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1第一节 合成高分子化合物的基本方法A 组(巩固基础)1.下列有关高聚物的叙述中,正确的是( )A.相对分子质量都很大,结构都很复杂B.相对分子质量很大,结构往往并不复杂C.相对分子质量很少上千,但结构比较复杂D.高聚物都是通过聚合反应制得的解析:高聚物虽然相对分子质量很大,但在通常情况下,结构并不复杂,它们是由简单的结构单元重复连接而成的。答案:B2.下列叙述中正确的是( )A.单体的质量之和等于所生成高聚物的质量B.单体为一种物质时,则单体发生加聚反应C.缩聚反应的单体至少有两种物质D.淀粉和纤维素的链节都是 C6H10O5,但聚合度不同,彼此不是同分异构体解析:对于缩聚产物,其质量不等于单体质量之和,A 项错误;单体为一种物质时,既可能发生加聚反应,也可能发生缩聚反应,B 项错误;缩聚反应的单体可能为一种或多种,C 项错误。答案:D3.下列物质能够自身聚合成高分子化合物的是( )A.CH3CH2OH B.C. D.CH3COOH解析:分子结构中含有碳碳双键或三键的有机物,可以发生加聚反应;分子结构中同时含有羧基、羟基(或氨基),可通过缩聚反应形成高分子化合物。答案:C4.下列有机物或有机物组合,在现有条件下不能发生聚合反应的是( )A. 和B.C.D.C(CH3)42解析:A 项,两种分子分别含有羟基、羧基,可以发生缩聚反应;B 项,分子中含有碳碳双键,可以发生加聚反应;C 项,分子中同时含有羟基和羧基,可以发生缩聚反应;D 项,分子中不含官能团,不能发生聚合反应。答案:D5.下列合成有机高分子化合物的反应中,属于加聚反应的是 ( )①+(n-1)H2O② nHCHO CH2—O③ nHCHO+n+(n-1)H2O④ nCH2 CH—CH CH2+nA.①② B.②④C.①③ D.③④解析:根据加聚反应的特点,单体含有不饱和键,反应后没有副产物产生,可以判断②和④为加聚反应。答案:B6.下列化合物中a.b.c.HO(CH2)2OHd.CH3CH CH—CNe.f.HOOC(CH2)4COOH(1)同分子间可发生加聚反应的化合物是 ,加聚物的结构简式为 。 3(2)同分子间可发生缩聚反应的化合物是 ,缩聚物的结构简式为 。 (3)不同分子间可发生缩聚反应的化合物是 和 ,缩聚物的结构简式为 。 解析:分子结构中含有碳碳双键或三键的有机物可以发生加聚反应;分子结构中同时含有羧基、羟基(或氨基)可通过缩聚反应形成高分子化合物。答案:(1)b、d 、(2)a (3)c f HO(CH 2)2OOC(CH2)4COOH7.导学号 36370094 丙烯和乙烯一样,都是重要的化工原料。由丙烯经下列反应可得到 F、G 两种高分子化合物,它们都是常用的塑料。(1)丙烯生成 A 和 F 的反应方程式分别为 、 。 (2)D 生成 E 的反应是原子利用率 100%的反应,且 D 不能使溴的四氯化碳溶液褪色,则 D 的结构简式为 。 (3)一定条件下,两分子 E 之间脱去一分子水生成一种具有芳香气味的物质。请写出反应的化学方程式:。 (4)下列说法不正确的是 。 A.丙烯没有同分异构体B.聚丙烯能使高锰酸钾酸性溶液褪色C.1 mol E 与足量金属钠反应可以生成 22.4 L 氢气(标准状况)D.化合物 G 属于酯类4解析:(2)由题意,B 的结构简式为 ,则 C 为 ,D 为 ,D 经加氢还原生成 E。(4)丙烯与环丙烷是同分异构体,A 项错误;丙烯加聚后不再含有碳碳双键,不能使高锰酸钾酸性溶液褪色,故 B 项错误。答案:(1)CH 3CH CH2+Br2nCH3CH CH2(2)(3)+H2O (4)ABB 组(提升能力)1.下列物质能发生加成、加聚和缩聚反应的是( )A.C6H5—OHB.CH2 CHCH(OH)CH2COOHC.CH2 CHCOOHD.HOCH2CH CHCH2CH3解析:缩聚反应所用单体至少有两个相互作用的官能团。C 6H5—OH 不能发生加聚反应;CH 2 CHCOOH和 HO—CH2CH CHCH2CH3不能单独发生缩聚反应。