课时1 从零到无穷的魔法——加聚和缩聚的奇迹(分层作业)-【大单元教学】高二化学同步备课系列(人教版2019选择性必修3)
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内容正文:
课时1 从零到无穷的魔法 :加聚和缩聚的奇迹
1.有机高分子化合物是由千百个原子彼此以共价键结合形成相对分子质量特别大、具有重复结构单元的有机化合物。下列物质不属于有机高分子化合物的是( )
A.聚四氟乙烯 B.油脂 C.纤维素 D.蛋白质
2.下列关于聚合反应单体的说法正确的是
A.单体是高聚物中可以重复的结构单元
B.聚合反应是指多个有机物小分子生成一个有机物大分子的反应
C.参加聚合反应的单体必须是一种物质
D.单体和高分子化合物的最简式相同
3.下列聚合物在合成时,所发生的化学反应类型与另外三种不同的是( )
A.聚丙烯 B.聚甲基丙烯酸甲酯 C.聚苯乙烯 D.聚己二酸乙二酯
4.下列高聚物中,由两种不同的单体通过缩聚反应制得的是( )
A.
B.
C.
D.
5.以下反应最符合绿色化学原子经济性(即:原子利用率为100%)要求的是( )
A.甲苯与硝酸制TNT B.甲烷与氯气制备一氯甲烷
C.溴乙烷水解制乙醇 D.乙烯聚合为聚乙烯高分子材料
6.下列有关高分子化合物的叙述正确的是( )
A.高分子化合物极难溶解
B.高分子化合物靠分子间作用力结合,材料强度较小
C.高分子均为长链状分子
D.高分子材料都是混合物
7.单体M通过不同的聚合方式可生成聚合物A和聚合物B,转化关系如下。
下列说法不正确的是( )
A.聚合物A的重复结构单元中含有的官能团和单体M中的不同
B.聚合物A分子链间可以通过碳碳双键交联形成网状高分子
C.单体M生成聚合物B的反应为加聚反应
D.在酸性或碱性的水溶液中,聚合物B的溶解程度比在水中的均提高
8.三聚氰胺甲醛树脂是一种由三聚氰胺与甲醛反应制得的聚合物,具有优异的物理性能和化学稳定性,在多个领域中有着广泛的应用。其合成原理如下:
下列说法正确的是( )
A.该反应属于加聚反应
B.三聚氰胺分子的核磁共振氢谱显示只有1组吸收峰
C.上述涉及的三种物质分子间均能形成氢键
D.甲醛与足量银氨溶液反应生成
9.下列有关化学材料的说法正确的是( )
A.酚醛树脂()具有固定的熔沸点
B.合成酚醛树脂的单体是苯酚和甲醇
C.聚乙炔在掺杂状态下具有较高的电导率
D.有机玻璃()可由经缩聚反应
10.聚氯乙烯简称,是目前世界上产量最大、应用最广的热塑性塑料之一、下列叙述中正确的是( )
A.合成聚乙烯的反应是加成反应 B.聚氯乙烯薄膜适合用来包装蔬菜、水果及熟食
C.聚氯乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色 D.聚氯乙烯是高分子化合物
11.EPR是一种对氧化剂具有较好抗耐性的合成材料,应用极为广泛,其结构简式可以表示,合成EPR所用的单体为( )
A. B.
C.和 D.和
12.下列关于加聚反应和缩聚反应的说法中不正确的是( )
A.加聚反应后有机分子的不饱和度减小
B.加聚反应是一种特殊的加成反应,多数缩聚反应是一种复杂的取代反应
C.加聚反应和缩聚反应均属于有机高分子参与的化学反应
D.加聚反应和缩聚反应中均有官能团发生变化
13.某高分子化合物的部分结构如下:
下列说法中不正确的是( )
A.聚合物的分子式为 B.聚合物的链节是
C.合成该聚合物的单体是 D.若n为聚合度,则其相对分子质量为
14.在航天领域具有应用前景的聚芳酯G可由如下反应制备。下列说法错误的是( )
A.p = 2m-1,化合物X为乙酸
B.化合物F最多有24个原子共平面
C.反应说明E可发生缩聚反应
D.聚芳酯G与稀H2SO4和NaOH溶液均可反应
15.PEF材料是一种生物基聚酯材料[由可再生生物质资源(如玉米、甘蔗等)提取原料制成的塑料材料]具有多种优越性能和广泛的应用前景。其一种转化过程如图。下列说法错误的是( )
A.
