内容正文:
第五章 合成高分子
考点1 合成高分子的基本方法——加聚反应
考点2 合成高分子的基本方法——缩聚反应
考点3 高分子材料
考点4 有机合成
考点1 合成高分子的基本方法——加聚反应
1.由、环氧丙烷和内酯三种单体共聚可制备PPCLAs可降解塑料,合成方法如下:
下列说法正确的是
A.内酯的核磁共振氢谱中有1组峰
B.PPCLAs完全水解后,可直接得到内酯X
C.合成PPCLAs的反应属于缩聚反应
D.环氧丙烷可能与合成聚合物
2.重氮羰基化合物聚合可获得主链由一个碳原子作为重复结构单元的聚合物,为制备多官能团聚合物提供了新方法。利用该方法合成聚合物P的反应路线如下。
已知:
下列说法不正确的是
A.反应Ⅰ中有氮气生成
B.反应Ⅱ是取代反应
C.聚合物P的结构
D.反应Ⅱ的副产物可以是网状结构的高分子
3.材料A在生物医学上有广泛的应用,其合成路线如下:
下列说法正确的是
A.HEMA分子存在顺反异构现象
B.NVP分子中所有原子均处于同一平面
C.HEMA和NVP通过加聚反应合成材料A
D.材料A与NaOH充分反应可重新得到HEMA和NVP
4.我国科学家研究出新型酚醛树脂的合成方法,其合成路线如下。
经过反应③,处红外吸收峰减弱。
已知:
官能团
醚键
碳碳双键
红外吸收峰位置
下列说法不正确的是
A.合成的单体是甲醛和苯酚
B.反应①是取代反应
C.经过反应②,处红外吸收峰增强
D.为网状结构
5.聚碳酸酯是一类热塑性聚合物,可用于制造眼镜的塑料镜片和自行车头盔的外壳。某聚碳酸酯是以双酚A(BPA)与光气(COCl2)为原料制成的,BPA结构如图所示。下列说法中正确的是
A.已知BPA可由苯酚与丙酮制备,制备BPA时发生反应的类型为加成、消去。
B.BPA与光气发生加聚反应制备聚碳酸酯
C.加入苯酚(因为只有一个官能团)可终止聚合反应
D.聚碳酸酯的结构为
考点2 合成高分子的基本方法——缩聚反应
6.一种点击化学方法合成聚硫酸酯的路线如下所示:
下列说法正确的是
A.双酚A是苯酚的同系物,可与甲醛发生聚合反应
B.催化聚合也可生成W
C.生成W的反应③为缩聚反应,同时生成
D.在碱性条件下,W比苯乙烯更难降解
7.聚碳酸酯具有高强度和高弹性等优点,常用于航天服、面罩的制作。聚双酚A碳酸酯可由如图所示反应制备。
下列说法错误的是
A.该高分子材料可降解 B.双酚A中所有碳原子都是杂化
C.反应式中化合物X为苯酚 D.该聚合反应为缩聚反应
8.下列过程是检测甲醛含量的重要步骤。有关说法错误的是
A.甲醛能发生缩聚反应
B.M的核磁共振氢谱有5组峰
C.R分子中氮原子的杂化方式为sp2和sp3
D.M、R均可与盐酸反应
9.硅橡胶是由二甲基二氯硅烷经两种反应而制得的,这两种反应依次是
A.消去、加聚 B.消去、缩聚 C.氧化、缩聚 D.取代、缩聚
10.交联聚合物P的结构片段如图所示。下列说法不正确的是(图中表示链延长)
A.聚合物P中有酯基,能水解
B.聚合物P的合成反应为缩聚反应
C.聚合物P的原料之一丙三醇可由油脂水解获得
D.对苯二甲酸和乙二醇在聚合过程中也可形成类似聚合物P的交联结构
11.凯夫拉是一种高强度、耐腐蚀的芳纶纤维,军事上称为“装甲卫士”,但长期浸渍在强酸或强碱中其强度有所下降。下表中是凯夫拉的两种结构:
名称
结构简式
芳纶1313
芳纶1414
下列说法不正确的是
A.“芳纶1313”和“芳纶1414”互为同分异构体
B.“芳纶1313”“芳纶1414”中数字表示苯环上取代基的位置
C.凯夫拉在强酸或强碱中强度下降,可能与“”的水解有关
D.以和为原料制备芳纶1414的反应为缩聚反应
考点3 高分子材料
12.下列物质的主要成分不属于高分子的是
A.冰糖
B.纯棉毛巾
C.汽车轮胎
D.脲醛树脂开关
A.A B.B C.C D.D
13.下列物质属于有机高分子的是
A
B
C
D
A.A B.B C.C D.D
14.下列物质的用途中,不正确的是
A.含增塑剂的聚氯乙烯薄膜用于制作食品包装材料
B.苯甲酸及其钠盐用作食品防腐剂
C.酚醛树脂用于生产烹饪器具的手柄
D.油脂与NaOH反应所得产物之一可用于制作肥皂
15.2023年5月28日,国产大飞机C919商业首航成功。下列C919所使用部件的主要材料属于有机高分子的是
A
B
C
D
A.机身蒙皮:第三代锂铝合金 B.轮胎:高强度橡胶
C.发动机部件:氮化硅陶瓷 D.主起落架特种钢
16.高分子的组成和结构特点决定了高分子的性质。下列说法不正确的是
A.高分子材料中的高分子链呈不规则的卷曲状态,因此一般的高分子材料都有一定弹性
B.高密度聚乙烯的主链有较多长短不一的支链,增大了链之间的作用力,软化温度高
