高中化学人教版 (2019)选择性必修3第二节 研究有机化合物的一般方法免费精练

第一~二节综合拔高练

五年选考练

考点1　有机高分子材料的结构、性质与应用

1.(2017课标Ⅰ,7,6分,)下列生活用品中主要由合成纤维制造的是(　　)

A.尼龙绳 B.宣纸 

C.羊绒衫 D.棉衬衣

2.(2019北京理综,9,6分,)交联聚合物P的结构片段如图所示。下列说法不正确的是(图中表示链延长)(　　)

A.聚合物P中有酯基,能水解

B.聚合物P的合成反应为缩聚反应

C.聚合物P的原料之一丙三醇可由油脂水解获得

D.邻苯二甲酸和乙二醇在聚合过程中也可形成类似聚合物P的交联结构

考点2　有机高分子的合成

3.(2019课标Ⅱ,36,15分,)环氧树脂因其具有良好的机械性能、绝缘性能以及与各种材料的粘结性能,已广泛应用于涂料和胶黏剂等领域。下面是制备一种新型环氧树脂G的合成路线:

已知以下信息:

回答下列问题:

(1)A 是一种烯烃,化学名称为　　　　,C中官能团的名称为　　　　、　　　　。 

(2)由B生成C的反应类型为　　　　　　。 

(3)由C生成D的反应方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)E的结构简式为　　　　　　　。 

(5)E的二氯代物有多种同分异构体,请写出其中能同时满足以下条件的芳香化合物的结构简式　　　　　　、　　　　　　。 

①能发生银镜反应;

②核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为3∶2∶1。

(6)假设化合物D、F和NaOH恰好完全反应生成1 mol单一聚合度的G,若生成的NaCl和H2O的总质量为765 g,则G的n值理论上应等于　　　。 

4.(2016课标Ⅰ,38,15分,)秸秆(含多糖类物质)的综合利用具有重要的意义。下面是以秸秆为原料合成聚酯类高分子化合物的路线:

回答下列问题:

(1)下列关于糖类的说法正确的是　　　　(填字母)。 

a.糖类都有甜味,具有CnH2mOm的通式

b.麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖

c.用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全

d.淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物

(2)B生成C的反应类型为　　　　　　。 

(3)D中的官能团名称为　　　　　　　　,D生成E的反应类型为　　　　　　　　。 

(4)F的化学名称是　　　　,由F生成G的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(5)具有一种官能团的二取代芳香化合物W是E的同分异构体,0.5 mol W与足量碳酸氢钠溶液反应生成44 g CO2,W共有　　　　　　种(不含立体异构),其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为　　　　　　　　　　　　　。 

(6)参照上述合成路线,以(反,反)-2,4-己二烯和C2H4为原料(无机试剂任选),设计制备对苯二甲酸的合成路线　　　                                                                            　。 

三年模拟练

应用实践

1.(2020北京大兴高二上期末,)新中国成立以来,高分子材料以独特的结构和性能在科学技术、国防建设和国民经济等领域发挥了重要作用。下列材料或其主要成分不属于有机高分子的是(　　)

2.(2019山东菏泽高二下期末,)纺织是我国古老文明的一个重要组成部分,其发展、应用与化学有着密切的关系。下列说法不正确的是(　　)

A.“厚地植桑麻,所用济生民”中的“麻”属于天然高分子

B.可用灼烧法区分棉织品和丝织品

C.聚对苯二甲酸乙二酯(涤纶)中有酯基,在一定条件下能发生水解反应

D.通过加聚反应可合成聚己二酰己二胺(锦纶66)

3.(2020北京昌平高二上期末,)对苯二甲酸是石油化工产品,不可再生,可用2,5-呋喃二甲酸部分替代。5-羟甲基糠醛()可由葡萄糖或果糖脱水生成,再经一定反应得到的2,5-呋喃二甲酸可参与生成高分子P()下列说法中正确的是(　　)

A.合成P的方程式中,P和H2O的化学计量数之比为1∶(2x+2y)

B.P是由4种单体合成的

C.2,5-呋喃二甲酸可发生加成、酯化、消去反应

D.1 mol 5-羟甲基糠醛最多可以与2 mol H2发生加成反应

4.(2020河北石家庄二中模拟,)合成导电高分子材料PPV的反应如下:

+(2n-1)HI

　　　　　　　PPV

下列说法正确的是(　　)

A.合成PPV的反应为加聚反应

B.PPV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PPV的平均相对分子质量,可得其聚合度

5.()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.完全水解产物的单个分子中,苯环上的氢原子具有不同的化学环境

B.完全水解产物的单个分子中,含有官能团—COOH或—NH2

C.氢键对该高分子的性能没有影响

D.结构简式为

迁移创新

6.()北京航空航天大学教授偶然间发现米虫吃塑料,受此启发进行了一系列实验,证实黄粉虫的肠道微生物可降解聚苯乙烯(PS),蜡虫可降解聚乙烯(PE)。聚苯乙烯在黄粉虫的肠道内降解的示意图如下,下列说法正确的是(　　)