B.上述转化原子利用率小于
C.与足量碳酸钠溶液反应放出二氧化碳
D.与传统的石化塑料相比,PEF具有可降解、环保等优点
16.芳纶(化合物Q)是一种强度高、密度低的材料,具有耐酸、耐碱、耐高温、耐磨等特性。芳纶合成反应如下,下列说法正确的是( )
A.M的名称为二苯胺
B.与M有相同官能团的属于芳香族化合物的同分异构体有2种
C.P为
D.M、N、Q中的碳原子都为杂化
17.的资源化利用有利于实现“碳中和”。利用为原料可以合成新型可降解高分子P,其合成路线如下。
已知:反应①中无其他产物生成。下列说法错误的是( )
A.X物质名称是1,3-二丁烯
B.P可以使溴水褪色
C.P完全水解得到的产物的结构简式为
D.Y通过碳碳双键的加聚反应生成的高分子难以降解
18.合成新型聚氨酯的重要原料化合物G可由如下反应制备。下列说法正确的是( )
A.,化合物X为乙醇
B.化合物F分子中最多有8个原子共平面
C.与足量溶液反应,理论上最多可消耗
D.该合成反应为缩聚反应,且化合物E易形成分子内氢键
19.一定条件下,丙烯可发生如下转化:
下列说法错误的是( )
A.Y可能有2种且互为同分异构体(不考虑立体异构)
B.Y→Z过程有生成
C.Z→W是缩聚反应,该工艺有利于减轻温室效应
D.W的聚合度为
20.光学性能优良的高分子材料聚碳酸异山梨醇酯可由如下反应制备。
下列说法错误的是( )
A.该聚合反应为缩聚反应,生成的该高分子材料可降解
B.异山梨醇分子中有4个手性碳
C.反应式中化合物X为甲醇
D.聚碳酸异山梨醇酯完全水解可得到异山梨醇和碳酸二甲酯
21.根据所学高分子化合物知识回答下列问题。
聚丙烯酸钠
涤纶
酚醛树脂
(1)合成聚丙烯酸钠的单体的结构简式是 。
(2)合成涤纶有两种单体,其中能和NaHCO3反应的单体的结构简式是 。
(3)①合成酚醛树脂需要两种单体,写出这两种单体的结构简式: 、 。
②和乙醛在酸性条件下也可以发生类似于制备酚醛树脂的反应,此反应的化学方程式是 ,反应类型是 。
22.有机化合物是构成生命的基础物质。因此,对有机化合物的结构、性质、制备以及应用的研究显得尤为重要。根据要求回答下列问题:
(1)烃A的键线式为,所含官能团名称是 ,用系统命名法命名烃A: 。
(2)有机物B的结构简式:CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)C(CH3)3,B是炔烃与氢气加成的产物,则此炔烃可能有 种结构。
(3)某烃C的相对分子质量为72,其结构中含有三个甲基,则该烃的结构简式为 ,该烃的一氯代物有 种。
(4)如图是有关乙炔的转化图,回答下列问题:聚氯乙烯(PVC)是生活中常用的塑料
丁的结构简式为 ,下列对于乙烯和聚乙烯的说法错误的是 。
A.乙烯是纯净物,聚乙烯是混合物
B.乙烯和聚乙烯都可以使溴水褪色
C.乙烯是聚乙烯的原料
D.常温下,乙烯是气体,聚乙烯是固体
反应①的化学方程式为 。
(5)高聚物的单体是 和 。
23.下列合成高分子化合物的反应及类型均正确的是( )
A.合成有机玻璃:缩聚反应
B.合成橡胶: 加聚反应
C.合成酚醛树脂: 缩聚反应
D.合成HT纤维:缩聚反应
24.山梨酸是一种高效安全的防腐保鲜剂。其合成路线如图所示,下列说法正确的是( )
A.反应1属于加聚反应
B.根据溴水是否褪色可以鉴别巴豆醛和山梨酸
C.聚酯不能使酸性高锰酸钾褪色
D.聚酯中存在1个手性碳原子(注:连有四个不同的原子或基团的碳称为手性碳)
