内容正文:
[课下巩固精练卷(四十七)] 合成高分子
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知识点
题目难易程度
较易
中档
较难
合成高分子的特点及合成方法
4、5、6、7
常见合成高分子材料
1、2
3、8、9
10
综合应用
11、12
一、选择题(每题5分,共10题,共50分)
1.下列有关高分子材料的说法不正确的是( )
A.为了防止淀粉—聚丙烯酸钠材料溶于水,可以使用交联剂对其进行改性处理
B.聚乙烯材料具有一定的弹性是因为化学键在拉伸过程中会断裂,除去外力后会恢复
C.用于制作烹饪器具手柄的酚醛树脂是一种网状高分子材料
D.乳酸和CO2均可用于制备可降解材料,有助于减轻温室效应、消除“白色污染”
解析:选B。A项,使用交联剂,增加特殊聚合物的耐溶性,描述正确;B项,聚乙烯材料具有一定的弹性是因为分子结构中碳链可折叠,描述错误;C项,酚醛树脂是热固性塑料,其聚合形成的高聚物呈网状结构,描述正确;D项,乳酸在一定条件下可以缩聚成聚乳酸酯,CO2与环氧化物在一定条件下可以制备聚碳酸酯,消耗CO2减轻温室效应,可降解塑料可减少“白色污染”,描述正确。
2.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( )
选项
高分子材料
类型
功能
A
黏合剂
功能高分子材料
黏合作用
B
涂料
功能高分子材料
保护作用
C
离子交换树脂
功能高分子材料
分离和提纯
D
聚乙烯醇
功能高分子材料
制人工心脏
解析:选C。黏合剂属于通用高分子材料,A错误;涂料是一种涂于物体表面后能形成保护膜的物质,属于通用高分子材料, 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。
3.PVDC是一种可以承受高温蒸煮、具有高阻隔性能的塑料,它可作为保鲜食品的包装材料。用它作为中间层,制造多层复合材料,是目前塑料包装行业技术进步和技术创新的前沿阵地。PVDC是聚偏二氯乙烯的英文缩写,它的结构简式是。下列说法错误的是( )
A.PVDC是由单体CCl2===CH2发生加聚反应合成的
B.PVDC是由单体CCl3CH3发生缩聚反应合成的
C.PVDC也有很大的缺点,如在空气中熔融可分解,分解可产生HCl等,会污染空气
D.PVDC的单体可发生加成、取代、氧化、消去反应
解析:选B。由题意知PVDC的单体为CCl2===CH2,分子中含有碳碳双键、氯原子,与氯原子相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子,故可发生加成、取代、消去、氧化反应。
4.Nomex纤维是一种新型的阻燃性纤维,它可由间苯二甲酸和间苯二胺()在一定条件下以等物质的量缩聚而成,则Nomex的结构简式为( )
解析:选A。多元羧酸和多元胺通过羧脱羟基胺脱氢形成聚合物,间苯二甲酸和间苯二胺中的官能团均为间位位置,合成的聚合物中原子团位置也相同,只有A满足。
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:
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
解析:选D。由氧原子守恒可知方程式中水的化学计量数是n-1,A错误;含有的羟基数目越多,越易溶于水,则易溶于水,B错误; 1 mol HCHO含有2 mol醛基,则最多可以生成4 mol Ag,C错误;为苯酚和甲醛的加成产物的缩聚产物,即单体为和HCHO,D正确。
6.(双选)(2023·山东济南一中三模)关于图中物质的说法错误的是( )
A.该物质在酸性条件下水解产物之一可作汽车发动机的抗冻剂
B.该物质可由单体分子通过加聚反应生成
C.该分子中含有1个手性碳原子
D.1 mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗3n mol NaOH
解析:选CD。由结构可知,结构中含有酯基,在酸性条件下水解产物之一为乙二醇,乙二醇可作汽车发动机的抗冻剂,A项正确;该物质可由单体分子通过加聚反应生成,B项正确;,该分子中含有n个手性碳原子,C项错误;分子中酯基会和氢氧化钠反应,反应后生成的酚羟基也会和氢氧化钠反应,故1 mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗4n mol NaOH,D项错误。