A.在黄粉虫的肠道内微生物作用下,聚苯乙烯断裂碳碳双键

B.在黄粉虫的肠道内微生物作用下,聚苯乙烯直接降解为CO2分子

C.在黄粉虫的肠道内微生物作用下,聚苯乙烯发生降解,相对分子质量减小

D.聚乙烯与聚苯乙烯是同系物,具有烯烃的性质

答案全解全析

五年选考练

1.A　制造尼龙绳的尼龙属于合成纤维;制造宣纸和棉衬衣的原料属于纤维素;制造羊绒衫的原料属于蛋白质。

2.D　将X和Y间的酯基通过水解的方式断开,还原出合成P的两种单体,它们分别是、。D项中的两种单体只能合成一种链状的高聚物,无法合成网状的高聚物。

3.答案　(1)丙烯　氯原子　羟基

(2)加成反应

(3)

(4)

(5)　

(6)8

解析　(1)根据题意可知A是一种烯烃,则A为丙烯。

(2)通过比较A、B、C的分子式和合成路线中的反应条件,可知A→B、B→C分别发生了取代反应、加成反应,A、B、C的结构简式分别为CH3CHCH2、ClCH2CHCH2、(或)。

(3)对比C、D的结构简式可知,C通过分子内取代反应生成D。

(4)利用信息①,由F逆推可知E的结构简式为。

(5)能发生银镜反应,则含有醛基;核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为3∶2∶1,说明结构中存在甲基(—CH3),且分子结构高度对称,则可能的结构有两种:、。

(6)由信息②可知,当有1 mol D参与反应时,生成NaCl和H2O的总质量为76.5 g。因此当生成的NaCl和H2O的总质量为765 g时,有10 mol D参与了类似信息②中的反应,再根据聚合物G两侧端基的结构以及信息②③,可推出G的n值为8。

4.答案　(1)cd

(2)取代反应(或酯化反应)

(3)酯基、碳碳双键　消去反应

(4)己二酸　nHOOC(CH2)4COOH+nHO(CH2)4OH+(2n-1)H2O

(5)12　

(6)

解析　(1)a项,淀粉、纤维素没有甜味,脱氧核糖的分子式为C5H10O4,不符合CnH2mOm的通式;b项,麦芽糖水解生成葡萄糖,蔗糖水解生成葡萄糖和果糖。

(3)D生成E时只是在六元环状结构中的碳原子上去掉了4个氢原子,符合消去反应的特征,属于消去反应。

(5)0.5 mol W与足量的NaHCO3溶液反应生成1 mol CO2,说明W中含有两个羧基,满足要求的W有、、、,以及上述四种结构中两个取代基分别处于间位和对位的结构,共12种。

(6)由(反,反)-2,4-己二烯和C2H4为原料合成对苯二甲酸,应先用(反,反)-2,4-己二烯和C2H4反应生成,再用Pd/C作催化剂,加热,消去4个氢原子,生成,最后用酸性KMnO4溶液氧化生成对苯二甲酸。

三年模拟练

1.D　塑料、橡胶、合成纤维为常见的有机高分子,A不选;汽车轮胎主要成分为橡胶,橡胶为常见的有机高分子,B不选;宇航服主要成分是聚碳酸酯,C不选;石墨烯为碳单质,不属于有机高分子,选D。

2.D　“麻”属于天然高分子,A正确;丝织品成分中有蛋白质,含氮、硫等元素,灼烧时有烧焦羽毛的气味,可用灼烧法区分棉织品和丝织品,B正确;聚对苯二甲酸乙二酯(涤纶)中有酯基,在一定条件下能发生水解反应,C正确;由锦纶66的结构分析可知,是通过缩聚反应形成的高分子,D错误。

3.A　羟基与羧基之间脱去水分子形成高聚物,由P的结构可知,生成1 mol P时有(2x+2y)mol羧基反应形成酯基,即有(2x+2y)mol水生成,故在合成P的方程式中,P和H2O的化学计量数之比为1∶(2x+2y),A正确;由P的结构简式可知,形成P的单体为、、HOCH2CH2OH,B错误;2,5-呋喃二甲酸的结构简式为,含有碳碳双键,能发生加成反应,含有羧基,可以发生酯化反应,不能发生消去反应,C错误;5-羟甲基糠醛中的碳碳双键、醛基能与氢气发生加成反应,1 mol 5-羟甲基糠醛最多可以与3 mol H2发生加成反应,D错误。

4.D　通过缩聚反应合成PPV,同时有小分子物质HI生成,不属于加聚反应,A错误;聚苯乙烯的重复结构单元为,不含碳碳双键,而该高聚物的重复结构单元中含有碳碳双键,所以不相同,B错误;有两个碳碳双键,而一个苯乙烯分子中有一个碳碳双键,结构不相似,二者不互为同系物,C错误;通过质谱法测定PPV的平均相对分子质量,可得其聚合度,D正确。

5.B　根据芳纶纤维的结构片段图可推出合成芳纶纤维的单体为和。A项,两种单体的单个分子中,苯环上的氢原子化学环境都是一样的;C项,氢键的存在会提高该高分子的机械强度;D项,该高分子的结构简式为。

6.C　聚苯乙烯结构中不存在碳碳双键,A错误;根据题图可知,聚苯乙烯先降解为低分子中间产物,后降解为CO2分子,B错误;聚苯乙烯是高分子,发生降解后,变为小分子的物质,相对分子质量变小,C正确;聚乙烯与聚苯乙烯结构不相似,不互为同系物,且二者结构中均没有碳碳双键,不具备烯烃的性质,D错误。