2024届高三新高考化学大一轮专题练习---合成有机高分子化合物
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一、单选题
1.(2022春·山东潍坊·高三统考期末)下列有关高分子材料说法错误的是
A.高分子材料老化的主要原因之一是高分子链发生降解
B.聚合物可由异戊二烯加聚制得
C.尼龙聚合度为n
D.聚乙烯醇由聚乙酸乙烯酯经取代反应制备
2.(2022·北京海淀·高三统考专题练习)科技改变生活,新材料带来新科技。下列说法正确的是
A.漆线雕工艺中用到的树脂酸(C19H29COOH)属于有机高分子材料
B.“冰立方”的ETFE膜(乙烯-四氟乙烯共聚物)的单体为乙烯、四氟乙烯
C.医用硅橡胶无毒无味、耐高温又耐低温,可制成人造心脏,属于无机高分子化合物
D.北京冬奥会火炬外壳使用的碳纤维与高性能树脂材料,均属于无机非金属材料
3.(2023春·江苏淮安·高三校考阶段练习)聚乳酸是一种新型高分子材料,可由乳酸直接合成:
下列说法错误的是
A.m=n—1
B.聚乳酸与乳酸分子中含有的官能团完全相同
C.该反应类型为缩聚反应
D.聚乳酸可降解,不会产生白色污染
4.(2022春·黑龙江哈尔滨·高三哈九中校考期末)科学家利用聚偏氟乙烯(PVDF)和葡萄糖制备碳材料。PVDF的结构简式如图所示。下列说法正确的是
A.葡萄糖中只含一种官能团 B.是PVDF的链节
C.和葡萄糖均能发生加聚反应 D.PVDF是混合物
5.(2022春·北京顺义·高三统考期末)不饱和聚酯(UP,结构简式如图所示)是生产复合材料“玻璃钢”的基体树脂材料。如图是以基础化工原料合成UP的流程:
下列说法不正确的是
A.物质甲为CH2=CH-CH=CH2
B.上述流程设计③和⑤是为了保护碳碳双键
C.上述流程涉及到的反应类型有加成、取代、氧化、消去、加聚、还原
D.调节单体的投料比,控制m和n的比值,获得性能不同的高分子的材料
6.(2022秋·浙江舟山·高三浙江省普陀中学校考阶段练习)工业利用反应①②对进行资源化利用,以降低碳排放。下列有关说法不正确的是
反应①:
反应②:
A.用苯乙烷制取化合物Ⅰ,要经过加成、取代、消去三步
B.改变条件,反应②可能获得高分子化合物
C.是由极性键构成的非极性分子
D.反应①、反应②均符合化学反应绿色化的要求
7.(2022春·北京海淀·高三统考期末)尼龙-6可由己内酰胺() 一步合成,结构片段如下图所示, 表示链的延伸。下列说法正确的是
A.氢键对尼龙-6 的性能没有影响
B.尼龙- 6的链节为
C.由己内酰胺合成尼龙-6的过程中脱去水分子
D.己内酰胺的水解产物只能与NaOH溶液发生酸碱反应
8.(2022·上海·一模)化合物Z是合成抗多发性骨髓瘤药物帕比司他的重要中间体,可由下列反应制得。
下列有关X、Y、Z的说法不正确的是
A.Y既可以发生加聚反应,也可以发生缩聚反应
B.X、Y、Z分别与足量酸性KMnO4溶液反应所得芳香族化合物相同
C.Y在水中的溶解度比Z在水中的溶解度大
D.Y与足量H2反应生成的有机化合物中含2个手性碳原子
9.(2022春·江西九江·高三校联考期末)化学与生产、生活和科技密切相关。下列有关说法错误的是
A.核酸检测是确认病毒类型的有效手段,核酸是高分子化合物
B.推广乙醇汽油可减少空气污染
C.聚氯乙烯用于制作不粘锅的耐热涂层
D.苯酚有毒,但可用于制造药皂,具有杀菌消毒的功效
10.(2022春·浙江舟山·高三统考期末)下列说法不正确的是
A.有机物既能发生缩聚反应,又能发生加聚反应
B.合成有机高分子( )的单体是乙烯和苯乙烯
C.由二甲基硅二醇( )通过加聚反应可生成聚硅氧烷( )
D.某种聚碳酸酯是由碳酸二甲酯()与二酚类物质通过缩聚反应生成
11.(2023·高三课时练习)甲基丙烯酸甲酯()在一定条件下发生聚合反应得到线型聚合物a,再通过和交联剂b作用形成网状结构聚合物,其结构片段如下图所示。
已知:下列说法错误的是:
A.由线型聚合物a形成网状结构聚合物的过程高分子也由热塑性变为热固性分子