答案:B2.导学号 36370093 有 4 种有机物:① ② ③④CH 3—CH CH—CN,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.①②③C.①②④ D.②③④解析:根据所给高聚物的结构简式和加聚反应原理可知主链上碳原子为不饱和碳原子,根据碳的 4价键原则,可作如下的断键处理(断键处用虚线表示),5断键后两半键闭合可得如下的单体: ,和 。答案:D3.一种有机玻璃的结构简式为 。下列关于它的叙述中不正确的是( )A. 与 CH3OH 在一定条件下发生缩聚反应即可合成该有机玻璃B.该有机玻璃能发生氧化反应C.合成该有机玻璃的原料可能有甲烷D.它在一定条件下发生水解反应时 C—O 键断裂解析:A 项, 与 CH3OH 在浓硫酸的作用下得到甲基丙烯酸甲酯( ),再发生加聚反应得到该有机玻璃;B 项,该有机玻璃加热时易燃烧,能发生氧化反应;C 项,合成该有机玻璃需要 CH3OH,CH4与 Cl2反应可得 CH3Cl,CH3Cl 水解可得 CH3OH;D 项,该有机玻璃含有酯基,在一定条件下发生水解导致 C—O 键断裂。答案:A4.感光性高分子也称为“光敏性高分子”,是一种在彩电荧光屏及大规模集成电路制造中应用较广的新型高分子材料。其结构简式为 。回答下列问题:(1)已知它是由两种单体经酯化后聚合而成的,试推断这两种单体的结构简式 、 。 (2)写出在(1)中由两种单体合成高聚物的反应方程式: 。 (3)对此高聚物的性质判断中不正确的是 。 A.在酸性条件下可以发生水解B.此高聚物不能使溴水褪色C.此高聚物可以使 KMnO4酸性溶液褪色D.此高聚物可与溴水发生加成反应E.此高聚物水解后可得到另外一种高聚物6解析:(1)由高聚物的结构简式可知,它相当于由 聚合而成的,这种酯由 和 酯化制得。(2)先写出 和发生酯化反应的化学方程式,再写出生成物发生加聚反应的化学方程式。(3)由高聚物的结构简式可以看出,该高分子材料中含有 和 两种官能团,具有烯烃和酯类物质的性质。答案:(1)CH 2 CHOH (2) ++ O;𝐻 2(3)B1第二节 应用广泛的高分子材料1.下列高分子材料中,属于体型结构的是( )A.有机玻璃 B.硫化橡胶C.聚氯乙烯 D.聚乙烯解析:天然橡胶属线型结构,经过硫化后形成网状结构,因此,硫化橡胶属于体型结构。答案:B2.下列塑料的合成,所发生的化学反应类型与另外三种不同的是( )A.聚乙烯塑料 B.聚氯乙烯塑料C.酚醛塑料 D.聚苯乙烯塑料解析:聚乙烯塑料为乙烯(CH 2 CH2)发生加聚反应合成的。聚氯乙烯塑料为氯乙烯(CH 2 CHCl)发生加聚反应合成的。聚苯乙烯塑料为苯乙烯( )发生加聚反应合成的。酚醛塑料为酚类与醛类发生缩聚反应合成的。答案:C3.下列涉及有机物性质或应用的说法正确的是( )A.利用可降解的“玉米塑料”替代一次性饭盒,可减少“白色污染”B.乙烯、聚氯乙烯都能使溴水褪色C.保鲜膜、一次性食品袋的主要成分是聚氯乙烯D.人造纤维、合成纤维和光导纤维都是有机高分子化合物解析:A 项,因普通塑料难以分解,使用普通塑料作一次性饭盒,导致“白色污染”,使用可降解的“玉米塑料”替代一次性饭盒,可减少“白色污染”,A 项正确;B 项,聚氯乙烯中没有碳碳双键,不能使溴水褪色,B 项错误;C 项,聚氯乙烯中常含有对人体有害的增塑剂,不能用作保鲜膜、一次性食品袋,C 项错误;D 项,光导纤维的主要成分为二氧化硅,不是有机高分子化合物,D 项错误。答案:A24.无毒的聚酯纤维常用作毛绒玩具的填充物,其结构简式为 。下列说法正确的是( )A.羊毛与聚酯纤维的化学成分相同B.聚酯纤维和羊毛在一定条件下均能水解C.该聚酯纤维单体为对苯二甲酸和乙醇D.由单体合成聚酯纤维的反应属于加聚反应解析:A 项,羊毛属于天然高分子化合物,其成分为蛋白质;聚酯纤维为合成纤维。B 项,羊毛中含有肽键,能水解;聚酯纤维中含有酯基,也能水解。C 项,聚酯纤维的单体为对苯二甲酸和乙二醇。