高中化学人教版 (2019)选择性必修3第一节 合成高分子的基本方法巩固练习

第一节　合成高分子的基本方法

课后篇素养形成

必备知识基础练

1.下列属于天然高分子的是(　　)

A.聚乙烯 B.淀粉

C.丙纶 D.油脂

答案B

解析淀粉是天然高分子,聚乙烯、丙纶是合成高分子。油脂是高级脂肪酸甘油酯,相对分子质量相对较小,故不是高分子。

2.(2021江苏苏州高二月考)下列塑料的合成中,发生的化学反应类型与其他三种不同的是(　　)

A.聚乙炔塑料 B.聚氯乙烯塑料

C.酚醛塑料 D.聚苯乙烯塑料

答案C

解析聚乙炔塑料是由乙炔发生加聚反应合成的;聚氯乙烯塑料是由氯乙烯发生加聚反应合成的;酚醛塑料是由苯酚和甲醛发生缩聚反应合成的;聚苯乙烯塑料是由苯乙烯发生加聚反应合成的;故不同的反应类型是缩聚反应,答案选C。

3.下列叙述正确的是(　　)

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

答案D

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。

4.某高分子的部分结构如下:

下列说法不正确的是(　　)

A.聚合物的链节是

B.聚合物的分子式为(C2H2Cl2)n

C.聚合物的单体是CHClCHCl

D.若n为聚合度,则该聚合物的平均相对分子质量为97n

答案A

解析因碳碳单键可以旋转,则可判断题给聚合物的重复结构单元(即链节)为,该聚合物的结构简式为,分子式为(C2H2Cl2)n,平均相对分子质量为97n,该聚合物的单体是CHClCHCl。

5.(2020山东德州高二检测)聚乳酸

可在乳酸菌作用下降解,下列有关聚乳酸的说法正确的是(　　)

A.聚乳酸是一种纯净物

B.聚乳酸是一种酸性高分子材料

C.聚乳酸的单体为

D.聚乳酸是由单体之间通过加聚反应而合成的

答案C

解析聚乳酸是混合物,A错;由聚乳酸的结构可知,该物质是由乳酸中的羟基和羧基脱水而形成的,属于缩聚反应,C对,D错;乳酸显酸性,但聚乳酸并不显酸性,B错。

6.缩聚反应是合成高分子材料的重要反应。下列属于缩聚反应的是(　　)

A.乙烯生成聚乙烯

B.四氟乙烯生成聚四氟乙烯

C.乙二醇与乙二酸生成

D.对苯二甲酸和乙二醇生成对苯二甲酸乙二醇酯和水

答案C

解析乙烯生成聚乙烯,发生加聚反应,故A错误;四氟乙烯生成聚四氟乙烯,发生加聚反应,故B错误;乙二醇与乙二酸反应生成和水,属于缩聚反应,故C正确;对苯二甲酸和乙二醇发生酯化反应生成对苯二甲酸乙二醇酯和水,故D错误。

7.(2021江苏高二期中)新冠肺炎疫情出现以来,一系列举措体现了中国力量。在各种防护防控措施中,化学知识起了重要作用,下列有关说法不正确的是(　　)

A.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

B.N95型口罩的核心材料是聚丙烯,聚丙烯可以使溴水褪色

C.使用医用酒精杀菌消毒的过程中发生了化学变化

D.医用防护服的核心材料是微孔聚四氟乙烯薄膜,其单体四氟乙烯属于卤代烃

答案B

解析高密度聚乙烯是一种无毒无味的有机合成高分子材料,故A正确;一定条件下丙烯发生加聚反应生成聚丙烯,聚丙烯结构中不含有碳碳双键,不能使溴水褪色,故B错误;使用医用酒精杀菌消毒的过程为蛋白质变性的过程,属于化学变化,故C正确;四氟乙烯的结构简式为CF2CF2,属于卤代烃,故D正确。

8.按要求完成下列问题。

(1)聚苯乙烯的结构简式为。

①聚苯乙烯的链节是　　　,单体是　　　　　。 

②实验测得某聚苯乙烯的相对分子质量(平均值)为52 000,则该高聚物的聚合度n为　　　　　。 

(2)完成下列反应的化学方程式,并指出其反应类型。

①由乙烯制取聚乙烯:　; 

