行硫化后，发生______(填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)聚异戊二烯的单体是一种无色液体，将该无色液体加入溴水中，溴水______ (填“能”或“不能”)褪色。
三、实验题
15．某些废旧塑料可采用下列方法处理：将废塑料隔绝空气加强热，使其变成有用的物质，实验装置如图。加热聚丙烯废塑料得到的产物如下表：
产物 氢气 甲烷 乙烯 丙烯 苯 甲苯 碳
质量分数(％) 12 24 12 16 20 10 6
（1）试管A中残余物有多种用途，如下列转化就可制取高聚物聚乙炔。
A中残留物 电石 乙炔 聚乙炔
写出反应②和③的化学方程式：②______________________________；
③______________________________；
（2）试管B收集到的产品中，能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质，其一氯代物的结构简式分别是
______________________________________________________。
（3）锥形瓶C中观察到的现象：______________________________。
（4）写出C中逸出的气体在工业上的两种用途__________、__________。
四、有机推断题
16．Favorskii反应是化工生产中的重要反应，它是利用炔烃与羰基化合物在强碱性下发生反应，得到炔醇，反应原理为：
已知：
以下合成路线是某化工厂生产流程的一部分：
请回答下列问题：
（1）写出F中官能团的名称_________。
（2）写出D的名称（系统命名）_____________。
（3）④的反应类型是___________；B的结构简式是____________。
（4）写出反应⑥的化学方程式为_________________________________。
（5）H是D的同分异构体，核磁共振氢谱有3种峰且属于炔烃的结构简式为________________________、________________________。
（6）有关C的说法正确的是___________
A．能使溴的四氯化碳溶液褪色
B．能和氢氧化钠溶液反应
C．能使酸性高锰酸钾褪色
D．能与乙酸发生酯化反应
参考答案：
1．A
【详解】A．碳化硅是新型无=无机非金属材料，A项符合题意；
B．因为有酒(C2H5OH)和醋(CH3COOH)产生，所以酿酒过程中还可以发生酯化反应，B项不符合题意；
C．高分子化合物是指相对分子质量高于一万的有机物，油脂不是高分子化合物，C项不符合题意；
D．除去重金属离子是利用了铁的还原性，将重金属离子转化为单质，D项不符合题意；
故正确选项为A
2．A
【详解】A． “芳纶”是一种新型高科技合成纤维，故A正确；
B． 3He、2He为质子数相同，中子数不同的原子，互为同位素，故B错误；
C．可燃冰是甲烷(CH4)和水形成的一种水合物，故C错误；
D．钛合金材料属于合金，不是高分子材料，故D错误；
选A。
3．D
【详解】A．硅胶即干燥的硅酸，会和碱反应，不耐碱，A错误；
B．以氢气为燃料，不用丙烷的原因是氢气燃烧只生成水，是环境友好型燃烧，B错误；
C．物质存在三种不同的相态：气相、液相以及固相，而超临界状态则是气液两相的分界线消失的一种特殊状态，当物质处于超临界状态时，它同时存在液体和气体的性质，由此可见跨临界二氧化碳(流体)直冷制冰技术没有利用干冰(固态二氧化碳)升华吸热原理，C错误；
D．聚四氟乙烯是由CF2=CF2通过加聚反应制得的聚合物，属于合成高分子材料，D正确；
答案选D。
4．A
【详解】A．油脂是高级脂肪酸酯，不属于高分子化合物，A错误；
B．84消毒液的主要成分为NaClO，洁厕灵的主要成分为HCl，两者混合会发生氧化还原反应产生有毒气体Cl2，因此不能混合使用，B正确；
C．聚对苯二甲酸乙二醇酯又名聚酯纤维，是目前世界上产量最高的合成纤维，C正确；
D．75%的酒精可以使蛋白质变性，因此可以用75%的酒精对手机、键盘和皮肤消毒，D正确；
答案选A。
5．D
【详解】A．维勒用无机物NH4CNO合成了有机物尿素，突破了无机物与有机物的界限，故A正确；
B．聚乙烯、聚氯乙烯都是由高分子化合物组成的物质，由于聚合物分子式中的n值不同，故属于混合物，故B正确；
C．红外光谱仪用于测定有机物的官能团，核磁共振仪用于测定有机物分子中氢原子的种类和数目，质谱法用于测定有机物的相对分子质量，所以三者都可用于有机化合物结构的分析，故C正确；
D．使用无磷洗涤剂，可减少水华、赤潮等污染，不可降低碳排放量，故D错误。
故选D。
6．C
【详解】A．聚氯乙烯有毒，能释放出有毒物质，不能用于包装食品，食物保鲜膜可使用聚乙烯塑料，A错误；
B．血液是胶体，不能透过半透膜，代谢产生的离子或小分子能透过半透膜，医疗上的血液透析是利用了胶体的渗析，而不是丁达尔效应，B错误；
C．Fe与水蒸气在高温下可反应生成Fe3O4和H2，对应方程式为：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，C正确；
