内容正文:
课时精练(十八) 人工合成有机化合物
(本栏目内容在学生用书中以活页形式分册装订!)
[基础达标练]
1.下列说法正确的是( )
A.乙烯通过加聚反应可得到高分子材料
B.聚丙烯的链节是—CH2—CH2—CH2—
C.碳纤维属于合成有机高分子化合物
D.聚乙烯塑料的老化是因为发生了加成反应
A [乙烯加聚得到的聚乙烯是高分子材料,A正确;聚丙烯是丙烯发生加成聚合反应生成的,结构单元是,B错误;碳纤维是一种含碳量在95%以上的新型无机非金属材料,C错误;聚乙烯分子中不含有碳碳双键,不能发生加成反应,D错误。]
2.今有五种有机物:①CH2==CHCl、②CH3(CH2)3OH、③CH2==CHCH2OH、④CH2==CHCOOCH3、⑤CH2==CHCOOH,其中既能发生加成反应、加聚反应、酯化反应,又能发生氧化反应的是( )
A.③⑤ B.①②⑤
C.②④ D.③④
A [CH2==CHCl含有碳碳双键,可以发生加成、加聚、氧化反应,不能发生酯化反应,①错误;CH3(CH2)3OH含有羟基,可以发生氧化、酯化反应,②错误;CH2==CHCH2OH含有碳碳双键、羟基,可以发生加成、加聚、氧化、酯化反应,③正确;CH2==CHCOOCH3含有碳碳双键、酯基,可发生加成、加聚、氧化、水解反应,④错误;CH2==CHCOOH含有碳碳双键、羧基,可以发生加成、加聚、氧化、酯化反应,⑤正确。]
3.2000年诺贝尔化学奖得主因研制导电聚合物而取得开创性贡献。1974年,获奖者之一的白川英树制得具有导电性的膜状聚合物,其结构简式可表示如下图。有关此聚合物的相关推断错误的是( )
A.该聚合物的单体是乙炔
B.此聚合物可能是通过加成聚合反应制取的
C.该物质有良好的水溶性
D.该导电性物质可使溴水褪色
C [该聚合物的单体为乙炔,A项正确;该聚合物是乙炔通过加聚反应得到的,B项正确;该物质不含亲水基团,不具有好的水溶性,C项错误;该物质含有碳碳双键,能使溴水褪色,D项正确。]
4.下列有关高分子化合物的说法不正确的是( )
A.丙烯(CH3CH==CH2)在一定条件下加聚后可得聚丙烯:
B.某塑料可由CF2==CF2和CF2==CFCF3通过加聚反应制得
C.合成高分子的单体是CF2==CF2
D.一种全降解塑料可由和CO2在催化剂作用下加聚生成
A [丙烯(CH3CH==CH2)在一定条件下加聚后可得聚丙烯:,故A错误。]
5.(2022·江苏省下学期百校联考)丙烯酸乙酯天然存在于菠萝等水果中,是一种食品香料。而聚丙烯酸乙酯能形成光泽好而耐水的膜,适用于作织物和皮革处理剂。工业上利用石油裂解裂化得到的乙烯、丙烯生产聚丙烯酸乙酯的合成路线如下,下列说法正确的是( )
A.聚丙烯酸乙酯具有固定的熔、沸点
B.合成有机物X、Y的反应原子利用率均为100%
C.合成路线上的有机物中只有乙烯和丙烯酸乙酯能发生加聚反应
D.合成聚丙烯酸乙酯的小分子有机物的结构简式为CH2==CHCOOCH2CH3
D [A.聚丙烯酸乙酯是混合物且为非晶体,不具有固定的熔、沸点,A错误;B.CH2==CHCH3→Y有水产生,原子利用率不是100%,B错误;C.合成路线上的有机物中只有乙醇不能发生加聚反应,C错误;D.合成聚丙烯酸乙酯的小分子有机物为丙烯酸乙酯,结构简式为CH2==CHCOOCH2CH3,D正确;答案选D。]
6.腈纶又名“人造羊毛”,其结构简式为,按要求回答问题。
(1)“人造羊毛”的链节为________,单体为__________。
(2)实验测得“人造羊毛”的相对分子质量(平均值)为32 800,则该高聚物的聚合度n为________。
(3)工业上以乙炔和HCN为原料合成腈纶,合成路线如下:
CH≡CHCH2==CH—CN。
写出有关的化学方程式并注明反应类型:
①________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析: (1)高聚物的链节为,单体为CH2==CH-CN。
(2)高聚物的链节的化学式为C3H3N,式量为53,链节的个数也就是聚合度n,故n=≈619。
(3)根据反应流程,CH≡CH和HCN先发生加成反应生成CH2==CHCN,再发生加聚反应生成聚丙烯腈。
答案: (1) CH2==CH—CN
(2)619
(3)①CH≡CH+HCNCH2==CH-CN,加成反应
②nCH2==CH-CN,加聚反应
[能力提升练]
7.(2022·成都市龙泉驿区下学期末)以乙烯为原料生产环氧乙烷。其经典方法是氯代乙醇法,它包括两步反应:
①CH2==CH2+Cl2+H2O―→ClCH2CH2OH+HCl,②ClCH2CH2OH+HCl+Ca(OH)2―→+2H2O+CaCl2,现代方法中石油化工采用银作催化剂,一步完成,其反应的化学方程式为:。比较上述两种方法,下列说法不正确的是( )
A.现代方法原子利用率更高
B.经典方法更易腐蚀设备
C.经典方法生产成本更高
D.两种方法中都运用了加成、取代反应原理