C.网状结构的酚醛树脂具有热固性,可用作绝缘或隔热材料,用于生产锅柄、插座等
D.纤维素的链节中有3个羟基,因此棉、麻和以木材为原料制成的再生纤维都有吸湿性
17.短道速滑作为冬奥会上的正式项目,一直备受瞩目。下列速滑竞赛服和速滑冰刀使用的材料中不属于有机高分子材料的是
A.速滑冰刀中采用钛合金材料
B.速滑竞赛服右胯部的位置采用一种合成纤维
C.速滑竞赛服手脚处使用了蜂窝样式的聚氨基甲酸酯材料
D.速滑竞赛服大腿部位选择一种比普通纤维弹性强数十倍的橡胶材料
18.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
19.下列物质属于合成高分子材料的是
A.棉花 B.天然橡胶 C.合金 D.酚醛树脂
20.北京2022年冬奥会中使用了大量新材料,下列属于有机高分子材料的是
A
B
C
D
速滑冰刀中的钛合金
“飞扬”火炬中的聚硅氮烷树脂
颁奖礼服中的石墨烯发热材料
滑雪镜的聚碳酸酯材料
A.A B.B C.C D.D
21.是一种常用的食品抗氧化剂,合成方法有如下两种:
下列说法正确的是
A.的酸性比弱
B.能与反应制备
C.久置于空气中不会被氧化,能与溴水反应生成沉淀
D.两种方法的反应类型都是加成反应
22.下列物质的合成,所发生化学反应的类型与另外三种不同的是
A.聚乙烯塑料 B.酚醛树脂 C.聚氯乙烯塑料 D.聚苯乙烯塑料
23.现代以石油化工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.①③⑤ B.②④⑥ C.②④⑦ D.④⑤⑥
24.聚酯纤维PET()是一种重要的合成纤维,下列有关“聚酯纤维”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
25.下列关于高分子的结构和性质的说法正确的是
A.淀粉和纤维素的组成均可用(C6H10O5)n表示,因此它们互为同分异构体
B.涤纶、锦纶、蚕丝都属于合成纤维
C.酚醛树脂是酚类物质和醛类物质加聚而成的高分子化合物
D.用于生产“尿不湿”的高吸水性树脂属于功能高分子材料
考点4 有机合成
26.聚乙烯醇滴眼液可治疗眼部干涩等,主要成分是,某同学设计其合成路线如下:
已知:
(1)①的化学方程式是 。
(2)试剂a是 。
(3)②的反应类型是 。
(4)乙酸乙烯酯(结构简式见框图,分子式)有多种同分异构体,其中含有羧基的有: 、 、 、 、 (填结构简式)。
(5)③的化学方程式是 。
(6)工业上利用反应:制备中间产物乙酸乙烯酯,其优点是 (答一条即可)。
27.聚酰亚胺在航空、纳米、激光等领域应用广泛,有机物M是合成聚酰亚胺的中间体。下图是一种合成M的路线图:
已知:①G中只有一种官能团;②W中含有五元环。
(1)按照官能团分类,有机物A属于 类。
(2)X的结构简式为 。
(3)反应B→C的化学方程式为 。
(4)E→F的反应类型是 。
(5)G的核磁共振氢谱有 组峰。
(6)从苯为原料合成A: →中间体→C7H6O2。参照E→G的转化路线,则该中间体的名称为 。
(7)已知G与D也可发生反应生成M,但该路线中采用W与D反应生成M,是由于W在与D反应时具有更高的活性。通过比较官能团的结构特征,分析W比G活性更高的原因: 。
28.树脂X用于制玻璃纤维增强塑料,合成方法如下图,表示链延长(部分试剂和条件省略)。
(1)A属于脂肪烃,A的名称是 。
(2)B→D的反应类型是 。
(3)步骤a、b的目的是 。
(4)J存在顺反异构体,顺式异构体的结构简式是 。
(5)J+M生成P的化学方程式是 。
(6)交联剂N的结构简式是 。
(7)F→G的化学方程式是 。
(8)下列说法正确的是 (填序号)。
a.P的重复单元中有四种官能团 b.P的强度比X的大
c.P比X更易因发生氧化反应而老化
(9)丙烯酸()是合成树脂的重要单体。结合上述合成路线,请补充完整以丙烯为原料制备丙烯酸的合成路线流程图(无机试剂任选)。
。
29.我国科学家合成了结构新颖的有机化合物M,为液晶的发展指明了一个新的方向。M的合成路线如下:
资料ⅰ。+−NH2+H2O
(1)A是苯的同系物,苯环上只有一种环境的氢原子。A的名称是 。
(2)B的官能团是 。
(3)F的结构简式是 。
(4)J的结构简式是 。
(5)下列有关K的说法正确的是 (填序号)。
a.与溶液作用显紫色
b.含有羟基、醚键和羰基
c.不存在含有苯环和碳碳双键的酯类同分异构体
(6)E与K发生取代反应生成L的化学方程式是 。
(7)依据资料ⅰ和资料ⅱ,某小组完成了尼龙6的合成设计。
资料ⅱ.