　　　　　　　　　。 

②由丙烯制取聚丙烯:　; 

　　　　　　　　　。 

③由对苯二甲酸()与乙二醇制取高分子:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;　　　　　　　　　　。 

答案(1)①

　②500

(2)①nCH2CH2?CH2—CH2?　加聚反应

②nCH3—CHCH2　加聚反应

③+nHOCH2CH2OH+(2n-1)H2O　缩聚反应

解析(1)①聚苯乙烯的链节是,单体是;②聚苯乙烯的相对分子质量为104n,则该高聚物的聚合度n==500。(2)乙烯制取聚乙烯和丙烯制取聚丙烯的反应都是加聚反应,对苯二甲酸与乙二醇制取高分子的反应是缩聚反应。

关键能力提升练

9.(2021江苏苏州高二月考)工程塑料PBT的结构简式为

,下列有关PBT的说法正确的是(　　)

A.PBT是通过加聚反应得到的高聚物

B.PBT分子中含有酯基

C.PBT的单体中有芳香烃

D.PBT的单体均能与Na、NaOH、Na2CO3反应

答案B

解析PBT是缩聚反应得到的高聚物,A错误;PBT分子中含有羧基、羟基和酯基,故B正确;PBT的单体为和

HOCH2CH2CH2CH2OH,均为烃的衍生物,故C错误;单体HOCH2CH2CH2CH2OH不能与NaOH、Na2CO3反应,故D错误。

10.(2021山东聊城高二月考)顺-1,4-聚异戊二烯,又称“天然橡胶”,合成顺式聚异戊二烯的部分流程如图。下列说法正确的是(　　)

N顺式聚异戊二烯

A.N是顺式异戊二烯

B.M存在顺反异构体

C.N分子中最多有10个原子共平面

D.顺式聚异戊二烯的结构简式为

答案D

解析N发生聚合反应生成顺式聚异戊二烯,则N为异戊二烯(),不存在顺反异构,故A错误;M不存在顺反异构体,故B错误;N为异戊二烯(),碳碳双键为平面结构,旋转碳碳单键可以使碳碳双键形成的2个平面重合,甲基是四面体结构,可以使甲基中1个氢原子处于平面内,因此分子中最多有11个原子共面,故C错误;两个相同原子或基团在双键同一侧的为顺式异构体,故顺式聚异戊二烯的结构简式为,故D正确。

11.下列化学方程式书写正确的是(　　)

A.nCH2CH—CH3?CH2—CH2—CH2?

B.

C.+H2O

+CH3COOH

D.nH2N—CH2COOH+H2O

答案B

解析A项正确的应为nCH2CH—CH3;C项化学方程式未配平,应在H2O和CH3COOH前加n;D项化学方程式中高聚物漏写端基原子和原子团,还应在H2O前加n-1。

12.(2021贵州贵阳高二检测)一种用于隐形眼镜材料的聚合物片段如下:

下列关于该高分子说法正确的是(　　)

A.结构简式为

B.氢键对该高分子的性能没有影响

C.完全水解得到的高分子,含有官能团羧基和碳碳双键

D.完全水解得到的小分子有机化合物,具有4种不同化学环境的氢原子

答案A

解析根据题中隐形眼镜材料的聚合物片段可知,断开氢键,可得到该高分子链的结构为

,则该高分子的结构简式为,故A正确;氢键为一种特殊的分子间作用力,影响物质的物理性质,如熔、沸点,故B错误;该高分子完全水解的产物和HOCH2CH2OH,其中高分子为,含有的官能团为羧基,不含碳碳双键,故C错误;水解得到的小分子有机化合物为HOCH2CH2OH,有2种不同化学环境的氢原子,故D错误。

13.涤纶广泛应用于衣料和装饰材料。合成涤纶的反应如下:

+nHOCH2CH2OH

涤纶+(2n-1)H2O。下列说法正确的是 (　　)

A.合成涤纶的反应为加聚反应

B.对苯二甲酸和苯甲酸互为同系物

C.1 mol涤纶与NaOH溶液反应,理论上最多可消耗2n mol NaOH

D.涤纶的结构简式为

答案C

解析合成涤纶的反应为缩聚反应,选项A错误;结构相似、分子组成相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称为同系物,但对苯二甲酸和苯甲酸分子中官能团数目不同且分子组成相差一个CO2,不互为同系物,选项B错误;1mol涤纶水解会产生2nmol羧基,与NaOH溶液反应,理论上最多可消耗2nmolNaOH,选项C正确;涤纶的结构简式应为