D [A.现代石油化工采用银作催化剂生成环氧乙烷,产物只有一种,原子利用率为100%,经典的生产工艺中,总反应可表示为CH2==CH2+Cl2+Ca(OH)2―→+CaCl2+H2O,产物有、CaCl2、H2O,原子利用率是×100%≈25.4%,则现代方法原子利用率更高,故A正确;B.经典方法使用了Cl2,Cl2的氧化性更强,更易与金属反应,则经典方法更易腐蚀设备,故B正确;C.经典方法原子利用率低,原料除了乙烯,还需要Cl2和Ca(OH)2,现代方法只需要乙烯和O2,在银作催化剂下制得,原子利用率为100%,则经典方法生产成本更高,故C正确;D.由题中信息可知,经典方法运用了加成、取代反应原理,现代方法中石油化工采用银作催化剂,一步完成,产物只有一种,只运用了加成反应原理,故D错误;答案为D。]
8.科学家研制的一种使沙漠变绿洲的新技术,即在沙漠中喷洒一定量的聚丙烯酸酯与水的混合物,使其与沙粒结合,形成既能阻止地下的盐分上升,又能拦截、蓄积雨水的作用。下列对聚丙烯酸酯的叙述正确的是( )
①聚丙烯酸酯的单体的结构简式为CH2==CHCOOR
②聚丙烯酸酯没有固定的熔、沸点
③聚丙烯酸酯能发生加成反应
④合成聚丙烯酸酯的单体属于烯烃
A.③④ B.①②
C.①②③ D.①②③④
B [聚丙烯酸酯是由单体CH2==CHCOOR发生加聚反应得到的高分子化合物,在该高分子化合物中,聚合度不确定,故聚丙烯酸酯为混合物,无固定的熔、沸点。]
9.某人以淀粉为原料,设计了如下实验方案(部分条件已忽略):
已知A是能催熟水果的气体催熟剂,B是高分子化合物,D是具有水果香味的有机物。请回答下列问题:
(1)A的电子式为________,C中含有的官能团的名称为________。
(2)A→B的反应类型是________;C→D的反应类型是________。
(3)写出下列反应的化学方程式。
C→D: ___________________________________________________________________;
淀粉→C6H12O6:_________________________________________________________;
C6H12O6→CH3CH2OH:___________________________________________________。
(4)工业上可以用下列方法制取酒精:①重油裂解得到乙烯,乙烯与水加成得到酒精;②淀粉水解得到葡萄糖,葡萄糖发酵得到酒精。下列说法正确的是________(填字母)。
A.从绿色化学的角度看,方法②的原子利用率达到100%
B.从原料的可再生性来说,方法②更好
C.方法②的产物乙醇储藏的化学能来自太阳
解析: 淀粉水解的最终产物是葡萄糖,葡萄糖发酵生成乙醇,乙醇经催化氧化生成乙醛,乙醛再被氧化生成乙酸,乙酸和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯。A是能催熟水果的气体催熟剂,则A是乙烯,乙烯发生加聚反应生成聚乙烯。乙烯是石油深度加工的产物,石油是不可再生的化石燃料;用淀粉制取酒精,原料可以再生,有广阔的发展前景。淀粉为植物光合作用的产物,而乙醇由淀粉制得,所以乙醇储藏的化学能来自太阳。
答案: (1) 羧基
(2)加聚反应 酯化反应(或取代反应)
(3)CH3COOH+CH3CH2OH
CH3COOCH2CH3+H2O
C6H12O62CH3CH2OH+2CO2↑
(4)BC
10.有机物A、B、C、D、E、F、G的转换关系如图所示:
已知1 mol A和1 mol HCl加成可得到B;1 mol A和1 mol H2加成可得到C,C常作水果催熟剂。据此回答下列问题。
(1)A的结构简式为____________,C的结构简式为____________。
(2)以B为原料经过加聚反应所得的合成树脂的结构简式为________。
(3)写出D和F生成G的化学方程式:_____________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(4)C在催化剂和加热的条件下跟O2发生反应也能制得F,该反应的化学方程式是_______________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________。
解析: (1)C常作水果的催熟剂,说明C为CH2==CH2,1 mol A和1 mol H2加成可得到乙烯,说明A为CH≡CH;由图中转化关系可知B为CH2==CHCl,D为CH3CH2OH,E为CH3CHO,F为CH3COOH,G为CH3COOCH2CH3。(2)CH2==CHCl通过加聚反应得到聚氯乙烯,反应的化学方程式为nCH2==CHCl。(3)乙酸和乙醇在浓硫酸和加热条件下反应生成乙酸乙酯。(4)CH2==CH2与O2在催化剂和加热条件下反应生成乙酸。
答案: (1)CH≡CH CH2==CH2
(2)
(3)CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O
(4)CH2==CH2+O2CH3COOH
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