7.用于制造隐形眼镜的功能高分子材料E的合成路线如图:
下列相关说法错误的是( )
A.物质A中所有原子可以共面
B.物质C和D均可使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.D→E的反应类型是缩聚反应
D.材料E应该具有良好的亲水性
解析:选C。由D的分子式可知,氧原子多了一个,碳原子多了两个,以及C→D为酯化反应,可得C里面有羟基,那么,B到C属于卤代烃的水解反应,再根据分子式可知A中含有不饱和键,可推出A为乙烯,B为1,2二溴乙烷,C为乙二醇,D为CH2===C(CH3)COOCH2CH2OH,E为。根据以上分析,物质A为乙烯,乙烯分子中6原子共平面,A正确;物质C含醇羟基,物质D含有醇羟基和碳碳双键,均能被酸性高锰酸钾溶液氧化,故可使酸性高锰酸钾溶液褪色,B正确; D分子含有碳碳双键,D→E发生加聚反应,C错误;由于E中有羟基,羟基具有亲水性,所以E具有良好的亲水性,D正确。
8.一种高分子可用作烹饪器具、电器、汽车部件等材料,其结构片段如下图。
下列关于该高分子的说法正确的是( )
A.该高分子是一种水溶性物质
B.该高分子可由甲醛、对甲基苯酚缩合生成
C.该高分子的结构简式为
D.该高分子在碱性条件下可发生水解反应
解析:选B。可用作烹饪器具,电器等,说明该高分子不能溶于水,A项错误;由图可知,该有机物为类似于酚醛树脂的结构,单体为甲醛和对甲基苯酚,B项正确;该高分子的结构简式中,重复的链节为,所给图示中少了—CH2—,C项错误;该高分子中含有—OH,且与苯环直接相连,具有酸性,可以与碱反应,但不是水解反应,D项错误。
9.凯夫拉纤维是生产防弹衣的主要材料之一,其结构片段如下:
下列说法不正确的是( )
A.其结构简式为:
B.凯夫拉纤维在发生水解反应的过程中,键断裂
C.完全水解产物的单个分子中,苯环上的氢原子具有相同的化学环境
D.通过质谱法测定凯夫拉纤维的平均相对分子质量,可得其聚合度
解析:选A。根据该物质的结构特点可知其结构简式为,A错误;含可发生水解反应,CONH中的C—N键断裂,B正确;完全水解的单个分子为和,两种物质的苯环上4个氢原子均为等效氢,具有相同的化学环境,C正确;通过质谱法测定凯夫拉纤维的平均相对分子质量,除以链节的相对分子质量可得到聚合度,D正确。
10.(双选)水凝胶材料要求具有较高的含水率,以提高其透氧性能,在生物医学上有广泛应用。由N乙烯基吡咯烷酮(NVP)和甲基丙烯酸β羟乙酯(HEMA)合成水凝胶材料高聚物A的路线如下图:
下列说法正确的是( )
A.NVP有顺反异构
B.1 mol高聚物A与足量Na反应,生成0.5 mol H2
C.HEMA和NVP通过加聚反应生成高聚物A
D.HEMA可由2甲基丙烯酸和乙二醇通过酯化反应制得
解析:选CD。NVP碳碳双键一侧的碳上连接了两个H,故无顺反异构,A项错误;高聚物A有n个—OH,故1 mol高聚物A可以与n mol Na反应,生成0.5n mol H2,B项错误; HEMA和NVP生成高聚物A的反应是碳碳双键的加成聚合,故应为通过加聚反应生成高聚物A,C项正确; HEMA可由2甲基丙烯酸和乙二醇通过酯化反应制得:+HO—CH2—CH2—OH+H2O,D项正确。
二、非选择题(共2题,共35分)
11.(17分)科学家采用“一锅法”合成超高强度的离子液体凝胶材料MBAA,MBAA的结构简式如图所示(—R 为—COOH或—CONH2)。
一种合成MBAA的路线如下:
请回答下列问题:
(1)MBAA属于________(填“纯净物”或“混合物”)。(2分)
(2)D中官能团的名称为________________________________________________________________________。
(2分)
(3)B→C的反应类型是____________;PAA(尿不湿)具有强吸水性,其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。(4分)
(4)在一定条件下,制备高分子材料PAAm的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。(3分)