25.二氧化碳基聚碳酸酯是通过环氧化物和二氧化碳共聚得到的一种绿色高分子材料,一种聚碳酸酯M的合成方法如下。下列说法错误的是( )
A.K和M中均含有手性碳原子
B.依据M的合成原理,可推测合成M的过程中会产生含六元环的副产物
C.该材料性能优良,耐强酸和强碱
D.生成1mol M参加反应的CO2的物质的量为(m+n) mol
26.化合物e是一种药物递送的良好载体,可用甲基水杨酸(a)为原料合成,合成路线如下图。下列说法正确的是( )
A.c分子一氯代物有6种 B.a和d都能与溴水发生反应
C.d和c反应生成e,反应类型是缩聚反应 D.e分子中采用杂化的原子共有个
27.PPG是一种可降解的聚酯类高分子材料,PPG的一种合成路线如下:
已知:R1-CHO+R2CH2CHO
回答下列问题:
(1)G的结构简式为 ,B中含有官能团的名称为 。
(2)由B生成C的化学方程式为 。
(3)写出E物质与新制氢氧化铜悬浊液反应的化学方程式 。
(4)H的化学名称为 。
(5)由D 和H生成PPG的化学方程式为 。
(6)写出D的同分异构体中能同时满足下列条件的有机物结构简式: 。
①能与饱和 NaHCO3溶液反应产生气体
②既能发生银镜反应,又能发生水解反应
③核磁共振氢谱显示为3 组峰,且峰面积比为6:1:1
(7)D的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据) 完全相同,该仪器是 (填标号)。
a. 质谱仪 b. 红外光谱仪 c. 元素分析仪 d. 核磁共振仪
(8)以E为起始原料合成 选用必要的无机试剂,写出合成路线流程图: 。
28.聚酰亚胺是重要的特种工程材料,广泛应用在航空、纳米、激光等领域。某聚酰亚胺的合成路线如图所示(部分反应条件略去)。
已知:①A为生活中常见的有机物,易溶于水。其质谱与核磁共振氢谱图如图所示。
②。
③。
回答下列问题:
(1)从成键角度解释物质A易溶于水的原因是 。
(2)物质B中不同化学环境下的氢原子有_______种。
A.1 B.2 C.3 D.4
(3)反应①的化学方程式是 。
(4)反应②的反应类型是_______
A.加成反应 B.消去反应 C.还原反应 D.取代反应
(5)物质E中的官能团名称为 。
(6)物质F的结构简式是 。
(7)下列关于CH3Cl说法正确的是_______。
A.CH3Cl属于饱和烃
B.CH3Cl中C原子的杂化方式为sp3杂化
C.CH3Cl为极性分子
D.光照条件下,1mol CH3Cl可与等量氯气充分反应生成1mol CH2Cl2
(8)试判断“聚合”步骤生成聚酰亚胺高聚物的过程是否实现了原子利用率100%,并解释理由 。
(9)结合以上信息,设计以甲苯和一氯甲烷为原料(无机试剂任选)制备邻苯二甲酸酐()的合成路线 。
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课时1 从零到无穷的魔法 :加聚和缩聚的奇迹
1.有机高分子化合物是由千百个原子彼此以共价键结合形成相对分子质量特别大、具有重复结构单元的有机化合物。下列物质不属于有机高分子化合物的是( )
A.聚四氟乙烯 B.油脂 C.纤维素 D.蛋白质
【答案】B
【详解】A.聚四氟乙烯是由四氟乙烯发生加聚反应得到高分子聚合物,故A不选;
B.油脂是高级脂肪酸和甘油形成的酯类,高级脂肪酸中的碳原子数是已知且通常在20个左右,相对分子质量不是很大, 不属于高分子化合物,故B选;