P、Q的分子式都是,Q含有1个七元环。P的结构简式是 ,生成尼龙6的化学方程式是 。
30.北京冬奥会的吉祥物“冰墩墩”摆件由环保聚氯乙烯(PVC)、ABS树脂、亚克力(PMMA)和聚碳酸酯(PC)等高分子材料制作而成,材质轻盈,形象深受人们的喜爱。
(1)写出由氯乙烯()在一定条件下合成聚氯乙烯的化学方程式: 。
(2)ABS的结构如下所示:
写出ABS对应单体的结构简式:、 、 。
(3)亚克力(PMMA)的合成路线如下所示:
已知:(R、代表烃基)
①B的核磁共振氢谱中只有一组峰,A→B的反应类型为 。
②D的结构简式为 。
③E→PMMA单体的化学方程式为 。
(4)下图是聚碳酸酯(PC)的合成过程和分子结构片段。下列说法正确的是 (填字母序号)。
a.反应物Ⅰ和Ⅱ均可与NaOH溶液发生反应
b.反应物Ⅰ和Ⅱ的核磁氢谱中均有三组峰
c.生成物除聚碳酸酯外还有苯酚
d.通过化学方法可实现聚碳酸酯的降解
(5)PVC、ABS、PMMA和PC四种聚合物中属于缩聚产物的是 。
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第五章 合成高分子
考点1 合成高分子的基本方法——加聚反应
考点2 合成高分子的基本方法——缩聚反应
考点3 高分子材料
考点4 有机合成
考点1 合成高分子的基本方法——加聚反应
1.由、环氧丙烷和内酯三种单体共聚可制备PPCLAs可降解塑料,合成方法如下:
下列说法正确的是
A.内酯的核磁共振氢谱中有1组峰
B.PPCLAs完全水解后,可直接得到内酯X
C.合成PPCLAs的反应属于缩聚反应
D.环氧丙烷可能与合成聚合物
【答案】D
【详解】A.由结构简式可知,内酯分子中含有2类氢原子,核磁共振氢谱中有2组峰,故A错误;
B.由结构简式可知,内酯分子中含有的酯基能发生水解反应,所以PPCLAs完全水解不可能得到内酯,故B错误;
C.由方程式可知,合成PPCLAs的反应为催化剂作用下环氧丙烷与内酯发生加聚反应生成PPCLAs,故C错误;
D.由结构简式可知,一定条件下环氧丙烷与内酯发生加聚反应生成,故D正确;
故选D。
2.重氮羰基化合物聚合可获得主链由一个碳原子作为重复结构单元的聚合物,为制备多官能团聚合物提供了新方法。利用该方法合成聚合物P的反应路线如下。
已知:
下列说法不正确的是
A.反应Ⅰ中有氮气生成
B.反应Ⅱ是取代反应
C.聚合物P的结构
D.反应Ⅱ的副产物可以是网状结构的高分子
【答案】C
【分析】
根据反应①前后两个物质的结构简式,结合质量守恒,可以推出反应①的反应方程式为:n +nN2↑,根据反应②前后两个物质的结构简式,可以推出反应②的反应方程式为:n +n/2→+n,据此作答;
【详解】
A.根据分析,反应①的反应方程式为:n +nN2↑,反应①中有氮气生成,A正确;
B.根据分析,反应②的反应方程式为n +n/2→+n,是取代反应,B正确;
C.聚合物P为,C错误;
D.反应②的副产物也是聚合物,是网状结构的高分子,D正确;
故选C。
3.材料A在生物医学上有广泛的应用,其合成路线如下:
下列说法正确的是
A.HEMA分子存在顺反异构现象
B.NVP分子中所有原子均处于同一平面
C.HEMA和NVP通过加聚反应合成材料A
D.材料A与NaOH充分反应可重新得到HEMA和NVP
【答案】C
【详解】A.HEMA分子中有1个双键碳上连有2个H原子,所以不存在顺反异构现象,故A错误;
B.NVP分子中含有单键碳,不可能所有原子均处于同一平面,故B错误;
C. HEMA和NVP都含有碳碳双键,通过加聚反应合成材料A,故C正确;
D.材料A是HEMA和NVP加聚反应的产物,材料A与NaOH反应不能重新得到HEMA和NVP,故D错误;
选C。
4.我国科学家研究出新型酚醛树脂的合成方法,其合成路线如下。
经过反应③,处红外吸收峰减弱。
已知:
官能团
醚键
碳碳双键
红外吸收峰位置
下列说法不正确的是
A.合成的单体是甲醛和苯酚
B.反应①是取代反应
C.经过反应②,处红外吸收峰增强
D.为网状结构
【答案】C
【详解】A.甲醛和苯酚发生缩聚反应生成酚醛树脂,合成的单体是甲醛和苯酚,故A正确;
B.E中羟基上的H原子被-CH2-CH=CH2代替生成F,反应①是取代反应,故B正确;
C.F中含醚键,G中不含醚键,经过反应②,处红外吸收峰减弱,故C错误;
D.G中含有碳碳双键,G发生加聚反应生成,W为网状结构,故D正确;
选C。
5.聚碳酸酯是一类热塑性聚合物,可用于制造眼镜的塑料镜片和自行车头盔的外壳。某聚碳酸酯是以双酚A(BPA)与光气(COCl2)为原料制成的,BPA结构如图所示。下列说法中正确的是
A.已知BPA可由苯酚与丙酮制备,制备BPA时发生反应的类型为加成、消去。
B.BPA与光气发生加聚反应制备聚碳酸酯
C.加入苯酚(因为只有一个官能团)可终止聚合反应
D.聚碳酸酯的结构为
【答案】C
【详解】A.已知BPA可由苯酚与丙酮制备,制备BPA时先是苯酚酚羟基对位上的H与酮羰基发生加成反应,即生成了醇羟基,然后醇羟基与另一个苯酚酚羟基对位上的H与该醇羟基发生取代反应,故过程中发生反应的类型为加成、取代,A错误;
B.BPA与光气反应制备聚碳酸酯的过程中,还生成小分子物质HCl,故发生缩聚反应,B错误;
C.因为苯酚只有一个官能团,即苯酚只有一个反应部位,能与其他原子连接,故加入苯酚可终止聚合反应,C正确;
