高中化学人教版 (2019)选择性必修3第五章 合成高分子第二节 高分子材料同步训练题

第二节　高分子材料

基础过关练

题组一　通用高分子材料

1.(2020安徽芜湖高二上期末)现代以石油为基础的三大合成材料是(　　)

①合成氨　②塑料　③医药　④合成橡胶　⑤合成尿素　⑥合成纤维　⑦合成洗涤剂

A.②④⑥ B.②④⑦

C.①③⑤ D.④⑤⑥

2.下列说法正确的是(　　)

A.塑料的主要成分是增塑剂

B.塑料受热后都能软化甚至熔融

C.高压法聚乙烯就是高密度聚乙烯

D.苯酚和甲醛在碱催化下制得的酚醛树脂属于热固性塑料

3.(2020天津一中高二期末)酚醛树脂是用酚类(如苯酚)与醛类(如甲醛)在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子。如图是实验室制取酚醛树脂的装置图(该实验所用催化剂为浓盐酸)。下列说法错误的是(　　)

A.装置中长玻璃导管的作用之一是冷凝回流

B.试管中发生的反应是n+ +(n-1)H2O

C.待制备实验结束后,取出试管,冷却至室温,加入适温乙醇,并加热,沉淀溶解,说明酸性条件下制得的酚醛树脂为网状结构

D.实验完毕后,若试管用水不易洗涤,可以加入少量乙醇浸泡几分钟,然后洗净

4.食品保鲜膜的材质有聚乙烯、聚氯乙烯等。下列叙述错误的是(　　)

A.等质量的聚乙烯和乙烯完全燃烧消耗氧气的质量相等

B.聚氯乙烯薄膜放入试管中加强热可产生酸性气体,故不宜装熟食

C.聚氯乙烯的单体可由聚乙烯的单体与氯化氢加成制得

D.废弃的聚乙烯和聚氯乙烯均可回收利用

5.酚醛树脂具有绝缘、阻燃等性能,由苯酚和甲醛合成酚醛树脂的反应如下:

n+nHCHO +(　　)H2O

下列说法正确的是(　　)

A.化学方程式中水的化学计量数是2n-1

B.常温下比更难溶于水

C.1 mol HCHO与银氨溶液反应最多可以生成2 mol Ag

D.的单体是和HCHO

6.下列关于塑料的认识不正确的是(　　)

A.用于制造水杯、奶瓶等的聚乙烯可通过乙烯的加聚反应制得

B.用于制造玩具、泡沫塑料的聚苯乙烯的单体是苯乙烯

C.聚氯乙烯在建筑材料、人造革、管材、食品包装膜等方面均有广泛应用

D.开发可降解塑料来替代聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等可减轻“白色污染”

7.(2020广西钦州高二上期末)天然纤维的吸湿性一般优于合成纤维,合成纤维中吸湿性较好的是(　　)

A.锦纶 B.涤纶 C.丙纶 D.维纶

8.(2020北京大兴高二上期末)聚酯纤维PET()是一种重要的合成纤维,下列有关PET的说法不正确的是(　　)

A.PET的名称为聚对苯二甲酸乙二酯

B.PET是通过缩聚反应制得的高分子聚合物

C.PET中含有羧基、羟基和酯基

D.PET的单体中含有芳香烃

9.关于天然橡胶的下列叙述中,不正确的是(　　)

A.天然橡胶是天然高分子

B.天然橡胶能溶于汽油、苯等有机溶剂

C.天然橡胶受空气、日光作用,会被还原而老化

D.天然橡胶中含有碳碳双键,能发生加成反应

10.丁腈橡胶具有优良的耐油、耐高温性能,合成丁腈橡胶的单体是(　　)

①　②

③　            ④

⑤　          ⑥

A.①④ B.②③ C.①③ D.④⑥

题组二　功能高分子材料

11.下列材料中属于功能高分子材料的是(　　)

①高分子分离膜　②生物高分子材料　③高吸水性材料　④液晶高分子材料　⑤光敏高分子材料　⑥智能高分子材料

A.①②⑤ B.②④⑤⑥

C.③④⑤ D.全部

12.(2020安徽合肥六校高二上期末)有一张照片,一只可爱的小猫在一块高分子合成材料上,下面用烈火灼烧,而小猫却若无其事。这说明此高分子材料一定具有的性质是(　　)

A.良好的导热性 B.良好的绝缘性

C.良好的绝热性 D.熔点低

13.下列各选项中,对相应高分子材料的分类、功能的说法正确的是　(　　)

