高中化学第五章合成高分子测评含解析新人教版选择性必修第三册

第五章测评

(时间:60分钟　分值:100分)

一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分。每小题只有1个选项符合题意)

1.(2021辽宁鞍山高二期末)下列材料中不属于有机高分子化合物的是(　　)

答案B

解析酚醛树脂、聚酯纤维、聚丙烯酸钠属于高分子化合物,故A、C、D不符合题意;二氧化硅为无机物,不属于高分子化合物,故B符合题意。

2.天然橡胶的硫化程度越高,强度越大,弹性越差。下列橡胶制品中,硫化程度最高的是(　　)

A.医用橡皮手套

B.橡皮筋

C.电冰箱门密封垫圈

D.皮鞋胶底

答案D

解析医用橡皮手套、橡皮筋以及电冰箱门密封垫圈需要较高的弹性,硫化程度不宜过高,而皮鞋胶底弹性较差,硫化程度较高,耐磨性、强度较高。

3.?CH2O?是一种通过加聚反应制备的工程塑料,具有类似金属的硬度和强度,下列有关的说法错误的是              (　　)

A.单体为甲醛

B.不溶于水

C.属于高分子化合物

D.与环氧乙烷()互为同系物

答案D

解析?CH2O?的单体是HCHO,为甲醛,故A正确;?CH2O?是一种通过加聚反应得到的高分子化合物,具有类似金属的硬度和强度,没有亲水基团,不溶于水,故B、C正确;?CH2O?与环氧乙烷()是不同类物质,不是同系物,故D错误。

4.在人们的印象中,塑料是常见的绝缘材料,但三名诺贝尔化学奖得主的研究成果表明,塑料经改造后能像金属一样具有导电性。要使塑料聚合物导电,其内部的碳原子之间必须交替地以单键和双键结合(再经掺杂处理)。目前导电聚合物已成为物理学家和化学家研究的重要领域。由上述分析,下列聚合物经掺杂处理后可以制成“导电塑料”的是(　　)

A.?CH2—CHCH—CH2?

B.

C.

D.

答案B

解析由题给信息可知,这种导电塑料内部碳原子间是交替地以单键和双键结合的,显然B项符合题意,为。

5.(2021广西南宁高二期末)某高聚物的结构简式如图所示。下列分析错误的是(　　)

A.该高聚物是加聚反应的产物

B.该高聚物完全燃烧后产生CO2和H2O的物质的量之比为4∶3

C.该高聚物的单体为CH2CHCOOCH3

D.该高聚物是乙酸乙酯的同系物

答案D

解析一定条件下,CH2CHCOOCH3发生加聚反应生成高聚物,故A、C正确;由结构简式可知,高聚物的分子式表示为C4nH6nO2n,1mol高聚物在氧气中完全燃烧生成4nmolCO2和3nmolH2O,二氧化碳和水的物质的量之比为4∶3,故B正确;高聚物的分子式表示为C4nH6nO2n,乙酸乙酯的分子式为C4H8O2,其组成上不是相差若干个CH2原子团,因此不是同系物,故D错误。

6.尼龙66是一种重要的合成纤维,它是由己二酸和己二胺[H2N(CH2)6NH2]以相等的物质的量在一定条件下聚合而成的,下列叙述不正确的是(　　)

A.尼龙66的结构简式是

B.合成尼龙66的反应属于缩聚反应

C.合成尼龙66的基础反应为酯化反应

D.尼龙66的长链结构中含有肽键(—CONH—)

答案C

解析尼龙66是HOOC(CH2)4COOH和

H2N(CH2)6NH2通过成肽反应缩聚而成的高分子。

7.某有机化合物通过加聚反应生成高聚物,还能水解生成两种有机化合物,则这种有机化合物的结构中最可能具备的结构是(　　)

①—OH　②　③

④　⑤R—　⑥

A.①②⑤ B.②③⑤

C.②④⑤ D.①②⑥

答案C

解析根据有机化合物官能团的性质,若能发生加聚反应,则应含有不饱和键,如;若能发生水解反应生成两种有机化合物,则应含有。

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.聚氯乙烯的单体可由乙烯与HCl加成而得

B.上述反应中①属于消去反应,④属于(脱氢)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.在火灾现场,可以用湿毛巾捂住口鼻,并弯下腰尽快远离现场

答案A

解析聚氯乙烯的单体可由乙炔与HCl加成而得,A错误。

9.下图是以秸秆为原料制备某种高分子化合物W的合成路线:

秸秆

下列有关说法正确的是(　　)