D.BPA与光气反应制备聚碳酸酯,该聚碳酸酯的结构为:,D错误;
故答案为:C。
考点2 合成高分子的基本方法——缩聚反应
6.一种点击化学方法合成聚硫酸酯的路线如下所示:
下列说法正确的是
A.双酚A是苯酚的同系物,可与甲醛发生聚合反应
B.催化聚合也可生成W
C.生成W的反应③为缩聚反应,同时生成
D.在碱性条件下,W比苯乙烯更难降解
【答案】B
【详解】A.同系物之间的官能团的种类与数目均相同,双酚A有2个羟基,故其不是苯酚的同系物,A不正确;
B.题干中两种有机物之间通过缩聚反应生成W,根据题干中的反应机理可知,也可以通过缩聚反应生成W,B正确;
C.生成W的反应③为缩聚反应,同时生成(CH3)3SiF,C不正确;
D.W为聚硫酸酯,酯类物质在碱性条件下可以发生水解反应,因此,在碱性条件下,W比聚苯乙烯易降解,D不正确;
综上所述,本题选B。
7.聚碳酸酯具有高强度和高弹性等优点,常用于航天服、面罩的制作。聚双酚A碳酸酯可由如图所示反应制备。
下列说法错误的是
A.该高分子材料可降解 B.双酚A中所有碳原子都是杂化
C.反应式中化合物X为苯酚 D.该聚合反应为缩聚反应
【答案】B
【详解】A.该高分子材料中含有酯基,酯基是一种可降解性基团,在一定条件下可以促进高分子材料的降解,A正确;
B.双酚A中苯环上的碳原子为不饱和碳原子,均采取sp2杂化,但除苯环上的碳原子外,其余碳原子均为饱和碳原子,采取sp3杂化,B错误;
C.反应中双酚A脱去羟基中的H与碳酸二苯酯脱去的结合生成苯酚,所以反应式中化合物X为苯酚,C正确;
D.反应在生成高聚物的同时,还有小分子的物质生成,所以属于缩聚反应,D正确;
故选B。
8.下列过程是检测甲醛含量的重要步骤。有关说法错误的是
A.甲醛能发生缩聚反应
B.M的核磁共振氢谱有5组峰
C.R分子中氮原子的杂化方式为sp2和sp3
D.M、R均可与盐酸反应
【答案】B
【详解】A.甲醛能与苯酚发生缩聚反应生成酚醛树脂,A正确;
B.M中有6种不同化学环境的氢原子,M的核磁共振氢谱有6组峰,B错误;
C.该有机物分子R中,五元环的氮原子形成3个σ键,其它氮原子形成碳氮双键,则氮原子的杂化方式有sp3、sp2,C正确;
D.M、R中均含氨基或取代氨基、呈碱性,可与盐酸反应,D正确;
故选B。
9.硅橡胶是由二甲基二氯硅烷经两种反应而制得的,这两种反应依次是
A.消去、加聚 B.消去、缩聚 C.氧化、缩聚 D.取代、缩聚
【答案】D
【详解】
首先经水解生成,水解反应属于取代反应,然后再缩聚去掉小分子H2O生成硅橡胶;
故选D。
10.交联聚合物P的结构片段如图所示。下列说法不正确的是(图中表示链延长)
A.聚合物P中有酯基,能水解
B.聚合物P的合成反应为缩聚反应
C.聚合物P的原料之一丙三醇可由油脂水解获得
D.对苯二甲酸和乙二醇在聚合过程中也可形成类似聚合物P的交联结构
【答案】D
【分析】将X为、Y为带入到交联聚合物P的结构中可知,聚合物P是由邻苯二甲酸和丙三醇通过缩聚反应制备的,据此解题;
【详解】A.X与Y直接相连构成了酯基,酯基能在酸性或碱性条件下水解,A正确;
B.聚合物P是由邻苯二甲酸和丙三醇通过缩聚反应制备的,B正确;
C.油脂为脂肪酸甘油酯,其在碱性条件下水解可生成脂肪酸盐和甘油即丙三醇,C正确;
D.乙二醇的结构简式为HO-CH2CH2-OH,与邻苯二甲酸在聚合过程中只能形成链状结构,不能形成交联结构,D错误;
答案选D。
11.凯夫拉是一种高强度、耐腐蚀的芳纶纤维,军事上称为“装甲卫士”,但长期浸渍在强酸或强碱中其强度有所下降。下表中是凯夫拉的两种结构:
名称
结构简式
芳纶1313
芳纶1414
下列说法不正确的是
A.“芳纶1313”和“芳纶1414”互为同分异构体
B.“芳纶1313”“芳纶1414”中数字表示苯环上取代基的位置
C.凯夫拉在强酸或强碱中强度下降,可能与“”的水解有关
D.以和为原料制备芳纶1414的反应为缩聚反应
【答案】A
【详解】A.“芳纶1313”和“芳纶1414”都是高分子,n值不一定相同,所以它们不互为同分异构体,A项错误;
B.“芳纶1313”是指苯环上1、3位置被取代,“芳纶1414”是指苯环上1、4位置被取代,B项正确;
C.可水解成—COOH、—NH2,在强酸或强碱中水解程度增大,故芳纶纤维的强度在强酸或强碱中下降,C项正确;
D.和反应生成和HX,属于缩聚反应,D项正确;
答案选A。
考点3 高分子材料
12.下列物质的主要成分不属于高分子的是
A.冰糖
B.纯棉毛巾
C.汽车轮胎
D.脲醛树脂开关
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.冰糖的主要成分为蔗糖,蔗糖不是高分子化合物,A正确;
B.纯棉毛巾的主要成分是纤维素,纤维素是高分子化合物,B错误;
C.汽车轮胎的主要成分是橡胶,橡胶是高分子化合物,C错误;
D.脲醛树脂开关的主要成分脲醛树脂,脲醛树脂是高分子化合物,D错误;
故答案选A。
13.下列物质属于有机高分子的是
A
B
C
D
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】
A.含有碳元素,相对分子质量可以达到10000以上,属于有机高分子化合物,故选A;
B.属于金属材料,故不选B;
C.不含碳元素,不属于有机物,故不选C;
D.是碳单质,不是有机物,故不选D;
选A。