B.交联过程中有甲醇生成
C.线型聚合物a能通过和乙醇交联形成网状结构
D.在一定条件下网状结构聚合物水解,可实现交联剂b的回收再利用
12.(2022春·河南安阳·高三校联考阶段练习)下列物质用途与原理分析均正确的是
选项
物质用途
原理分析
A
以石油为原料制备聚乙烯、聚丙烯塑料
该过程中只涉及蒸馏与分馏、加聚反应
B
以海水为原料分别提取NaCl,Mg、
都只发生氧化还原反应
C
以、CO、CH3OH为原料直接合成有机玻璃的单体:
该工艺是理想的绿色化学工艺
D
补血制剂(含)与维生素C配合使用,可提高药物的使用效率
维生素C具有较强的氧化性
A.A B.B C.C D.D
13.(2022·北京·高考真题)高分子Y是一种人工合成的多肽,其合成路线如下。
下列说法不正确的是
A.F中含有2个酰胺基 B.高分子Y水解可得到E和G
C.高分子X中存在氢键 D.高分子Y的合成过程中进行了官能团保护
14.(2022春·江苏宿迁·高三统考期末)聚维酮碘的水溶液是一种常见的碘伏类缓释消毒剂,聚维酮通过氢键与形成聚维酮碘,其结构表示如下:
图中虚线表示氢键,下列说法不正确的是
A.聚维酮的单体是 B.聚维酮分子由2个单体聚合而成
C.聚维酮在一定条件下能发生水解反应 D.聚维酮碘是一种水溶性物质
二、非选择题
15.(2015春·吉林长春·高三统考期中)为了测定某有机物A的结构,做如下实验:
①将3.1 g该有机物完全燃烧,生成0.1 mol CO2和2.7 g水;
②用质谱仪测定其相对分子质量,得如图所示的质谱图;
③其核磁共振氢谱如图
试回答下列问题:
(1)有机物A的相对分子质量是____________。
(2)有机物A的实验式是_______________。
(3)有机物的结构简式为___________________
(4)若以分子量为28的某烃为原料合成机物A,则所经过的反应类型为_______________
(填反应名称用→连接)
16.(2015春·广东汕头·高三统考期中)(一)有5种烃:甲烷、乙炔、苯、环己烷、甲苯,分别取一定量的这些烃,完全燃烧后生成m mol CO2和n mol H2O。则
(1)当m=n时,该烃是______________;
(2)当m=2n时,该烃是_____________;
(3)当2m=n时,该烃是_____________;
(4)当4m=7n时,该烃是____________。
(二)有机化学中的反应类型较多,将下列反应归类(填序号)。
①由乙炔制氯乙烯
②乙烷在空气中燃烧
③乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
④乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色
⑤由乙烯制聚乙烯
⑥甲烷与氯气在光照的条件下反应
⑦溴乙烷和氢氧化钠乙醇溶液共热
⑧溴乙烷+和氢氧化钠溶液共热
其中属于取代反应的是__________;属于氧化反应的是.___________;属于加成反应的是___________;属消去反应的是________;属于聚合反应的是_______。
17.(2015春·浙江宁波·高三阶段练习)(1)请写出下列物质的结构简式:
①2-甲基-3-乙基戊烷:_________________;
②2,3-二甲基-1-丁烯:__________________。
(2)请写出下列物质的名称:
(3)在有机反应中,反应条件尤为重要。条件(如温度、溶剂、催化剂等)改变,反应产物可能会随之改变。
①已知苯与浓硝酸、浓硫酸的混合物在50-60℃反应时生成硝基苯;若反应条件升温至100-110℃时,反应的化学方程式为___________________________。
②卤代烃与碱反应时,溶剂不同则产物不同。若溴乙烷与氢氧化钾的水溶液反应,反应的化学方程式为:_________________________。