A.X具有两种不同的含氧官能团

B.Y可以发生酯化反应和加成反应

C.Y和1,4-丁二醇通过加聚反应生成W

D.W的分子式为C10nH16n+2O4n+1

答案D

解析X中的含氧官能团只有羧基一种,A错误;Y中含有羧基,可以发生酯化反应,但不能发生加成反应,B错误;Y和1,4-丁二醇通过缩聚反应生成W,C错误;据W的结构简式可知其分子式为C10nH16n+2O4n+1,D正确。

10.下列物质是可以作为人体心脏及人工血管等人体植入物的高分子生物材料。

下列关于上述高分子生物材料的说法正确的是(　　)

A.用于合成维通橡胶的单体是

CH2CF—CF2—CF2—CF3

B.用于合成有机硅橡胶的单体是

C.聚四氟乙烯、有机硅橡胶均可看作加聚反应的产物

D.有机硅橡胶、聚甲基丙烯酸甲酯均可通过缩聚反应制得

答案B

解析维通橡胶是经加聚反应合成的,其单体是CH2CF2和CF2CF—CF3,A错;有机硅橡胶是的缩聚产物,B正确,C错;聚甲基丙烯酸甲酯是甲基丙烯酸甲酯的加聚产物,D错。

11.某高聚物可表示为

,

下列叙述不正确的是(　　)

A.该高聚物是通过加聚反应生成的

B.合成该高聚物的单体有3种

C.1 mol该物质能与1 mol H2加成,生成不含的物质

D.该高聚物能被酸性KMnO4溶液氧化

答案C

解析1mol该高分子中含有nmol,故1mol 该高分子能与nmolH2加成,能使酸性KMnO4溶液褪色。合成该物质的单体有3种,即、CH2CH2和

CH3—CHCH2。

12.为了减少白色污染,科学家合成了PLA塑料,其结构片段如图所示(图中表示链延长)。下列说法不正确的是(　　)

A.PLA聚合物的链节为

B.PLA可由通过缩聚反应制得

C.PLA制取过程中可能生成副产物

D.PLA相比于聚氯乙烯塑料的优点是易降解

答案C

解析根据聚合物的结构片段,可以确定PLA聚合物的链节为,故A说法正确;PLA是聚酯类高聚物,单体为,故B说法正确;PLA制取过程中可能生成副产物,两个单体之间相互发生酯化反应形成环,结构简式为,故C说法错误;PLA结构中主要官能团为酯基,具有酯类的性质,在碱性条件下易发生水解反应而被降解,而聚氯乙烯塑料不易降解,故D说法正确。

13.某合成树脂干馏后分解为烃A,1 mol A能和4 mol H2加成生成含有乙基的饱和烃C8H16,该合成树脂为              (　　)

A.

B.

C.

D.

答案B

解析1molA和4molH2加成生成含有乙基的饱和烃C8H16,所以A的分子式为C8H8。A项中高分子的单体的分子式是C8H14,故A错误;B项中高分子的单体的分子式是C8H8,故B正确;C项中高分子的单体的分子式是C8H14,故C错误;D项中高分子的单体的分子式是C8H16,故D错误。

14.(2021河北石家庄高二月考)人造海绵的主要成分是聚氨酯,合成方法如图,下列说法不正确的是(　　)

+nHOCH2CH2OH

A.M的分子式为C15H10N2O2

B.聚氨酯和蛋白质分子的某些化学性质相似

C.聚氨酯在一定条件下能发生水解反应

D.合成聚氨酯的反应属于缩聚反应

答案D

解析根据M的结构简式,其分子式为C15H10N2O2,A正确;聚氨酯和蛋白质分子中均含有肽键,则某些化学性质相似,如肽键的水解,B正确;聚氨酯中含有酯基和肽键,在一定条件下能发生水解反应,C正确;合成聚氨酯的反应中,M中的碳氮双键与乙二醇中羟基的H原子、O原子发生加成反应,属于加成聚合反应,D错误。

15.聚乙炔导电聚合物的合成使高分子材料进入了合成金属和塑料电子学时代,当聚乙炔分子带上药物、氨基酸等分子片段后,就具有了一定的生物活性。以下是我国化学家合成的聚乙炔衍生物分子M的结构简式及M在稀硫酸作用下的水解过程。

下列有关说法中不正确的是(　　)