14.下列物质的用途中,不正确的是
A.含增塑剂的聚氯乙烯薄膜用于制作食品包装材料
B.苯甲酸及其钠盐用作食品防腐剂
C.酚醛树脂用于生产烹饪器具的手柄
D.油脂与NaOH反应所得产物之一可用于制作肥皂
【答案】A
【详解】A.聚氯乙烯薄膜受热会释放出有毒物质,不能用于制作食品包装材料,A项错误;
B.苯甲酸及其盐是食品工业中常见的一种防腐保鲜剂,对霉菌、酵母和细菌有较好的抑制作用,B项正确;
C.酚醛树脂具有热固性,可用于生产烹饪器具的手柄,C项正确;
D.油脂与NaOH反应生成高级脂肪酸钠和甘油,高级脂肪酸钠是肥皂的主要成分,D项正确;
答案选A。
15.2023年5月28日,国产大飞机C919商业首航成功。下列C919所使用部件的主要材料属于有机高分子的是
A
B
C
D
A.机身蒙皮:第三代锂铝合金 B.轮胎:高强度橡胶
C.发动机部件:氮化硅陶瓷 D.主起落架特种钢
【答案】B
【详解】A.铝锂合金由金属铝和锂熔合而成的合金,属于金属材料,A错误;
B.高强度橡胶是以异戊二烯为单体的高聚物,属于合成高分子材料,B正确;
C.氮化硅陶瓷材料属于新型的无机非金属材料,C错误;
D.特种钢是合金,属于金属材料,D错误;
故选B。
16.高分子的组成和结构特点决定了高分子的性质。下列说法不正确的是
A.高分子材料中的高分子链呈不规则的卷曲状态,因此一般的高分子材料都有一定弹性
B.高密度聚乙烯的主链有较多长短不一的支链,增大了链之间的作用力,软化温度高
C.网状结构的酚醛树脂具有热固性,可用作绝缘或隔热材料,用于生产锅柄、插座等
D.纤维素的链节中有3个羟基,因此棉、麻和以木材为原料制成的再生纤维都有吸湿性
【答案】B
【详解】A.一般的高分子材料都有一定弹性,是因为高分子结构呈链状,且呈不规则的卷曲状态,A正确;
B.高密度聚乙烯的主链有较多长短不一的支链,增大了链之间的距离,使分子间作用力减小,软化温度低,B错误;
C.网状结构的酚醛树脂具有热固性,不能反复加入熔融,可用作绝缘或隔热材料,用于生产锅柄、插座等,C正确;
D.纤维素的链节中有3个羟基,羟基为亲水基团,因此棉、麻和以木材为原料制成的再生纤维都有吸湿性,D正确;
答案选B。
17.短道速滑作为冬奥会上的正式项目,一直备受瞩目。下列速滑竞赛服和速滑冰刀使用的材料中不属于有机高分子材料的是
A.速滑冰刀中采用钛合金材料
B.速滑竞赛服右胯部的位置采用一种合成纤维
C.速滑竞赛服手脚处使用了蜂窝样式的聚氨基甲酸酯材料
D.速滑竞赛服大腿部位选择一种比普通纤维弹性强数十倍的橡胶材料
【答案】A
【详解】A.速滑冰刀中采用钛合金材料属于金属材料,故A符合题意;
B.速滑竞赛服右胯部的位置采用一种合成纤维属于合成有机高分子材料,故B不符合题意;
C.速滑竞赛服手脚处使用了蜂窝样式的聚氨基甲酸酯材料属于合成有机高分子材料,故C不符合题意;
D.速滑竞赛服大腿部位选择一种比普通纤维弹性强数十倍的橡胶材料为合成橡胶,属于合成有机高分子材料,故D不符合题意;
故选A。
18.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
【答案】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。
19.下列物质属于合成高分子材料的是
A.棉花 B.天然橡胶 C.合金 D.酚醛树脂
【答案】D
【详解】A.棉花属于天然高分子材料,故A不符合题意;
B.天然橡胶属于天然高分子材料,故B不符合题意;
C.合金属于金属材料,故C不符合题意;
D.酚醛树脂属于合成高分子材料,故D符合题意;
故选D。
20.北京2022年冬奥会中使用了大量新材料,下列属于有机高分子材料的是
A
B
C
D
速滑冰刀中的钛合金
“飞扬”火炬中的聚硅氮烷树脂
颁奖礼服中的石墨烯发热材料
滑雪镜的聚碳酸酯材料
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.钛合金属于合金,是金属材料,A错误;
B.聚硅氮烷树脂是一类主链以Si-N键为重复单元的无机聚合物,不是高分子材料,B错误;
C.石墨烯发热材料属于无机非金属材料,不是高分子材料,C错误;
D.滑雪镜的聚碳酸酯材料属于有机高分子材料,D正确;
故选D。
21.是一种常用的食品抗氧化剂,合成方法有如下两种:
下列说法正确的是
A.的酸性比弱
B.能与反应制备
C.久置于空气中不会被氧化,能与溴水反应生成沉淀
D.两种方法的反应类型都是加成反应
【答案】B
【详解】A.酚羟基的活泼性强于醇羟基,所以的酸性比强,A错误;
B.依据苯酚和甲醛的反应原理可判断能与反应制备,B正确;
C.分子中含有酚羟基,久置于空气中易被氧化,酚羟基的邻位和对位上没有氢原子,不能与溴水反应生成沉淀,C错误;
D.方法一属于加成反应,方法二属于取代反应,D错误;
答案选B。
22.下列物质的合成,所发生化学反应的类型与另外三种不同的是
A.聚乙烯塑料 B.酚醛树脂 C.聚氯乙烯塑料 D.聚苯乙烯塑料
【答案】B
【分析】根据加聚和缩聚反应的特点进行判断反应类型,或者用生成物的种类判断,或者用单体的官能团判断能发生的反应类型。
【详解】A.聚乙烯塑料是由乙烯发生加聚反应合成;
B.酚醛树脂是由苯酚和甲醛发生缩聚反应合成;
C.聚氯乙烯塑料是由氯乙烯发生加聚反应合成;
D.聚苯乙烯塑料是由苯乙烯发生加聚反应合成;
故不同的反应类型是缩聚反应,故选答案B。