③甲苯能与溴蒸汽在光照条件下发生反应生成一溴代物,反应的化学方程式为:__________________。
(4)某有机分子结构如下:
该分子中至少有____个C原子在同一平面,最多有____个C原子在同一平面。
18.(2016秋·江苏无锡·高三统考期中)(1)根据官能团的不同对下列有机物进行分类:(填序号)
属于芳香烃的是 ;属于卤代烃的是 ;属于醇的是 ;属于酚的是 ;属于醛的是 ;属于酮的是 ;属于羧酸的是 ;属于酯的是 。
(2)有机化学中的反应类型较多,将下列反应归类:(填序号)
①乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色 ②由乙烯制备聚乙烯
③甲烷与氯气在光照条件下的反应 ④由乙炔制氯乙烯
属于取代反应的是 ;属于加成反应的是 ;属于加聚反应的是 ;属于氧化反应的是 。
参考答案:
1.C
【详解】A.高分子材料老化分为物理老化和化学老化,其中化学老化有降解和交联两种类型,A正确;
B.聚合物 的单体为异戊二烯,故该聚合物可由异戊二烯加聚制得,B正确;
C.对碳链聚合物来说,结构单元总数等于重复单元总数,都等于n。而对尼龙66这类涉及两种单体形成的聚合物,聚合度有两种表示方法。一种是重复单元的总数,聚合度就等于n,用DP表示;另一种是结构单元的总数,为n的两倍,用Xn表示。尼龙66中结构单元是和,故其聚合度为2n,C错误;
D.由于乙烯醇易异构化为乙醛,不能通过单体乙烯醇的聚合来制备聚乙烯醇,而只能通过聚乙酸乙烯酯的醇解或水解反应来制备,D正确;
故选C。
2.B
【详解】A.树脂酸不是高分子化合物,A错误;
B.ETFE膜(乙烯-四氟乙烯共聚物)的单体为乙烯、四氟乙烯,B正确;
C.硅橡胶属于有机高分子化合物,C错误;
D.碳纤维属于无机非金属材料,高性能树脂材料属于有机高分子材料,D错误;
故选B。
3.B
【详解】A.由原子个数守恒可知,方程式中m=n—1,故A正确;
B.由结构简式可知,乳酸的官能团为羧基和羟基,聚乳酸的官能团羧基、羟基和酯基,两者的官能团不同,故B错误,
C.该反应为乳酸一定条件下发生缩聚反应生成聚乳酸,故C正确;
D.聚乳酸分子中含有酯基,一定条件下可以发生水解反应而降解,不会产生白色污染,故D正确;
故选B。
4.D
【详解】A.葡萄糖结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO,含羟基、醛基两种官能团,A错误;
B.是PVDF的单体,是PVDF的链节,B错误;
C.含有碳碳双键,能发生加聚反应,葡萄糖不含碳碳双键,不能发生加聚反应,C错误;
D.PVDF为聚合物,n值不同,是混合物,D正确;
答案选D。
5.C
【分析】由UP的结构简式可知,UP的单体为HOCH2CH2OH、HOOCCH=CHCOOH、 ,根据合成路线可知,甲、乙、丙、丁、戊、单体1中碳原子个数都是4,且单体1中含有碳碳双键,则单体1为HOOCCH=CHCOOH,戊发生消去反应然后酸化得到单体1,根据戊的分子式知,戊为HOOCCH2CHBrCOOH;甲为链状结构,甲为CH2=CHCH=CH2,丙能和HBr发生加成反应,则丙中含有碳碳不饱和键,乙为CH2BrCH=CHCH2Br,乙发生水解反应生成丙为HOCH2CH=CHCH2OH,丁为HOCH2CH2CHBrCH2OH,丁连续被氧化生成戊。
【详解】A.由上述分析可知,甲为CH2=CHCH=CH2,故A正确;
B.③中碳碳双键和HBr发生加成反应生成单键、⑤中碳溴键发生消去反应生成碳碳双键,所以上述流程设计③和⑤是为了保护碳碳双键,故B正确;
C.①②③④⑤⑥分别是加成反应、取代反应或水解反应、加成反应、氧化反应、消去反应、缩聚反应,故C错误;
D.m、n的比值不同,得到的物质不同,所以调节单体的投料比,控制m和n的比值,获得性能不同的高分子的材料,故D正确;
故答案选C。
6.A
【详解】A.苯乙烷先光照下与Cl2发生取代反应,生成,然后再在氢氧化钠乙醇溶液中加热发生消去反应得到苯乙烯,即化合物I,只需要取代和消去两步即可,A错误;