A.M与A均能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色

B.B中含有羧基和羟基两种官能团,B能发生酯化反应,也能发生消去反应

C.1 mol M与热的烧碱溶液反应,可消耗2n mol NaOH

D.A、B、C各1 mol分别与足量金属钠反应,放出的气体的物质的量之比为1∶2∶2

答案D

解析M在稀硫酸作用下的水解产物分别为(A)、(B)和HOCH2CH2OH(C)。M和A都含有碳碳双键,均能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色,A正确;B中含有羧基和羟基两种官能团,能发生酯化反应,连有羟基的碳原子的邻位碳原子连有氢原子,故能发生消去反应,B正确;1molM含有2nmol酯基,与热的烧碱溶液反应,可消耗2nmolNaOH,C正确;A属于高聚物,1molA消耗nmol金属钠,放出气体 mol,D错误。

二、非选择题(本题包括5小题,共55分)

16.(10分)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)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。 

(6)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　　　　　　。 

(7)该实验装置中的一处错误是　　　　　　　　　　　　。 

答案(1)冷凝、回流,减少甲醛和苯酚挥发造成的损失

(2)催化剂　浓氨水

(3)反应条件为沸水浴

(4)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)

(5)乙醇

(6)+,

n+(n-1)H2O　缩聚反应

(7)试管底部与烧杯底部接触

解析(1)酸性条件下生成酚醛树脂的反应是苯酚和甲醛发生缩聚反应生成酚醛树脂,反应的化学方程式为+,

n+(n-1)H2O。(1)在加热条件下苯酚、甲醛溶液易挥发,反应装置中的长玻璃管除导气外,还对易挥发的反应物起冷凝回流作用。

(2)实验中浓盐酸为催化剂,若用浓氨水为催化剂,则反应生成网状结构的酚醛树脂。

(3)实验中使用沸水浴,因此不需要温度计。

(4)实验装置采用水浴加热的原因是水浴便于控制温度,受热均匀。

(5)实验制得的酚醛树脂为线型结构,可溶于乙醇,可用乙醇浸泡,溶解酚醛树脂。

(7)水浴加热时,试管的底部不能与烧杯的底部接触。

17.(10分)可降解聚合物P的合成路线如下:

已知:

Ⅰ.

Ⅱ.+2ROH+2HCl(R为烃基)

(1)A的含氧官能团名称是　　　　　　。 

(2)羧酸a的电离方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)B→C的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)化合物D苯环上的一氯代物有2种,D的结构简式是　　　　　　　　　　　　。 

(5)E→F中反应①和②的反应类型分别是　　　　　　　　　　　　　　。 

(6)F的结构简式是　　　　　　　　。 

(7)聚合物P的结构简式是　　　　　　　　　　。 

答案(1)羟基　(2)CH3COOHCH3COO-+H+

(3)+HNO3+H2O

(4)

(5)加成反应、取代反应

(6)

(7)

解析根据A的分子式,结合C的还原产物可知,A中含有一个苯环,能与羧酸a发生酯化反应生成B,a为CH3COOH,A为,B为。B通过硝化反应生成C,则C为,化合物D苯环上的一氯代物有2种,结合与D的分子式可知,首先—NH2被—OH取代,再发生酚羟基与NaOH的反应,同时发生酯的水解,D的结构简式是。D发生催化氧化后,再酸化生成E,结合E的分子式可知,醇羟基氧化为—CHO,故E的结构简式为。根据反应信息Ⅰ可知,E先发生加成反应,再发生取代反应,最后发生水解反应生成F,F为,加热生成G,结合G的分子式与结构特点可知,应是2分子F通过形成肽键再形成1个六元环,故G为,根据反应信息Ⅱ可知,P为

。

18.(10分)聚醋酸乙烯酯是一种黏合剂,应用广泛。下面是该高聚物的合成路线:

提示:①甲烷在电弧的作用下生成炔烃。

②CH3C≡CHCH3CH2CHO(未配平)。

请回答下列问题:

(1)甲烷合成A的化学反应中原子利用率为　　　　　　　。 

(2)B的结构简式为　　　　　　　。 

(3)B生成C的反应除新制Cu(OH)2外还需要的条件是　　　　　。 

(4)A与C反应生成D的反应类型是　　　　　。 

(5)写出由D生成的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　。 

(6)写出能使紫色石蕊溶液变红的D的三种同分异构体的结构简式:　　　　　　　　　　。 

答案(1)81.25%

(2)CH3CHO

(3)加热

(4)加成反应

(5)