23.现代以石油化工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.①③⑤ B.②④⑥ C.②④⑦ D.④⑤⑥
【答案】B
【分析】材料是人类用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的那些物质。材料是物质,但不是所有物质都可以称为材料。如燃料和化学原料、工业化学品、食物和药物,一般都不算是材料。
【详解】现代以石油化工为基础的三大合成材料,包括②塑料、④合成橡胶、⑥合成纤维,而①合成氨、③医药、⑤合成尿素、⑦合成洗涤剂,则都不属于材料。因此,只有②④⑥符合题意;故选B。
24.聚酯纤维PET()是一种重要的合成纤维,下列有关“聚酯纤维”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
【答案】D
【详解】A. PET由对二苯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,与题意不符,A错误;
B. PET由对二苯甲酸和乙二醇发生缩聚反应生成,与题意不符,B错误;
C. PET由对二苯甲酸和乙二醇发生缩聚反应生成,则PET含有羧基、羟基和酯基,与题意不符,C错误;
D. PET由对二苯甲酸和乙二醇发生缩聚反应生成,则其单体为对二苯甲酸、乙二醇,不含芳香烃,符合题意,D正确;
答案为D。
25.下列关于高分子的结构和性质的说法正确的是
A.淀粉和纤维素的组成均可用(C6H10O5)n表示,因此它们互为同分异构体
B.涤纶、锦纶、蚕丝都属于合成纤维
C.酚醛树脂是酚类物质和醛类物质加聚而成的高分子化合物
D.用于生产“尿不湿”的高吸水性树脂属于功能高分子材料
【答案】D
【详解】A.淀粉和纤维素的组成表示为(C6H10O5)n,但是聚合度n值不同,因此分子式不同,故A错误;
B.蚕丝的主要成分是蛋白质,涤纶、锦纶属于人造纤维,故B错误;
C.酚醛树脂是由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚、经中和、水洗而制成的树脂,故C错误;
D.高吸水性树脂属于功能性高分子材料,故D正确;
故答案为D。
考点4 有机合成
26.聚乙烯醇滴眼液可治疗眼部干涩等,主要成分是,某同学设计其合成路线如下:
已知:
(1)①的化学方程式是 。
(2)试剂a是 。
(3)②的反应类型是 。
(4)乙酸乙烯酯(结构简式见框图,分子式)有多种同分异构体,其中含有羧基的有: 、 、 、 、 (填结构简式)。
(5)③的化学方程式是 。
(6)工业上利用反应:制备中间产物乙酸乙烯酯,其优点是 (答一条即可)。
【答案】(1)
(2)NaOH水溶液
(3)加聚反应
(4) CH2=CHCH2COOH CH2=C(CH3)COOH
(5)
(6)步骤少、原子利用率高等
【分析】
反应①为CH2=CH2与Br2/CCl4发生加成反应生成A,A的结构简式为BrCH2CH2Br,A与试剂a加热反应生成HOCH2CH2OH,试剂a为NaOH水溶液,HOCH2CH2OH与B在浓硫酸、加热条件下反应生成HOCH2CH2OOCCH3,则B的结构简式为CH3COOH,HOCH2CH2OOCCH3在浓硫酸、加热时发生消去反应生成乙酸乙烯酯,乙酸乙烯酯发生加聚反应生成,与CH3OH在催化剂、加热条件下反应生成。
【详解】(1)①为CH2=CH2与Br2/CCl4发生的加成反应,化学方程式为CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br,故答案为:CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br;
(2)A与试剂a加热时发生水解反应生成HOCH2CH2OH,则试剂a为NaOH水溶液,故答案为:NaOH水溶液;
(3)
反应②为乙酸乙烯酯中的碳碳双键发生加聚反应生成,即②的反应类型为加聚反应,故答案为:加聚反应;
(4)
①乙酸乙烯酯的分子式为C4H6O2,其同分异构体能与NaHCO3溶液反应放出气体,说明其同分异构体中含羧基,符合题意的同分异构体的结构简式为:CH2=CHCH2COOH、CH2=C(CH3)COOH、、、,故答案为:CH2=CHCH2COOH;
②由①可知,其同分异构体为:CH2=C(CH3)COOH,故答案为:CH2=C(CH3)COOH;
③由①可知,其同分异构体为:,故答案为:;
④由①可知,其同分异构体为:,故答案为:;
⑤由①可知,其同分异构体为:,故答案为:;
(5)
根据题干信息,反应③为与CH3OH在催化剂、加热时发生取代反应生成和CH3COOCH3,反应的化学方程式为:,故答案为:;
(6)由反应可知,该反应操作流程简单,副产物少,原料利用率高,故答案为:步骤少、原子利用率高等。
27.聚酰亚胺在航空、纳米、激光等领域应用广泛,有机物M是合成聚酰亚胺的中间体。下图是一种合成M的路线图:
已知:①G中只有一种官能团;②W中含有五元环。
(1)按照官能团分类,有机物A属于 类。
(2)X的结构简式为 。
(3)反应B→C的化学方程式为 。
(4)E→F的反应类型是 。
(5)G的核磁共振氢谱有 组峰。
(6)从苯为原料合成A: →中间体→C7H6O2。参照E→G的转化路线,则该中间体的名称为 。
