高中化学人教版 (2019)选择性必修3第二节 高分子材料巩固练习

高分子材料

A级 必备知识基础练

1.化学与生产、生活、科技、环境等密切相关。下列说法不正确的是(　　)

A.涤纶的主要成分是聚酯纤维

B.石油在加热和催化剂的作用下,可以通过结构的重新调整,使链状烃转化为环状烃,如苯或甲苯

C.“歼-20”飞机上大量使用的碳纤维是一种新型有机高分子材料

D.工业用乙烯直接氧化法制环氧乙烷体现了“绿色化学”和“原子经济”

2.下列有关功能高分子材料的用途的叙述不正确的是 (　　)

A.高吸水性树脂主要用于干旱地区抗旱保水、改造土壤等

B.离子交换树脂主要用于分离和提纯物质

C.医用高分子材料可用于制造医用器械和人造器官

D.聚乙炔膜可用于分离工业废水和海水的淡化

3.新型有机高分子材料在日常生活、工农业生产和尖端科技领域中发挥着越来越重要的作用。下列有关高分子材料的叙述不正确的是(　　)

A.在通用高分子材料基础上改进的导电塑料属于新型高分子材料

B.利用高分子分离膜可以进行海水淡化或污水净化

C.新型的聚乙烯醇是高吸水性高分子,具有与水生成易挥发物质的特性,所以称为“尿不湿”

D.医用高分子材料的发展可以使人类能够制造各种人工器官

4.下列对聚合物及其单体的认识中,正确的是(　　)

A.的单体属于二烯烃

B.是由两种单体加聚得到的

C.锦纶是由两种单体缩聚得到的

D.的单体都不能发生银镜反应

5.[2023重庆高二检测]2022北京冬奥会上各种新科技材料的使用是一大亮点,如含有石墨烯的智能服饰、芳纶战衣、“冰墩墩”制作材料和光导纤维等等。下列叙述错误的是(　　)

A.火炬外壳的主要成分是碳纤维,碳纤维不是有机高分子材料

B.中国健儿身披通过三维扫描技术定制的芳纶战衣出征:芳纶为有机高分子材料

C.雪上项目将适当采用人造雪:人造雪性能优于天然雪,其化学成分与干冰相同

D.“冰墩墩”总体的制作成分之一为聚碳酸酯,属于有机高分子材料

6.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

7.关于高分子材料,下列说法不正确的是(　　)

A.有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)为线型结构,可溶于适当的溶剂(如氯仿)

B.酚醛树脂为热固性塑料,受热变软,熔化

C.聚乙烯为热塑性塑料,受热变软,熔化

D.硫化橡胶为网状结构,不能溶于一般溶剂

8.下列有关高分子材料的说法正确的是(　　)

A.包装食品用的聚氯乙烯塑料袋破裂后可以热修补

B.具有线型结构的热固性塑料可制作电源插座

C.天然橡胶的结构中含有“”

D.羊毛、蚕丝和尼龙都是天然纤维

9.PVC是聚氯乙烯的英文缩写,为保证PVC塑料制品的性能,通常需要加入多种有机助剂。下列选项中的事实均能支持“PVC保鲜膜对人体健康带来危害”这种假设的是(　　)

①PVC塑料属于高分子材料

②使用的有机助剂有毒

③含氯的化合物不一定有毒

④在高温下会分解出有害物质

A.只有①② B.只有③④

C.只有②④ D.只有①③

10.[2023山东威海高二检测]化学与科技、生产、生活息息相关。下列说法错误的是(　　)

A.用于免拆型手术缝合线的聚乳酸属于可降解的高分子酯

B.制作速滑竞赛服所用的聚氨酯属于合成高分子化合物

C.用来生产电闸、灯口等的酚醛树脂,合成它的单体是苯酚和甲醇

D.制作返回舱降落伞的聚酰胺纤维可由己二酸与己二胺通过缩聚反应制得

11.下列说法正确的是(　　)

A.高压法聚乙烯的相对分子质量比低压法聚乙烯的大

B.高压法聚乙烯的密度比低压法聚乙烯的大

C.高压法聚乙烯的软化温度比低压法聚乙烯的高

D.高压法聚乙烯呈支链型结构,低压法聚乙烯呈线型结构

12.白色污染是对废塑料污染环境现象的一种形象称谓,是由于塑料制品使用后被弃置成为固体废物,随意乱丢乱扔,难于降解处理,给生态环境和景观造成的污染。我国研制成功的一种可降解塑料,其链节结构如下:

A.