14.(2020安徽安庆高二上期末)邮票背面的黏合剂具有吸水性。该黏合剂的成分可能是(　　)

A. B.

C. D.

15.现有一种为婴儿特制的新型尿布——“尿不湿”,这种尿布表面涂有一种既能吸水又能保水的物质。根据你的推测,这种特殊物质的结构可能是(　　)

A.    B.

C.              D.

16.下列说法中,不正确的是　(　　)

A.高分子分离膜应用于食品工业中,可用于浓缩果汁、乳制品加工等

B.复合材料一般是以一种材料作为基体,另一种材料作为增强体

C.导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料

D.合成高分子材料制成的人工器官一般都受到人体的排斥作用,难以达到生物相容的程度

17.合成高分子材料用途广泛,性能优异,其功能与分子结构有密切的关系。下面是几种高分子材料的结构简式:

A:

B:

C:

D:

(1)A是天然橡胶的主要成分,易老化,A中含有的官能团的名称是　　　　　　。 

(2)B的单体是苯酚和　　　　,这两种单体在碱催化作用下可生成网状高分子,是热固性塑料。 

(3)C与NaOH溶液在一定条件下反应,生成高吸水性树脂,该树脂的结构简式是　　　　　　　　。 

(4)D是合成纤维中目前产量占第一位的涤纶,可由两种单体在一定条件下合成,这两种单体是　　　　　　　　　　　　。 

能力提升练

题组一　新情境中高分子材料的结构、性质与应用的综合分析

1.(2020四川南充模拟,)“我有熔喷布,谁有口罩机”是中国石化为紧急生产医用口罩在网络发布的帖子,熔喷布是医用口罩的核心材料,该材料是由以石油为原料生产的聚丙烯制成的。下列说法错误的是(　　)

A.丙烯分子中所有原子可能共平面

B.工业上,丙烯可由石油催化裂解得到

C.丙烯可使酸性高锰酸钾溶液褪色

D.聚丙烯是由丙烯通过加聚反应合成的高分子

2.(2019哈尔滨师大附中高二下月考,)现在大量使用的塑料(如聚苯乙烯)因难以分解而造成的“白色污染”甚为严重。铁道部下令全国铁路餐车停止使用由聚苯乙烯制造的餐具,改用降解塑料。该塑料在乳酸菌作用下迅速分解为无毒物质。则下列有关该降解塑料叙述正确的是(　　)

A.降解塑料是一种纯净物

B.其相对分子质量为72

C.经加聚反应生成

D.其单体是

3.(2020内蒙古赤峰二中高二上月考,)聚丙烯酸酯类涂料是目前市场上流行的涂料之一,它具有弹性好,不易老化,耐擦洗、色泽亮丽等优点。聚丙烯酸酯的结构简式如图,则下列关于它的说法中正确的是(　　)

①线型结构　②网状结构　③天然高分子　④合成高分子　⑤含离子键　⑥含共价键　⑦加聚产物　⑧缩聚产物　⑨能做衣服　⑩耐火

A.①④⑥⑦   B.②④⑥⑧⑩

C.①④⑥⑦⑩ D.②④⑥⑦⑨

4.(2020天津红桥一模,)线型PAA()具有很强的吸水性,网状PAA在抗压性、吸水性等方面优于线型PAA。网状PAA的制备方法是将丙烯酸用NaOH中和,加入少量交联剂a,再引发聚合。其部分结构片段如图:

下列说法不正确的是(　　)

A.线型PAA的单体不存在顺反异构现象

B.形成网状结构的过程中发生了加聚反应

C.交联剂a的结构简式是

D.PAA的高吸水性与—COONa有关

5.(2020北京石景山一模,)脲醛树脂的合成与酚醛树脂类似,生成线型脲甲醛树脂的化学方程式为+nHCHO +xH2O。

下列说法不正确的是(深度解析)

A.网状的脲甲醛树脂以下图所示结构单元为主

B.化学方程式中的化学计量数x=n-1

C.脲甲醛树脂合成过程中可能存在中间体

D.通过质谱法测定线型脲甲醛树脂的平均相对分子质量,可得其聚合度

题组二　以高分子材料为背景的有机合成题

6.()聚丙烯酸钠I()有良好的吸水性,广泛用于水处理、食品加工、涂料等,以石油裂解气为主要原料合成聚丙烯酸钠的一种路线如图所示。

回答下列问题:

(1)A的分子式为　　　　　　;F→G的反应类型为　　　　　。 

(2)B的名称是　　　　　　　;E中官能团的名称为　　　　。 

(3)写出H→I的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)Y与D互为同系物,Y的相对分子质量比D大28,则符合下列条件的Y的同分异构体共有　　　　种;其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为1∶1∶2的结构简式为　　　　　　　　。 

①能发生银镜反应　②分子中只含有一种官能团

(5)已知:2R1—Cl+2Na 2NaCl+R1—R1。仿照题给合成路线图写出以1,3-丁二烯为原料合成聚环丁烯的路线。

答案全解全析

基础过关练

1.A　三大合成材料指的是塑料、合成纤维、合成橡胶。

2.D　塑料的主要成分是合成树脂,所添加的加工助剂有增塑剂、热稳定剂、着色剂等,A项错误;热塑性塑料受热后都能软化甚至熔融,而热固性塑料受热后既不软化也不熔融,B项错误;高压法聚乙烯是低密度聚乙烯,低压法聚乙烯是高密度聚乙烯,C项错误;苯酚与甲醛在碱催化下生成网状结构的酚醛树脂,是热固性塑料,D项正确。

3.C　苯酚、甲醛易挥发,反应装置中的长玻璃导管除导气外,还对挥发的反应物起冷凝回流作用,A正确;苯酚与甲醛反应的化学方程式可以表示为n+ +(n-1)H2O,B正确;苯酚与甲醛在酸催化下反应生成的酚醛树脂是线型结构,在碱催化下反应生成的酚醛树脂是网状结构,C错误;实验中用酸作催化剂,产物是线型高分子,需用乙醇浸泡一段时间后,再用水洗净,D正确。

4.C　乙烯是聚乙烯的单体,它们的最简式相同,所以等质量的两者燃烧时消耗氧气的质量相等,A正确;聚氯乙烯薄膜放入试管中加强热可产生酸性气体HCl,对人体有害,B正确;聚氯乙烯的单体是,可由乙炔与氯化氢加成得到,C错误;废弃的聚乙烯和聚氯乙烯均可回收利用,可以减少白色污染,D正确。

5.D　从化学方程式可以看出,水的化学计量数是n-1,A项错误;1个中含有2个亲水基团,而1个中只含有1个亲水基团,前者比后者易溶于水,B项错误;1 mol HCHO中相当于含有2 mol醛基,故与银氨溶液反应最多可以生成4 mol Ag,C项错误;的单体是苯酚和甲醛,D项正确。

6.C　乙烯加聚生成聚乙烯,聚乙烯无毒,可以制造水杯、奶瓶等,故A正确;苯乙烯加聚生成聚苯乙烯,可用于制造玩具、泡沫塑料,故B正确;聚氯乙烯中的增塑剂有毒,不能用于食品包装膜,故C错误;可降解塑料能在空气中降解为安全、无毒的物质,能减轻“白色污染”,故D正确。

7.D　锦纶、涤纶、丙纶的吸湿性都不好,而维纶吸湿性比较好。

8.D　PET由对苯二甲酸和乙二醇发生缩聚反应生成,则其名称为聚对苯二甲酸乙二酯;PET由对苯二甲酸和乙二醇发生缩聚反应生成,属于高分子聚合物;PET由对苯二甲酸和乙二醇发生缩聚反应生成,则PET中含有羧基、羟基和酯基;PET的单体为对苯二甲酸、乙二醇,不含芳香烃,D项符合题意。

9.C　天然橡胶是自然界中存在的高分子,属于天然高分子,A正确;天然橡胶属于有机物,易溶于汽油、苯等有机溶剂,B正确;天然橡胶中含有,具有还原性,受空气、日光作用会被氧化而老化,C错误;天然橡胶中含有碳碳双键,能发生加成反应,D正确。

10.C　丁腈橡胶链节上有7个碳原子,一个碳碳双键,它是通过加聚反应生成的,因此该链节可分为两部分:和,则合成丁腈橡胶的单体为①和③。

11.D　既有传统高分子材料的机械性能,又有某些特殊功能的高分子材料,属于功能高分子材料,所以选D。

12.C　由题意可知,该高分子材料具有良好的绝热性。

13.C　黏合剂属于传统的高分子材料,A错误;涂料是一种涂于物体表面后能形成保护膜的物质,属于传统高分子材料,常用于家具、汽车、船舶等表面,可以起到保护、美化的作用,B错误;离子交换树脂属于功能高分子材料,主要用于硬水软化、海水淡化以及其他方面的分离、提纯,C正确;聚乙烯醇属于功能高分子材料,具有良好的吸水功能,可以用于制作“尿不湿”等,用于制作人工心脏的材料主要有硅橡胶、聚氨酯橡胶等,D错误。