,选项D错误。

14.由丙烯经图示途径可得到F、G两种高分子,它们都是常用的塑料。

(1)聚合物F的结构简式是　　　　　。 

(2)D的结构简式是　　　　　。 

(3)B转化为C的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)在一定条件下,两分子E能脱去两分子水形成一种六元环状化合物,该化合物的结构简式是　。 

(5)E有多种同分异构体,其中一种能发生银镜反应,1 mol 该同分异构体与足量的金属钠反应产生1 mol H2,则该同分异构体的结构简式为　　　　。 

(6)E转化为G的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案(1)　(2)

(3)+O2

+2H2O

(4)

(5)

(6)

+(n-1)H2O

解析正向推导可得,F为聚丙烯,A为,B为,C为,D为,E为。E的同分异构体能发生银镜反应说明含有醛基,1mol该同分异构体与足量的金属钠反应产生1molH2,说明含有两个羟基,则结构简式为;E转化为G的化学方程式书写时应该注意H2O的化学计量数为n-1。

15.根据图示回答下列问题:

(1)写出A、E、G的结构简式:A　　　　　,E　　　　　,G　　　　　。 

(2)反应②的化学方程式(包括反应条件)是　　　　　　　　　　,反应④的化学方程式(包括反应条件)是　。 

(3)写出③⑤的化学方程式及反应类型:

③　　　　　　　　　　　　,　　　　　。 

⑤　　　　　　　　　　　　,　　　　　。 

答案(1)CH2CH2　

HOOC(CH2)4COOH

(2)ClCH2CH2Cl+NaOHCH2CHCl+NaCl+H2O

ClCH2CH2Cl+2NaOHHOCH2CH2OH+2NaCl

(3)③　加聚反应

⑤+

nHOCH2CH2OH

+

(2n-1)H2O　缩聚反应

解析由反应物A、D的分子式可知,A是CH2CH2,B是Cl2。则反应①是加成反应,②是消去反应,③是加聚反应,④是水解反应,⑤是缩聚反应,其他有机化合物很容易推出。

学科素养拔高练

16.高分子材料在生活和生产中有着广泛的应用。

(1)新型的合成材料“丁苯吡橡胶”的结构简式为。

它是由三种单体　　　　　　、　　　　　　和　　　　　　　通过　　　　反应而制得的。 

(2)聚丁二酸乙二醇酯(PES)是一种生物可降解的聚酯,它在塑料薄膜、食品包装和生物材料等方面有着广泛的应用。其结构简式为

。

①聚丁二酸乙二醇酯(PES)是由两种单体通过　　　　　　　　(填反应类型)反应制得的。形成该聚合物的两种单体是　　　　　　　和　　　　　　　　　。 

②这两种单体相互之间也可能形成一种八元环酯,请写出该环状化合物的结构简式:　　　　　　　　　　　　。 

(3)高分子A和B的部分结构如下:

A.

B.

①合成高分子A的单体是　　　　　　　　,生成A的反应是　　　　　　　反应。 

②合成高分子B的单体是　　　　　　　　,生成B的反应是　　　　　　　反应。 

答案(1)CH2CH—CHCH2

　　加聚

(2)①缩聚　HOOCCH2CH2COOH　

HOCH2CH2OH

②

(3)①CH2CH—COOH　加聚

②　缩聚

解析(1)首先分析高分子链中主链的结构,合成材料是由含不饱和键的单体发生加聚反应而形成的,再将高分子链节(即重复结构单元)断成三段:

—CH2—CHCH—CH2—、、

,可知有3种单体。

(2)对应的单体为HOOCCH2CH2COOH和HOCH2CH2OH,两者可发生缩聚反应生成聚酯,也可发生反应生成一种八元环酯,为。

(3)①由高分子A的结构片段,可看出其重复的结构单元为,则A的结构简式为,它是由加聚反应所得的高聚物,其单体是CH2CH—COOH。

②由高分子B的结构片段,可看出其重复的结构单元为,则B的结构简式为,它是由缩聚反应所得的高聚物,其单体是。