B.改变条件可发生聚合反应:,生成物为高分子,B正确;
C.结构式为,含有极性键,正负电荷中心重合,所以为非极性分子,C正确;
D.反应①、反应②对应的原子利用率都为100%,均符合化学反应绿色化的要求,D正确;
故选A。
7.B
【详解】A.由于氢键的存在,尼龙-6具有较大的吸湿性,制品尺寸稳定性差,所以氢键对尼龙-6 的性能的影响,A错误;
B.观察尼龙-6的结构片段,可知片段中不断重复的部分为 ,即,则尼龙- 6的链节为,B正确;
C.结合己内酰胺的结构简式和尼龙-6的结构片段,可以确定尼龙- 6的链节即为己内酰胺的酰胺基断裂后的结构,即尼龙-6由己内酰胺开环聚合得到,所以由己内酰胺合成尼龙-6的过程中没有脱去水分子,C错误;
D.己内酰胺的水解产物为,其中可与酸反应,可与碱反应,所以己内酰胺的水解产物既能与酸反应,又能与碱反应,D错误;
故合理选项为B。
8.D
【详解】A. Y分子中含有碳碳双键可以发生加聚反应,Y分子中同时含有羟基、羧基也可以发生缩聚反应,故A正确;
B. X、Y、Z分别与足量酸性KMnO4溶液氧化生成,反应所得芳香族化合物相同,故B正确;
C. Y中含有亲水基羧基和醇羟基,Z含有亲水基醇羟基,所以Y在水中的溶解度比Z在水中的溶解度大,故C正确;
D. Y与足量H2反应生成的产物如图,不含手性碳原子,故D错误;
故选D。
9.C
【详解】A.核酸检测是确认病毒类型的有效手段,核酸是高分子化合物,是生物大分子,相对分子质量可以达到上百万,A项正确;
B.乙醇汽油完全燃烧产生二氧化碳和水,可以减少空气污染,B项正确;
C.聚氯乙烯高温条件下会分解生成有毒气体,不能做不粘锅的表面材料,C项错误;
D.苯酚虽然有毒,但可用于制造药皂,具有杀菌消毒的功效,D项正确;
故答案选C。
10.C
【详解】A.含双键,能发生加成反应;含羟基和羧基,可发生缩聚反应,A正确;
B.有机高分子( )的单体找法:(箭头进入的方向为双键),是乙烯和苯乙烯,B正确;
C.由二甲基硅二醇( )生成聚硅氧烷( ) ,有小分子生成,是缩聚反应,C错误;
D.聚碳酸酯的单体是:和 ,脱去的小分子是CH3OH,是二酚类物质,D正确;
故选C。
11.C
【详解】A.线性聚合物一般为热塑性材料,体型聚合物一般为热固性材料,因此由线型聚合物a形成网状结构聚合物的过程高分子也由热塑性变为热固性分子,故A正确;
B.结合已知信息,线型聚合物a与乙二醇交联过程中有甲醇生成,故B正确;
C.由图和题干已知信息可知,线型聚合物a与乙二醇交联形成网状结构,故C错误;
D.网状结构聚合物含有羧基与乙二醇形成的酯基,在一定条件下能水解生成乙二醇,可以实现交联剂b(乙二醇)的回收再利用,故D正确;
故选C。
12.C
【详解】A.丙烯是通过轻质油的高温裂解得到的,故还涉及到裂解,A错误;
B.海水晒盐是物理变化,Mg和Br2的提取过程设计到氧化还原反应,热空气吹出Br2利用的是其易挥发的特点,不是氧化还原反应,B错误;
C.以 CH3C≡CH 、CO、CH3OH为原料直接合成有机玻璃的单体:CH2=C(CH3)COOCH3,原子利用率100%,C正确;
D.维生素C具有还原性,D错误;
故选C。
13.B
【详解】A.由结构简式可知,F中含有2个酰胺基,故A正确,
B.由结构简式可知,高分子Y一定条件下发生水解反应生成 和,故B错误;
C.由结构简式可知,高分子X中含有的酰胺基能形成氢键,故C正确;
D.由结构简式可知,E分子和高分子Y中都含有氨基,则高分子Y的合成过程中进行了官能团氨基的保护,故D正确;
故选B。
14.B
【详解】A,根据聚维酮的结构简式知,聚维酮由相应的单体发生加聚反应得到,其单体的结构简式为,A项正确;
B,根据聚维酮的结构简式知,聚维酮分子由,个单体聚合而成,聚维酮的单体是 ,B项错误;
C,聚维酮在NaOH水溶液中水解,碱性条件下的水解产物中不可能含-COOH,应为-COONa,C项正确;
D,聚维酮能与水分子间形成氢键,聚维酮和聚维酮碘都是水溶性的,D项正确;