14.B　根据选项中物质的结构可知,四种物质中只有中含有亲水基团羟基,具有吸水性。

15.C　“尿不湿”的材料应是亲水又保水的物质,选项中只有中的—OH属于亲水基团,故选C。

16.D　功能高分子材料应既有传统高分子材料的机械性能,又有某些特殊功能。有的新型高分子材料具有良好的生物相容性,可以满足人工器官对材料的苛刻要求。

17.答案　(1)碳碳双键

(2)HCHO(或甲醛)

(3)

(4)和HOCH2CH2OH

解析　(1)由A的结构简式可知,A中含有的官能团的名称是碳碳双键。(2)B是苯酚与甲醛发生缩聚反应的产物,其单体是苯酚和HCHO(或甲醛)。(3)C是聚甲基丙烯酸甲酯,与NaOH溶液在一定条件下发生水解反应,生成聚甲基丙烯酸钠树脂,该树脂的结构简式是。(4)D是涤纶,可由对苯二甲酸与乙二醇在一定条件下发生缩聚反应合成,故它的两种单体是和HOCH2CH2OH。

能力提升练

1.A　丙烯分子中有甲基,甲基上的四个原子不可能共平面,A错误;石油的裂解是在催化剂存在的情况下,加强热使烃类断裂成小分子的不饱和烃,丙烯是产物之一,B正确;丙烯中有碳碳双键,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,C正确;丙烯通过加聚反应得到聚丙烯,D正确。

2.D　有机高分子由于分子链中的n值不确定,所以有机高分子都是混合物,A错误;由于分子中的n值不确定,所以相对分子质量不确定,B错误;是乳酸经过缩聚反应生成的,C错误;聚乳酸的单体是,D正确。

3.A　①聚丙烯酸酯是通过加聚反应合成的,属于线型结构,故正确;②聚丙烯酸酯是通过加聚反应合成的,属于线型结构,不是网状结构,故错误;③聚丙烯酸酯是通过加聚反应合成的,属于合成高分子,不是天然高分子,故错误;④聚丙烯酸酯是通过加聚反应合成的,属于合成高分子,故正确;⑤聚丙烯酸酯不含离子键,故错误;⑥聚丙烯酸酯含共价键,故正确;⑦聚丙烯酸酯是丙烯酸酯通过加聚反应生成的,是加聚产物,故正确;⑧聚丙烯酸酯是丙烯酸酯通过加聚反应生成的,是加聚产物,不是缩聚产物,故错误;⑨聚丙烯酸酯不能做衣服,主要用作涂料,故错误;⑩聚丙烯酸酯能燃烧,不是耐火材料,故错误。

4.C　线型PAA的单体为,单体不存在顺反异构现象,A正确;形成网状结构的过程中发生了加成聚合反应,B正确;分析网状PAA的结构可知交联剂a的结构简式是,C错误;PAA的高吸水性和—COONa易溶于水有关,D正确。

5.A　根据题意可知,网状的脲甲醛树脂的结构单元为,A错误;分析题给化学方程式+nHCHO +xH2O,n分子的甲醛和n分子的尿素发生缩聚反应生成n-1分子的水,B正确;甲醛和尿素在碱性介质中,发生加成反应,生成较稳定的,C正确;通过质谱法可以测定线型脲甲醛树脂的平均相对分子质量,再结合链节的相对质量,可以计算出聚合度,D正确。

反思升华　本题考查有机物的缩聚反应、碳氧双键的加成反应、甲醛、尿素的结构与性质等,侧重考查分析推断能力,注意根据反应物质的结构进行推理。

6.答案　(1)C3H6　消去反应

(2)1,2-二溴丙烷　羰基、羧基

(3)

(4)4　OHCCH2CH2CH2CHO

(5)

解析　由I的分子组成及合成路线可知A是丙烯,B是1,2-二溴丙烷,C是1,2-丙二醇,D是,E是,F是,G是,H是。

(1)A的分子式为C3H6;由生成的反应为消去反应。

(2)B的名称是1,2-二溴丙烷;(E)中含有羰基和羧基。

(3)H→I的化学方程式为。

(4)由题意可知,Y的分子式为C5H8O2,由①②知其同分异构体中含有2个—CHO,则对应的结构有4种,其中OHCCH2CH2CH2CHO的核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为1∶1∶2。

(5)1,3-丁二烯先与Br2发生1,4-加成生成,与钠作用生成环丁烯,环丁烯加聚得到目标产物。