(6)CH2CHCH2COOH、CH3CHCHCOOH、

解析由目标产物可知A、B、C均是分子中含有2个碳原子的有机化合物,结合提示信息可知A为乙炔,B为乙醛,C为乙酸。

(1)甲烷生成乙炔的化学方程式为2CH4CH≡CH+3H2,所以该反应的原子利用率为×100%=81.25%。

(3)B为乙醛,C为乙酸,故B生成C的反应为氧化反应,用新制氢氧化铜等弱氧化剂氧化时需要加热。

(4)乙炔与乙酸反应生成,这是发生在碳碳三键上的加成反应。

(5)D生成的反应是D中的碳碳双键断裂发生的加聚反应。

(6)能够使紫色石蕊溶液变红的D的同分异构体中含有羧基。

19.(10分)航天员的航天服采用了很多新型超高性能复合材料。其中聚酰胺纤维M就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):

ABCDEF
→M

(1)写出下列反应的反应类型。

A→B:　　　　　;G+H→M:　　　　　。 

(2)生成B的同时还可能生成B的一种同分异构体,其结构简式为　。 

(3)写出E→F的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)聚酯纤维P是一种无毒的玩具内充物,其结构简式为。聚酯纤维P可用A和乙烯为原料合成,请你设计并写出其合成路线。

提示:①;

②合成过程中无机试剂任选。

答案(1)取代反应　缩聚反应

(2)

(3)+6NaOH

+2NaCl+4H2O

(4)

解析(1)结合对苯二甲酸的结构简式和A→B→C→D的转化条件可推知,A为,光照条件下,Cl2与甲基上的氢原子发生取代反应;G+H→M,因M是高分子,结合M的结构简式可知,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氢原子发生二取代,故生成的B的同分异构体的结构简式为。(3)由M的结构简式可知,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。(4)由聚酯纤维P的结构简式可知,它是由乙二醇和对苯二甲酸两种单体发生缩聚反应得到的,结合提示,可利用对二甲苯(原料A)在酸性高锰酸钾溶液条件下氧化生成对苯二甲酸,利用乙烯与卤素单质发生加成反应生成卤代烃,然后水解生成乙二醇,最后由对苯二甲酸与乙二醇缩聚得到聚酯纤维P。

20.(15分)乙苯是重要的化工原料,利用乙苯为初始原料合成高分子化合物J的流程如下图所示(部分产物及反应条件已略去):

已知:

①R1CHO+R2CH2CHO+H2O

②+||

(1)物质B的名称为　　　　　　。反应④所需的试剂和条件分别为　。 

(2)②、③的反应类型分别为　。 

(3)物质H中官能团的名称是　　　　　　;物质J的分子式是　　　　　　　。 

(4)反应⑤的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(5)写出符合下列条件,与G互为同分异构体的芳香族化合物的结构简式:　　　　　　　。 

ⅰ.与Na反应能够生成氢气;ⅱ.含碳碳三键(不考虑“—C≡COH”结构);ⅲ.苯环上只有两个处于对位的取代基;ⅳ.核磁共振氢谱中峰的面积之比为2∶2∶2∶1∶1。

(6)参照上述合成路线和信息,设计由、乙醛、苯甲醇合成的路线(无机试剂任选)。

答案(1)苯乙烯　O2/Cu(或Ag)、加热

(2)加成反应、取代反应

(3)醛基、碳碳双键　(C13H14O)n

(4)HCHO+

+H2O

(5)、

(6)

解析乙苯在催化剂存在时,发生反应生成的B是苯乙烯(),苯乙烯与HCl发生加成反应生成C,C发生水解反应生成D(苯乙醇),结合D的结构简式,C是,苯乙醇氧化产生E(),结合已知①,可知F为甲醛,结合已知②,G与1,3-丁二烯发生加成反应生成H(),H含有碳碳双键,在一定条件下发生加聚反应生成高聚物J。

(1)物质B结构简式是,名称为苯乙烯。

反应④是被氧化变为E(),所需的试剂是O2,反应条件是Cu或Ag作催化剂、加热。

(2)②是苯乙烯与HCl发生加成反应生成;反应③是氯代烃与NaOH的水溶液混合加热,发生取代反应生成。

(3)物质H结构简式是,其中含有的官能团是醛基和碳碳双键;物质J是高聚物,结构简式是,分子式是(C13H14O)n。

(4)结合已知信息①可知,该反应的化学方程式为HCHO++H2O。

(5)物质G的分子式是C9H8O,其同分异构体属于芳香族化合物;与Na反应能够生成氢气,说明含有羟基;含碳碳三键(不考虑“—C≡COH”结构);苯环上只有两个处于对位的取代基;核磁共振氢谱中峰的面积之比为2∶2∶2∶1∶1,则符合条件的同分异构体的可能结构为、。

(6)苯甲醇被催化氧化生成苯甲醛,苯甲醛与乙醛发生已知①反应生成,该物质与1,3-丁二烯发生加成反应产生,所以由、乙醛、苯甲醇合成的路线为。