C.纤维素是由单糖聚合而成的高分子聚合物,属于有机高分子化合物,故C不选;
D.蛋白质是由氨基酸发生缩聚反应得到的高分子聚合物,属于有机高分子化合物,故D不选;
故选:B。
2.下列关于聚合反应单体的说法正确的是
A.单体是高聚物中可以重复的结构单元
B.聚合反应是指多个有机物小分子生成一个有机物大分子的反应
C.参加聚合反应的单体必须是一种物质
D.单体和高分子化合物的最简式相同
【答案】B
【详解】A.高聚物中可以重复的结构单元为链节,A错误;
B.聚合反应是指多个有机物小分子生成一个有机物大分子的反应,B正确;
C.参加聚合反应的单体可以是一种有机物,也可以是多种有机物,C错误;
D.对于加聚反应来说,单体和高分子化合物的最简式相同,而对于缩聚反应来说,单体和高分子化合物的最简式不相同,D错误;
故答案为:B。
3.下列聚合物在合成时,所发生的化学反应类型与另外三种不同的是( )
A.聚丙烯 B.聚甲基丙烯酸甲酯 C.聚苯乙烯 D.聚己二酸乙二酯
【答案】D
【详解】A.丙烯发生加聚生成聚丙烯;
B.甲基丙烯酸甲酯发生加聚生成聚甲基丙烯酸甲酯;
C.苯乙烯发生加聚生成聚苯乙烯;
D.己二酸与乙二醇发生缩聚生成聚己二酸乙二酯,反应类型与其它三种物质制备的反应类型不同;
综上,本题选D。
4.下列高聚物中,由两种不同的单体通过缩聚反应制得的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】A.由自身发生缩聚反应生成,故A不选;
B.由CH2=CHCH=CH2一种单体发生加聚反应生成,故B不选;
C.由CH2=CH-CH=CH2、C6H5CH=CH2两种单体发生加聚反应生成,故C不选;
D.由HOOC(CH2)4COOH、HO(CH2)2OH两种单体发生缩聚反应生成,故D选;
故选:D。
5.以下反应最符合绿色化学原子经济性(即:原子利用率为100%)要求的是( )
A.甲苯与硝酸制TNT B.甲烷与氯气制备一氯甲烷
C.溴乙烷水解制乙醇 D.乙烯聚合为聚乙烯高分子材料
【答案】D
【详解】符合绿色化学原子经济性要求原子利用率100%,A、B、C均是两种物质反应生成两种物质,D是多个分子生成高分子,故选D;
6.下列有关高分子化合物的叙述正确的是( )
A.高分子化合物极难溶解
B.高分子化合物靠分子间作用力结合,材料强度较小
C.高分子均为长链状分子
D.高分子材料都是混合物
【答案】D
【详解】A.线型高分子化合物可溶于某些有机溶剂,体型高分子化合物极难溶解,故A错误;
B.线型高分子化合物链之间靠分子间作用力结合,分子内靠共价键结合,材料强度大,故B错误;
C.高分子按结构可分为线型结构、支链型结构和网状(体型)结构,不是均为长链状分子,故C错误;
D.高分子材料的聚合度n值为不确定值,是没有固定熔点的混合物,故D正确;
故选D。
7.单体M通过不同的聚合方式可生成聚合物A和聚合物B,转化关系如下。
下列说法不正确的是( )
A.聚合物A的重复结构单元中含有的官能团和单体M中的不同
B.聚合物A分子链间可以通过碳碳双键交联形成网状高分子
C.单体M生成聚合物B的反应为加聚反应
D.在酸性或碱性的水溶液中,聚合物B的溶解程度比在水中的均提高
【答案】A
【详解】A.根据聚合物A和单体M的结构可知,聚合物A的重复结构单元中含有官能团:酯基和碳碳双键;单体M中含有官能团:碳碳双键,酯基,官能团相同,说法错误, A符合题意;
B.A分子支链上有碳碳双键,可以通过加聚反应进一步交联形成网状高分子,B不符题意;