B.

C.

该塑料有良好的生物适应性和分解性,能自然腐烂分解。试回答下列问题:

(1)这种可降解塑料的A、B、C链节所对应的三种单体依次是:a.　　　　　　　、b.　　　　　　　　　、c.　　　　　　　　　。 

(2)可降解塑料在自然界可通过　　　　(填反应类型)反应分解为a、b、c三种小分子有机物。 

(3)单体a和c各1 mol在浓硫酸和加热条件下,可生成含有六元环的环状化合物,写出有关反应的化学方程式: 　 　　　　　　　　。 

(4)单体b在浓硫酸、加热条件下可发生消去反应生成不饱和羧酸,此不饱和羧酸的结构简式是　　　　　　　　　。 

此不饱和羧酸属于链状羧酸的同分异构体还有　　　种(考虑立体异构)。 

B级 关键能力提升练

13.聚维酮碘的水溶液是一种常用的碘伏类缓释消毒剂,聚维酮通过氢键与HI3形成聚维酮碘,其结构表示如下:

(图中虚线表示氢键)

下列说法正确的是(　　)

A.聚维酮的单体是

B.聚维酮分子由(m+n)个单体聚合而成

C.聚维酮碘是难溶于水的物质

D.聚维酮是加聚反应的产物

14.下列关于合成材料的制备或用途不正确的是(　　)

A.通过乙烯的加聚反应生产的塑料制品适用于制作食品盒

B.通过苯酚和甲醛的缩聚反应生产的树脂制品适用于制作不锈钢锅手柄

C.通过1,3-丁二烯缩聚反应生产的合成橡胶可用于制作轮胎

D.通过对苯二甲酸和乙二醇缩聚反应生产的合成纤维可用于制作航天服

15.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:R1COOR2+R3OHR1COOR3+R2OH

下列说法不正确的是(　　)

A.形成线型聚合物a的过程发生了加聚反应

B.线型聚合物a能通过和乙二醇交联形成网状结构

C.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

D.交联过程中有水生成

16.高聚物L是一种来源于生物学灵感的新型黏合剂,结构如图所示。下列关于高聚物L的说法不正确的是              (　　)

A.单体之一为

B.在一定条件下能发生水解反应

C.的结构中不含酯基

D.生成1 mol L的同时,会有(x+y-1) mol H2O生成

17.高分子分离膜可以让某些物质选择性通过而将物质分离,下列应用不属于高分子分离膜的应用范围的是              (　　)

A.分离工业废水,回收废液中的有用成分

B.食品工业中,浓缩天然果汁、乳制品加工和酿酒

C.将化学能转换成电能,将热能转换成电能

D.海水淡化

18.功能高分子P的合成路线如下

(1)A的分子式是C7H8,其结构简式是　　　　　　　　　　。 

(2)试剂a是　　　　　　。 

(3)反应③的化学方程式为 　　　　　　　　　。 

(4)E的分子式是C6H10O2,E中含有的官能团为　　　　　　　　　　　　。 

(5)反应④的反应类型是　　　　　　　　　　　　。 

(6)反应⑤的化学方程式为 　　　　　　　　　。 

(7)已知:2CH3CHO。以乙烯为起始原料,选用必要的无机试剂合成E,写出合成路线(用结构简式表示有机化合物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)。