(7)已知G与D也可发生反应生成M,但该路线中采用W与D反应生成M,是由于W在与D反应时具有更高的活性。通过比较官能团的结构特征,分析W比G活性更高的原因: 。
【答案】(1)羧酸
(2)CH3CH2OH
(3)+2HNO3 +2H2O
(4)取代反应
(5)2
(6)甲苯
(7)酸酐中C-O键受到相邻羰基的吸电子信用,相比羧基中的C-O键极性更强,反应中易断裂
【分析】
根据反应条件及A的分子式、C的结构简式知,A为,A和X发生酯化反应生成B,B和浓硝酸发生取代反应生成C,则B为,X为CH3CH2OH;与铁、盐酸发生还原反应生成;在催化剂作用下与一氯甲烷发生取代反应生成,在催化剂作用下与氧气发生氧化反应生成G为,一定条件下发生脱水反应生成W为;在催化剂作用下与发生反应生成。
【详解】(1)
A为,按照官能团分类,有机物A属于羧酸类,
故答案为:羧酸;
(2)X的结构简式为CH3CH2OH。故答案为:CH3CH2OH;
(3)
反应B→C的化学方程式为+2HNO3 +2H2O,故答案为:+2HNO3 +2H2O;
(4)E→F的反应类型是取代反应。故答案为:取代反应;
(5)
G为,含有2种氢原子,则G的核磁共振氢谱有2组峰。故答案为:2;
(6)
苯和CH3Cl发生取代反应生成中间体,中间体名称为甲苯,中间体发生催化氧化反应生成A。故答案为:甲苯;
(7)
G为,W为,酸酐中C-O键受到相邻羰基的吸电子信用,相比羧基中的C-O键极性更强,反应中易断裂,故答案为:酸酐中C-O键受到相邻羰基的吸电子信用,相比羧基中的C-O键极性更强,反应中易断裂。
28.树脂X用于制玻璃纤维增强塑料,合成方法如下图,表示链延长(部分试剂和条件省略)。
(1)A属于脂肪烃,A的名称是 。
(2)B→D的反应类型是 。
(3)步骤a、b的目的是 。
(4)J存在顺反异构体,顺式异构体的结构简式是 。
(5)J+M生成P的化学方程式是 。
(6)交联剂N的结构简式是 。
(7)F→G的化学方程式是 。
(8)下列说法正确的是 (填序号)。
a.P的重复单元中有四种官能团 b.P的强度比X的大
c.P比X更易因发生氧化反应而老化
(9)丙烯酸()是合成树脂的重要单体。结合上述合成路线,请补充完整以丙烯为原料制备丙烯酸的合成路线流程图(无机试剂任选)。
。
【答案】(1)1,3-丁二烯
(2)取代反应
(3)保护碳碳双键,防止被氧化
(4)
(5)HOOCCH=CHCOOH+HOCH2CH2OH +(2n-1)H2O
(6)
(7)HOOCCHClCH2COOH+3NaOHNaOOCCH=CHCOONa+NaCl+3H2O
(8)c
(9)CH3CHClCH2OHCH3CHClCOOHCH2=CHCOONaCH2=CHCOOH
【分析】
J和M发生缩聚反应生成P,根据J、M的分子式及P的结构简式知,J为HOOCCH=CHCOOH、M为HOCH2CH2OH;F发生氯原子的消去反应生成G,结合F的分子式知,F为HOOCCHClCH2COOH,F发生水解反应生成G为NaOOCCH=CH2COONa,G酸化得到J,E发生氧化反应生成F,结合E的分子式知,E为HOH2CCHClCH2CH2OH,A属于脂肪烃,根据A、B、D的分子式知,A为CH2=CHCH=CH2,A和溴发生加成反应生成BrCH2CH=CHCH2Br,B发生水解反应生成D为HOCH2CH=CHCH2OH;P和X发生加聚反应生成X,N为;
【详解】(1)A为CH2=CHCH=CH2,A的名称是1,3-丁二烯;
(2)B→D的反应类型是取代反应;
(3)步骤a、b的目的是保护碳碳双键,防止被氧化;
(4)
J为HOOCCH=CHCOOH,J存在顺反异构体,顺式异构体的结构简式是;
(5)
J+M生成P的化学方程式是HOOCCH=CHCOOH+HOH2CCH2OH +(2n-1)H2O;
(6)
由分析可知,交联剂N的结构简式是;
(7)F→G的化学方程式是HOOCCHClCH2COOH+3NaOHNaOOCCH=CHCOONa+NaCl+3H2O;
(8)a.P的重复单元中有酯基、碳碳双键2种官能团,故a错误;
b.P的强度比X的小,故b错误;
c.P中含有碳碳双键而不稳定,易被氧化,所以P比X更易因发生氧化反应而老化,故c正确;
故答案为:c;
(9)丙烯和氯气发生取代反应生成CH2=CHCH2Cl,CH2=CHCH2Cl发生水解反应生成CH2=CHCH2OH,CH2=CHCH2OH和HCl发生加成反应生成CH3CHClCH2OH,CH3CHClCH2OH被酸性高锰酸钾溶液氧化生成CH3CHClCOOH,CH3CHClCOOH发生消去反应然后酸化得到CH2=CHCOOH,合成路线为CH3CHClCH2OHCH3CHClCOOHCH2=CHCOONaCH2=CHCOOH。
29.我国科学家合成了结构新颖的有机化合物M,为液晶的发展指明了一个新的方向。M的合成路线如下:
资料ⅰ。+−NH2+H2O
(1)A是苯的同系物,苯环上只有一种环境的氢原子。A的名称是 。
(2)B的官能团是 。
(3)F的结构简式是 。
(4)J的结构简式是 。
(5)下列有关K的说法正确的是 (填序号)。
a.与溶液作用显紫色
b.含有羟基、醚键和羰基
c.不存在含有苯环和碳碳双键的酯类同分异构体
(6)E与K发生取代反应生成L的化学方程式是 。
(7)依据资料ⅰ和资料ⅱ,某小组完成了尼龙6的合成设计。
资料ⅱ.