D．泡沫灭火器中装有小苏打NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液，利用两者彻底双水解的原理产生大量的CO2和Al(OH)3泡沫，从而达到灭火的目的，D错误；
故答案选C。
7．B
【详解】芳纶纤维为含有C元素的化合物，属于有机物，故选：B。
8．C
【详解】A．石油不仅有液态烃，还有少量气态烃、固态烃；A错误；
B．在自然界中，的吸收转换不只有光合作用，还有别的形式，如等，B错误；
C．将橡胶和高吸水性树脂转变为网状结构的主要目的是不同的，前者主要是为了增大强度，后者主要是既吸水又不溶于水，C正确；
D．葡萄糖的氧化、酸碱中和是放热反应，但碳酸钙的分解是吸热反应，D错误；
故选C。
9．B
【详解】A．图中结构中不含酯基，不是聚酯类高分子化合物，A错误；
B．图中结构的官能团为肽键，完全水解后的产物中含有氨基和羧基，B正确；
C．图中结构水解后的单体为对苯二甲胺和对苯二甲酸，共2种单体，C错误；
D．氢键会影响高分子的沸点、密度等物理性质，D错误；
故选B。
10．C
【详解】A．高分子化合物都是混合物，没有固定的熔点，故A错误；
B．乙烯是聚乙烯的单体而不是链节，故B错误；
C．线型高分子的长链上可以带支链，也可以不带支链，故C正确；
D．电木具有热固性，不具有热塑性，故D错误；
11．C
【详解】A．羟基酸或氨基酸自身可以发生缩聚反应，即缩聚反应的单体可以只有一种，A错误；
B．有机玻璃属于传统三大合成材料，不是新型有机高分子材料，B错误；
C．由两种或两种以上的单体聚合后形成的高分子化合物中，结构单元和聚合度相等，链节数为聚合度除以单体数，C正确；
D．维尼纶属于合成纤维，不是人造纤维，D错误；
综上所述答案为C。
12．D
【详解】A．金刚砂属于新型陶瓷，可用作耐高温半导体材料，A项正确；
B．合成纤维具有强度高等优点，可用作飞机的结构材料，B项正确；
C．四氧化三铁有磁性，与碳粉混合制备激光打印墨粉，C项正确；
D．苯有毒，且易燃，不适合用于去除工业废旧铁屑表面的油污，D项错误；
故选D。
13． 酰胺基 4-甲基-2-戊炔 (或) 服装、床上用品、绝缘材料、渔网、缆绳、降落伞、航天服等 、
【详解】(1)根据①中虚线内的结构特点可知其官能团名称为：酰胺基，答案为：酰胺基；
(2)根据②结构可推知其分子式为：，答案为：；
(3)③为单炔烃，近官能团编号，其系统命名法的名称为：4-甲基-2-戊炔，答案为：4-甲基-2-戊炔；
(4) 2-丁烯有顺式和反式两种结构，其顺式结构的结构简式为(或)，答案为：(或)；
(5) 合成纤维在生活或工业中可以用作服装、床上用品、绝缘材料、渔网、缆绳、降落伞、航天服等；答案为：服装、床上用品、绝缘材料、渔网、缆绳、降落伞、航天服等；
(6)共聚物单体的结构简式分别为、，答案为：、。
14． 化学变化 能
【详解】(1)天然橡胶硫化后，引入的硫原子可通过形成共价键使高分子链发生交联，形成网状结构，故发生化学变化；
(2)聚异戊二烯的单体中含有碳碳双键，能发生加成反应，能使溴水褪色。
15． CaC2＋2H2O→Ca(OH)2＋C2H2↑ 棕黄色溶液变无色或褪色 合成氨原料 作燃料或有机化工原料
【详解】（1）由转化关系可确定②③的化学方程式；
（2）结合所得产物，试管B中能使酸性高锰酸钾溶液褪色的产品为甲苯，其中含有4中不同化学环境的H原子，所以其一氯代物有4种；因为产物中含有不饱和烃，所以锥形瓶中的溶液褪色；C中逸出的气体为氢气和甲烷，可用于合成氨、作燃料或有机化工原料。
16． 羟基、羧基 2-甲基-1，3-丁二烯 加成反应 +nH2O (CH3)2CHC≡CH CH3CH2CC≡CH3 A、C、D
【分析】依据题中信息，推出A与HC≡CH发生加成反应得到B:；B与H2在Pd催化作用下发生加成反应得到C:；C在Al2O3作用下发生消去反应得到D:；A与HCN发生加成反应得到E；E在酸性溶液中水解得到F:；F发生缩聚反应得到G:。
【详解】依据题中信息，推出A与HC≡CH发生加成反应得到B:；B与H2在Pd催化作用下发生加成反应得到C:；C在Al2O3作用下发生消去反应得到D:；A与HCN发生加成反应得到E；E在酸性溶液中水解得到F:；F发生缩聚反应得到G:；
（1）根据上述分析，F的结构简式为，F中含有的官能团是羟基(—OH)、羧基(—COOH)；
（2）D的结构简式为其名称为2-甲基-1，3-丁二烯；
（3）④的反应就是A与HCN发生加成反应得到E，反应类型是加成反应；B的结构简式是；
（4）反应⑥发生缩聚反应，则反应⑥的化学方程式为+nH2O；
（5）H是D的同分异构体，核磁共振氢谱有3种峰，说明含有3种不同化学环境的H，H属于炔烃的结构简式为(CH3)2CHC≡CH、 CH3CH2CC≡CH3；
（6）A、C的结构简式，其中含有“C=C”双键，能使溴的四氯化碳溶液褪色，故A正确；
B、由于C中无羧基或酚羟基，因此不能和氢氧化钠溶液反应，故B错误；
C、由于C中含有醇羟基和碳碳双键，能使酸性高锰酸钾褪色，故C正确；
D、C中含有醇羟基，能与乙酸发生酯化反应，故D正确。
【点睛】本题的难点是同分异构体的书写，按照题中要求判断可能含有的结构或官能团，H与D互为同分异构体，则H的分子式为C5H8，核磁共振氢谱有3种峰，说明含有3种不同环境的H，H属于炔烃，含有碳碳叁键，然后依据碳链异构、官能团位置异构进行分析和判断。