C级 学科素养创新练

19.尼龙66广泛用于制造机械、汽车、化学与电气装置的零件,亦可制成薄膜用作包装材料,其合成路线如图所示(中间产物E给出了两条合成路线)。

已知:R—ClR—CNR—CH2NH2

完成下列填空:

(1)写出反应类型:

反应①　　　　　　; 

反应②　　　　　　。 

(2)写出化合物D的结构简式: 　　　　　　　　　。 

(3)写出一种与C互为同分异构体,且能发生银镜反应的化合物的结构简式:　 　　　　　　　　。 

(4)写出反应①的化学方程式: 　　　　　　　　　。 

(5)下列化合物中能与E发生化学反应的是　　　　(填字母)。 

a.NaOH b.Na2CO3

c.NaCl d.HCl

(6)用化学方程式表示化合物B的另一种制备方法(原料任选):　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

参考答案

高分子材料

1.C　解析 涤纶的结构简式为

,即聚对苯二甲酸乙二酯,属于聚酯纤维;烃的催化重整可以使链状结构转化为环状结构,石油的成分主要是链状烃,它们在加热和催化剂的作用下,可以通过结构的重新调整,使链状烃转化为环状烃;碳纤维主要成分为碳的单质,不是有机化合物,它属于新型无机非金属材料;乙烯直接氧化法制环氧乙烷的反应为2C2H4+O2(g)2,原子利用率为100%,符合“绿色化学”的“原子经济性”。

2.D　解析 聚乙炔膜属导电高分子材料,主要用于制造电子器件。

3.C　解析 新型聚乙烯醇是高吸水性高分子,具有吸收水分形成溶胶的特性,就像蔬菜、水果含水80%~90%,而外表不湿,所以称为“尿不湿”。

4.C　解析 的单体是CH2CF2、CF2CFCF3,A项错误;

是由三种单体加聚得到的,即1,3-丁二烯、邻甲基苯乙烯、苯乙烯,B项错误;锦纶是由两种单体缩聚得到的,即H2N(CH2)6NH2、HOOC(CH2)4COOH,C项正确;的单体是苯酚和甲醛,其中甲醛能发生银镜反应,D项错误。

5.C　解析 碳纤维是无机材料,A正确;芳纶纤维全称芳香族聚酰胺纤维,简称芳纶,属于有机高分子材料,B正确;人造雪是通过一定的设备或物理、化学手段,将水变为雪花的过程,性能优于天然雪,其化学成分是水,干冰的化学成分是二氧化碳,C错误;“冰墩墩”的外套材料聚碳酸酯(聚合物)是高分子化合物,属于有机高分子材料,D正确。

6.B　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。

7.B　解析 酚醛树脂为热固性塑料,不能加热熔融。

8.C　解析 聚氯乙烯不能进行热修补,也不能用于食品包装,A项错误;热固性塑料是网状结构,B项错误;尼龙是合成纤维,D项错误。

9.C　解析 聚氯乙烯是一种高分子,在日常生活中应用非常广泛,但在高温或光照老化过程中会分解出HCl等有害物质,同时其所含的增塑剂(有机助剂)有毒,不宜用聚氯乙烯塑料制品盛装食品或直接接触食品。②④符合题意。

10.C　解析 乳酸发生缩聚反应生成聚乳酸,聚乳酸属于可降解的高分子酯,故A正确;聚氨酯属于合成高分子化合物,故B正确;合成酚醛树脂的单体是苯酚和甲醛,故C错误;己二酸与己二胺通过缩聚反应制得聚酰胺纤维,故D正确。

11.D　解析 高压法聚乙烯的相对分子质量、密度和软化温度均比低压法聚乙烯的要低,其原因是高压法聚乙烯呈支链结构,主链上长短不一的支链有碍碳碳单键的旋转和链之间的接近,使得高分子链之间的作用力比低压法聚乙烯的小,软化温度和密度也就较低,相反,低压法聚乙烯呈线型结构,支链较少,高分子链之间的作用力较大,软化温度和密度都比高压法聚乙烯的高。

12.答案 (1)　