答案选B。
15. 62 CH3 O CH2 OH CH2 OH 加成反应——取代反应
【详解】试题分析:(1)在A的质谱图中,最大质荷比为62,所以其相对分子质量也是62;(2)3.1 g该有机物完全燃烧,生成0.1 mol CO2和2.7 g水,故3.1 g该有机物中,n(C)=n(CO2)="0.1" mol,含有的碳原子的质量为m(C)="0.1" mol×12 g•mol-1="1.2" g,氢原子的物质的量为:n(H)=2.7g÷18g/mol×2=0.3mol,氢原子的质量为m(H)="0.3" mol×1 g•mol-1="0.3" g,该有机物中m(O)="3.1g-1.2" g-0.3 g=1.6g,氧元素的物质的量为n(O)=1.6g÷16g/mol=0.1mol,则n(C):n(H):n(O)="0.1" mol:0.3 mol:0.1 mol=1:3:1,所以A的实验式是CH3O;(3)该有机物的最简式为CH3O,则有机物分子式为C2H6O2时碳氢达饱和,且核磁共振氢谱含两种氢且峰面积之比为1:2,故该物质结构简式为CH2OH CH2OH;(4)分子量为28的烃为乙烯,用乙烯合成乙二醇则需乙烯先与卤素单质发生加成反应后卤代烃发生取代反应(水解反应)合成。
考点:有机推断。
16. 环己烷 乙炔、苯 甲烷 甲苯 ⑥⑧ ②④ ①③ ⑦ ⑤
【详解】试题分析:(一)(1)当m=n时,说明分子中碳氢的原子个数之比是1:2,则该烃是环己烷;
(2)当m=2n时,说明分子中碳氢的原子个数之比是1:1,则该烃是乙炔、苯;
(3)当2m=n时,说明分子中碳氢的原子个数之比是1:4,该烃是甲烷;
(4)当4m=7n时,说明分子中碳氢的原子个数之比是7:8,该烃是甲苯。
(二)①由乙炔与氯化氢发生加成反应制氯乙烯;②乙烷在空气中燃烧是氧化反应;③乙烯含有碳碳双键能和溴水发生加成反应,因此能使溴的四氯化碳溶液褪色;④乙烯含有碳碳双键,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,而使酸性高锰酸钾溶液褪色;⑤乙烯发生加聚反应可以制聚乙烯;⑥甲烷与氯气在光照的条件下发生取代反应;⑦溴乙烷和氢氧化钠乙醇溶液共热发生消去反应;⑧溴乙烷+和氢氧化钠溶液共热发生取代反应。
考点:考查有机物推断及有机反应类型判断
17. (CH3) 2CHCH(CH2CH3) 2 或者 CH3CH2-Br + KOH CH3CH2-OH + KBr 8 13
【详解】试题分析:(1)(2)为基础知识的考查;
(3)若反应条件升温至100-110℃时,苯与浓硝酸、浓硫酸的混合物反应生成间二硝基苯;甲苯与溴蒸汽在光照条件下发生反应为饱和碳原子上的取代反应;
(4)结合物质的结构简式,一定共面的碳原子如图:,由苯、乙烯、乙炔、甲烷的结构,最多有13个碳原子共面:。
考点:系统命名法、苯的化学性质、卤代烃的水解反应、物质的结构。
18.(1)⑨;③⑥;①;⑤;⑦;②;⑧⑩;④(2)③;④ ;② ;①
【详解】试题分析:(1)含有苯环的碳氢化合物是芳香烃,则属于芳香烃的是⑨;含有卤素原子的碳氢化合物是卤代烃,则属于卤代烃的是③⑥;烃分子中的氢原子(或苯环侧链上的氢原子)被羟基取代后形成的化合物是醇,属于醇的是①;苯环和羟基直接相连形成的化合物是酚,属于酚的是⑤;烃分子中的氢原子被醛基取代显的化合物是醛,属于醛的是⑦;含有羰基的化合物是酮类,属于酮的是②;烃基和羧基相连的化合物是羧酸,属于羧酸的是⑧⑩;含有酯基的化合物是酯类,属于酯的是④。
(2)①乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色发生的是氧化反应;②由乙烯制备聚乙烯发生的是加聚反应;③甲烷与氯气在光照条件下的反应是取代反应;④由乙炔制氯乙烯发生的是加成反应。
考点:考查有机物分类和有机反应类型判断
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