(5)G是D的同系物,G的相对分子质量比D大14,G的结构有________种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱上有3组峰且峰的面积比为1∶1∶6的结构简式为________________________________________________________________________。(6分)
解析:(1)MBAA属于合成高分子化合物,聚合度n为不确定值,属于混合物。(2)由结构简式可知,CH2===CHCH2COOH的官能团为碳碳双键、羧基。(3)B→C的反应为ClCH2CH===CH2与NaCN发生取代反应生成CH2===CHCH2CN和氯化钠;PAA(尿不湿)的结构简式为,由结构简式可知,尿不湿中含有的羧基是亲水基,能与水形成氢键,所以尿不湿具有强吸水性。(4)CH2===CHCH2CONHR一定条件下发生加聚反应生成PAAm()。(5)G是D的同系物,G的相对分子质量比D大14,则G的同分异构体视作1丁烯、2丁烯、2甲基丙烯分子中的氢原子被羧基取代得到的衍生物,其中1丁烯分子中的氢原子被羧基取代得到4种结构,2丁烯、2甲基丙烯分子中的氢原子被羧基取代各得到2种结构,共有8种,其中核磁共振氢谱上有3组峰且峰的面积比为1∶1∶6的结构简式为。
答案:(1)混合物 (2)碳碳双键、羧基 (3)取代反应 羧基是亲水基,能与水形成分子间氢键
(4)nCH2===CHCH2CONHR
(5) 8
12.(18分)有机物A常用于食品加工和有机合成,以A为原料制备阴离子树脂M和新型聚酯材料N等的合成路线如下:
已知:Ⅰ.RCHO+OHCR′;
Ⅱ.R—CH═CHOH不稳定,很快转化为R—CH2—CHO。
(1)A 中含有的官能团名称为________________________________________________________________________。(2分)
(2)反应Ⅱ的反应类型是________________,化学方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。(5分)
(3)反应H→M 的化学方程式是________________________________________________________________________
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________________________________________________________________________。(3分)
(4)下列关于E的说法正确的是________。(2分)
a.不溶于水
b.能与H2发生还原反应
c.能被酸性重铬酸钾溶液氧化
d.与NaOH醇溶液共热发生消去反应
(5)A的属于酯类的同分异构体有________种,其中只含一个甲基的同分异构体的结构简式是________________________________。(6分)
解析:根据框图可以推出A是,经过反应Ⅰ碳氧双键加H2后生成B(),经过HIO4处理得到D(CH3CHO),再经过加氢还原得到E(CH3CH2OH)。通过N的结构,可以推出F是。A经浓硫酸加热,发生消去反应,得到H(),H在一定条件下发生加聚反应,得到M()。(1)根据分析,A为,官能团是羟基和酮羰基。(2)反应Ⅱ是与的反应,羟基和羧基脱水,生成聚合物,聚合过程中脱下H2O分子,属于缩聚反应。(4)E为乙醇(CH3CH2OH),乙醇与水以任意比例互溶,a错误;乙醇分子中H已经饱和,不能再加H2,b错误;乙醇具有还原性,能与强氧化剂K2Cr2O7反应,c正确;乙醇中的官能团为羟基,不能与NaOH醇溶液共热发生消去反应,可以与浓硫酸共热发生消去反应,d错误。(5)A的属于酯类的同分异构体有HCOOCH2CH2CH3、、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3,其中只含一个甲基的同分异构体的结构简式是HCOOCH2CH2CH3。
答案:(1)羟基、酮羰基 (2)缩聚反应
(3)nCH3COCH===CH2
(4)c (5)4 HCOOCH2CH2CH3
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