(2)水解

(3)++2H2O

(4)CH2CHCH2COOH　3

解析 (1)由A、B、C的结构即可推出对应的三种单体分别是、、。

(2)由于题述高分子属于聚酯类,能发生水解反应,因此在自然界中的降解是通过水解反应完成的。

(4)单体b是,消去产物是

CH2CHCH2COOH,其属链状羧酸的同分异构体有、和

。

13.D　解析 聚维酮与HI3通过氢键形成聚维酮碘,聚维酮结构为,是由通过加聚反应生成的,A错误、D正确;聚维酮的聚合度为2m+n,B错误;聚维酮碘能与水分子形成分子间氢键,所以能溶于水,C错误。

14.C　解析 乙烯可以发生加聚反应生成聚乙烯,聚乙烯无毒,可以用于制作食品盒,故A正确;网状结构的酚醛树脂具有热固性,一经加工成型就不会受热熔化,所以可用于制作不锈钢锅的手柄,故B正确;1,3-丁二烯发生加聚反应生成合成橡胶,不是缩聚反应,故C错误;对苯二甲酸和乙二醇发生脱水缩合生成高分子材料合成纤维,可用于制作航天服,故D正确。

15.D　解析 结合网状聚合物的结构片段可知,甲基丙烯酸甲酯生成线型聚合物a过程中,碳碳双键发生了加聚反应,A正确;线型聚合物a中含有酯基,能够和乙二醇交联形成网状结构,B正确;一定条件下形成的网状聚合物水解可以得到交联剂b,实现交联剂b的回收再利用,C正确;线型聚合物a与交联剂b作用形成网状结构聚合物和醇,没有水生成,D错误。

16.C　解析 生成高聚物L的反应类型为缩聚反应,单体是与,故A正确;由L的结构简式可知分子中含有酯基,在一定条件下可以发生水解反应,故B正确;是由羧基和醇羟基脱水缩合生成的高聚物,结构中含有酯基,故C错误;由原子守恒可知,生成1molL时,生成H2O的物质的量为(x+y-1)mol,故D正确。

17.C　解析 高分子分离膜属于功能高分子材料,结合题给信息进行分析,可得出其能够选择性让某些物质通过,而把另一些物质分离掉,显然其不能实现能量转化。将化学能转换成电能是传感膜的应用。

18.答案 (1)　(2)浓硫酸和浓硝酸

(3)+NaOH+NaCl

(4)碳碳双键、酯基　(5)加聚反应

(6)+nH2O+nC2H5OH

(7)

解析 (1)A的分子式为C7H8,不饱和度为4,结合高分子P中含有苯环,可知A为甲苯()。

(2)由P的结构简式可知D为对硝基苯甲醇,反应②的条件为Cl2、光照,发生饱和烃基的取代反应,再水解得醇,则B为对硝基甲苯(),试剂a为浓硝酸、浓硫酸的混酸。

(3)C为,反应③为Cl原子被—OH 取代,产物D为。

(4)E的分子式为C6H10O2,不饱和度为2,再由高分子P可知E中含有碳碳双键,推出E的结构简式为

CH3CHCHCOOC2H5,所含有的官能团为碳碳双键和酯基。

(5)反应⑤为水解反应,反应⑥为酯化反应,所以反应④为加聚反应。

(6)反应⑤中F()水解生成G()和乙醇。

(7)E(CH3CHCHCOOC2H5)可由CH3CHCHCOOH与乙醇发生酯化反应生成,CH3CHCHCOOH中碳原子数为4,可以利用已知信息合成:CH2CH2→C2H5OH→CH3CHO→CH3CH(OH)CH2CHO→CH3CHCHCHO→

CH3CHCHCOOH,注意每一步转化的条件。

19.答案 (1)加成反应　氧化反应

(2)H4NOOC(CH2)4COONH4

(3)(答案合理即可)

(4)CH2CH—CHCH2+Cl2

(5)d

(6)+H2O(答案合理即可)