D 项,由单体合成聚酯纤维的反应属于缩聚反应。答案:B5.丁腈橡胶 具有优良的耐油、耐高温性能。则合成丁腈橡胶的原料是( )①②③④⑤⑥A.③⑥ B.②③ C.①③ D.④⑤解析:本题可用分段断键先推出单体是和 。答案:C36.导学号 36370096PBT 是最坚韧的工程热塑性材料之一,它是半结晶材料,有非常好的化学稳定性、机械强度、电绝缘性和热稳定性,其结构简式为,下列叙述错误的是 ( )A.PBT 具有热固性,受热不熔化B.PBT 的单体是对苯二甲酸和丁二醇C.由单体合成 PBT 的反应属于缩聚反应D.1 mol PBT 与 NaOH 溶液反应时,最多可消耗 2n mol NaOH解析:根据 PBT 的结构简式可知该高分子化合物属线型结构,具有热塑性,A 项错;合成 PBT 可由单体与 通过缩聚反应而生成 ;如果 1 mol PBT 完全水解则生成n mol 和 n mol ,与 NaOH 溶液反应时可消耗 2n mol NaOH,B、C、D 项正确。答案:A7.废弃塑料制品会严重污染环境。现有一 PET 塑料,其结构简式为,将其进行处理的方法之一是先把该塑料磨成粉末,然后加入甲醇进行醇解(酯交换),使 PET 分解成小分子,原理如下:+2nCH3OH+nHOCH2CH2OH+H2O。下列说法正确的是( )A.PET 塑料为热固性塑料B.由于 PET 塑料结构稳定,最好的处理方法是将其深埋C.合成 PET 塑料的单体为 和 HOCH2CH2OH4D.“白色垃圾”是指工厂排放的白色烟尘解析:PET 塑料为线型结构,可进行反复加工,是热塑性塑料;通过题给信息可知将 PET 塑料进行醇解转化为小分子进行处理最佳,而不是深埋;PET 塑料为缩聚产物,根据切割法判断单体为和 HOCH2CH2OH;“白色垃圾”是指污染环境的塑料废弃物。答案:C8.人造羊毛的主要成分为 ,此物质可由以下三种途径合成,已知 A 是石油分馏的一种产品。D 物质为环状:完成下列问题:(1)写出 A 的分子式 ,D 的结构式 。 (2)在反应①~⑥中属于加成反应的是 ,属于裂化反应的是 。 (3)写出反应⑥的化学方程式: 。 (4)从能源和环保的角度看,你认为最有发展前景的是 。理由是 。 解析:本题由于生成 易知 C 为 CH2 CH—CN,B 为 ,B 和 HCN 加成生成 C;A 能分解成 C2H4、C 2H6或 C3H6、CH 4,说明 A 为含四个碳的丁烷。D 为环状,且只有一个不饱和度,说明结构简式为 ,判断反应类型需从反应物结构和产物结构中判断。答案:(1)C 4H10 (2)① ②③(3)2CH2 CH—CH3+2NH3+3O22CH2 CH—CN+6H2O5(4)途径(Ⅲ) ①原料来源丰富;②生产过程能耗低,产品产率高;③生产过程无污染9.使用一次性聚苯乙烯等材料带来的“白色污染”是极为严重的环境问题之一。现在已经研制出的一种可降解塑料,代号为 3HB,结构简式为 ,具有良好的生物适应性,能在自然界中自行降解。请回答下列问题:(1)该可降解塑料在自然界中可通过 (填序号)反应降解为该聚合物单体。 A.加成 B.消去C.水解 D.氧化(2)该聚合物的单体的结构简式为 ,该单体具有的官能团名称为 。 (3)1 mol 该单体分别与钠和碳酸氢钠完全反应时,消耗钠和碳酸氢钠的物质的量之比为 。 答案:(1)C(2) 羧基和(醇)羟基(3)2∶11第三节 功能高分子材料1.下列材料中属于功能高分子材料的是( )①有机玻璃 ②合成橡胶 ③高分子分离膜 ④生物高分子材料 ⑤隐身材料 ⑥液晶高分子材料 ⑦光敏高分子材料 ⑧智能高分子材料A.①③④⑥⑧B.②④⑥⑦⑧C.③④⑤⑥⑦⑧D.②③④⑤⑦解析:有机玻璃属于传统合成材料中的塑料。塑料、合成橡胶、合成纤维属于三大传统合成材料,它们不属于新型有机高分子材料。答案:C2.随着有机高分子材料研究的不断加强和深入,一些重要的功能高分子材料的应用范围不断扩大。下列应用范围是功能高分子材料的最新研究成果的是( )A.新型导电材料B.仿生高分子材料C.高分子智能材料D.高吸水性材料答案:A3.