P、Q的分子式都是,Q含有1个七元环。P的结构简式是 ,生成尼龙6的化学方程式是 。
【答案】(1)对二甲苯
(2)羧基
(3)
(4)OHC-COOH
(5)ac
(6)++HBr
(7) n
【分析】
由M的结构,结合反应信息,逆推可知L为,结合K的分子式,可推知K为,D→E发生酯化反应,故E为,逆推可知D为、B为、A为,G与J发生加成反应生成,根据原子守恒可知J的分子式为C9H10O5-C7H8O2=C2H2O3,可知F与(CH3)2SO4反应引入甲基,G与J的反应中在苯环上引入-CH(OH)COOH,可推知F为、G为、J为OHC-COOH;
【详解】(1)
A的分子式为C8H10,A是苯的同系物,苯环上只有一种环境的氢原子,A的结构简式是,名称为对二甲苯;
(2)
B为,B的官能团的名称是羧基;
(3)
由分析可知,F的结构简式是;
(4)由分析可知,J的结构简式是OHC-COOH;
(5)
a.K的结构简式为,含有酚羟基,能与FeCl3溶液作用显紫色,故a正确;
b.由结构可知,K分子中含有醛基、羟基和醚键,故b错误;
c.K的不饱和度为,5,含有苯环和碳碳双键的酯类同分异构体不饱和度至少为6,故不能存在含有苯环和碳碳双键的酯类同分异构体,故c正确;
故答案为:ac;
(6)
E与K生成L的化学方程式是++HBr;
(7)
P、Q的分子式都是C6H11ON,Q含有1个七元环,由尼龙-66结构、反应信息,推知Q为、P为,生成尼龙6的化学方程式是n。
30.北京冬奥会的吉祥物“冰墩墩”摆件由环保聚氯乙烯(PVC)、ABS树脂、亚克力(PMMA)和聚碳酸酯(PC)等高分子材料制作而成,材质轻盈,形象深受人们的喜爱。
(1)写出由氯乙烯()在一定条件下合成聚氯乙烯的化学方程式: 。
(2)ABS的结构如下所示:
写出ABS对应单体的结构简式:、 、 。
(3)亚克力(PMMA)的合成路线如下所示:
已知:(R、代表烃基)
①B的核磁共振氢谱中只有一组峰,A→B的反应类型为 。
②D的结构简式为 。
③E→PMMA单体的化学方程式为 。
(4)下图是聚碳酸酯(PC)的合成过程和分子结构片段。下列说法正确的是 (填字母序号)。
a.反应物Ⅰ和Ⅱ均可与NaOH溶液发生反应
b.反应物Ⅰ和Ⅱ的核磁氢谱中均有三组峰
c.生成物除聚碳酸酯外还有苯酚
d.通过化学方法可实现聚碳酸酯的降解
(5)PVC、ABS、PMMA和PC四种聚合物中属于缩聚产物的是 。
【答案】(1)
(2) CH2=CH-CH=CH2
(3) 氧化反应
(4)acd
(5)PC
【分析】
根据亚克力(PMMA)的结构式逆推,可知其单体为,E和甲醇发生酯化反应生成,E是,由题目已知信息,D含有羟基、羧基,D发生消去反应生成E,则D是,B是CH3COCH3、A是。
【详解】(1)
氯乙烯()在一定条件下发生加聚反应生成聚氯乙烯,反应的化学方程式为;
(2)
根据ABS的结构,ABS对应单体的结构简式:、CH2=CH-CH=CH2、。
(3)①B的核磁共振氢谱中只有一组峰,B是CH3COCH3,A→B的反应类型为氧化反应。
②根据以上分析,D的结构简式为。
③E是,E和甲醇发生酯化反应生成PMMA单体,E→PMMA单体的化学方程式为。
(4)a.反应物Ⅰ含有酚羟基、Ⅱ含有酯基,所以均可与NaOH溶液发生反应,故a正确;
b.反应物Ⅰ核磁氢谱中均有四组峰,故b错误;
c.根据反应物Ⅱ的结构,可知生成物除聚碳酸酯外还有苯酚,故c正确;
d.酯基可以发生水解反应,通过化学方法可实现聚碳酸酯的降解,故d正确;
选acd。
(5)生成PC的过程中有小分子苯酚生成,所以PC属于缩聚产物。
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