角膜接触镜俗称隐形眼镜,其性能要有良好的透气性和亲水性,目前大量使用的软性隐形眼镜常用材料是( )A.聚乙烯B.聚氯乙烯2C.D.解析:制作隐形眼镜的材料是一种高分子材料,该材料具有透气性和亲水性,其高聚物链节上有亲水性基团,如—OH。B 项链节中含—Cl,D 项高聚物链节中含 ,都不是亲水基团,只有 C 项符合。答案:C4.用高分子塑料骨钉取代钛合金骨钉是医学上的一项新技术,这种塑料骨钉不仅具有相当大的强度,而且可在人体内水解,使骨科病人免遭拔钉的痛苦。合成这种塑料骨钉的原料能与强碱溶液反应,也能在浓硫酸条件下形成环酯,则合成这种塑料骨钉的原料是( )A.CH2 CH—CH2ClB.CH2 CH—COOHC.CH3—CH(OH)—COOHD.H2N—CH2—COOH解析:能与强碱溶液反应则应有羧基或酚羟基;能形成环状酯,则分子中同时含有—OH 和—COOH。答案:C5.高分子材料发展的主要趋势是高性能化、功能化、复合化、精细化和智能化。下列材料不属于功能高分子材料的是 ( )A.用于生产光盘等产品的光敏高分子材料B.用于制造 CPU 芯片的良好半导体材料单晶硅C.能用于生产“尿不湿”的高吸水性树脂D.能导电的掺杂聚乙炔解析:B 项中半导体材料单晶硅,属于传统的无机非金属材料。A 项中光敏高分子材料、C 项中高吸水性树脂、D 项中导电高分子材料均属于功能高分子材料。3答案:B6.管状定向碳纤维纳米管,具有强度高、密度小、熔点高、化学稳定性好的特点。下列对碳纤维说法中不正确的是( )A.它的主要组成元素是碳B.它的结构与石墨不同C.它是制造飞机的理想材料D.碳纤维复合材料是一种高分子化合物解析:“碳纤维”是碳的一种单质,不属于高分子化合物。答案:D7.下列关于复合材料的说法不正确的是( )A.复合材料一定是由两种或两种以上材料制成的B.复合材料保持了原材料的优点,又有优于原材料的特点C.在复合材料中,基体起骨架作用D.在复合材料中,增强材料起骨架作用解析:在复合材料中,增强材料起骨架作用,基体起黏结作用。答案:C8.导学号 36370100 医用化学杂志曾报道,有一种功能高分子材料为聚乙交酯纤维材料 C,用这种功能高分子材料制成的手术缝合线比天然高分子材料的肠线好。它的合成过程如下:B 是 A 合成 C 的中间体,它是由两分子 A 脱去两分子水形成的。(1)写出由 A 合成 C 的化学方程式: 。 (2)写出由 A 制取 B 的化学方程式: 。 4(3)医用高分子材料应具备哪些特性? 。 解析:由题给条件可知,B 分子为环酯且具有对称结构。采用平均拆分法,可得 A 的结构简式为。 A 生成 C 的反应为酯化原理的缩聚反应 :+(n-1)H2OA→B 为酯化反应,其化学方程式为+2H2O答案:(1)+(n-1)H2O(2)+2H2O(3)优异的生物相容性,较少受到排斥,无毒性,具有很高的机械性能以及其他一些特殊性能9.导学号 36370101 聚酰胺纤维 M 是一种新型超高性能纤维,它的防热和防火性能十分出色。聚酰胺纤维 M 的结构简式为下面是聚酰胺纤维 M 的一种合成路线(部分反应未注明条件):A B C D E5请回答:(1)写出反应类型:A B ,G+H M 。 (2)生成 B 的同时可能生成 B 的一种同分异构体,其结构简式为 。 (3)写出 E F 反应的化学方程式: 。 解析:(1)结合对苯二甲酸的结构简式和 A B C D 间的转化条件,可推知 A 为,光照条件下 ,Cl2与甲基上的“H”发生取代反应;G+H M,因 M 是高分子化合物,结合 M 的结构简式知该反应为缩聚反应。(2)A B 的转化过程中 Cl2有可能与同一个甲基上的“H”发生二取代,故 B 的同分异构体的结构简式为 。(3)由 M 的结构简式知 E 为 ,由氯代烃在 NaOH 溶液中发生取代反应和羧酸及酚羟基的性质可写出 E F 的化学方程式。答案:(1)取代反应 缩聚反应(2)(3) +6NaOH +2NaCl+4H2O
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