C.对比单体M和聚合物B可知,单体M断开碳碳双键中的键,生成聚合物B中的碳碳单键键,该反应为加聚反应,说法正确,C不符题意;
D.在酸性或碱性的水溶液中,聚合物B中酯基水解,溶解度增大,说法正确,D不符题意;
故选A。
8.三聚氰胺甲醛树脂是一种由三聚氰胺与甲醛反应制得的聚合物,具有优异的物理性能和化学稳定性,在多个领域中有着广泛的应用。其合成原理如下:
下列说法正确的是( )
A.该反应属于加聚反应
B.三聚氰胺分子的核磁共振氢谱显示只有1组吸收峰
C.上述涉及的三种物质分子间均能形成氢键
D.甲醛与足量银氨溶液反应生成
【答案】B
【详解】A.从合成原理可知,三聚氰胺与甲醛发生缩聚反应生成三聚氰胺甲醛树脂,A错误;
B.由三聚氰胺分子的结构简式可知,三聚氰胺分子中只含有1类氢原子,因此核磁共振氢谱显示只有1组吸收峰,B正确;
C.三聚氰胺与三聚氰胺甲醛树脂存在氨基,能形成分子间氢键,而甲醛不满足结构(其中X、Y为N、O、F原子中的一种),不能形成氢键,C错误;
D.甲醛分子中可以看成有醛基,与足量银氨溶液反应,可生成,D错误;
故选B。
9.下列有关化学材料的说法正确的是( )
A.酚醛树脂()具有固定的熔沸点
B.合成酚醛树脂的单体是苯酚和甲醇
C.聚乙炔在掺杂状态下具有较高的电导率
D.有机玻璃()可由经缩聚反应
【答案】C
【详解】A.酚醛树脂属于聚合物,聚合度n不同,即为混合物,故没有固定熔沸点,A错误;
B.合成酚醛树脂的单体是苯酚和甲醛,B错误;
C.聚乙炔中掺杂了碘等使其具有金属一样高的导电性,即具有较高的导电率,C正确;
D.由有机玻璃结构简式知,可由经酯化反应制得,D错误;
故选C。
10.聚氯乙烯简称,是目前世界上产量最大、应用最广的热塑性塑料之一、下列叙述中正确的是( )
A.合成聚乙烯的反应是加成反应 B.聚氯乙烯薄膜适合用来包装蔬菜、水果及熟食
C.聚氯乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色 D.聚氯乙烯是高分子化合物
【答案】D
【详解】A.乙烯通过加成聚合反应得到聚乙烯,因为生成的聚乙烯属于高分子化合物,故属于加聚反应,故A错误;
B.聚氯乙烯薄膜中的增塑剂有毒不适合用来包装包装蔬菜、水果及熟食,故B错误;
C.聚氯乙烯是氯乙烯通过加聚反应得到,其中已经没有碳碳双键,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,故C错误;
D.聚氯乙烯使通过加成聚合而来属于高分子化合物,故D正确;
故答案为:D。
11.EPR是一种对氧化剂具有较好抗耐性的合成材料,应用极为广泛,其结构简式可以表示,合成EPR所用的单体为( )
A. B.
C.和 D.和
【答案】C
【详解】此聚合物链节中无双键,则两个碳原子为一组,取链节断开中间的单键后加双键即得高聚物的单体,故C项正确。
12.下列关于加聚反应和缩聚反应的说法中不正确的是( )
A.加聚反应后有机分子的不饱和度减小
B.加聚反应是一种特殊的加成反应,多数缩聚反应是一种复杂的取代反应
C.加聚反应和缩聚反应均属于有机高分子参与的化学反应
D.加聚反应和缩聚反应中均有官能团发生变化
【答案】C
【详解】A.从反应原理来看,加聚反应属于加成反应,故加聚反应中不饱和键被破坏,不饱和度减小,故A正确;
B.加聚反应是加成聚合反应,是一种特殊的加成反应,多数缩聚反应是分子间脱去小分子,属于一种复杂的取代反应,故B正确;
C.加聚反应和缩聚反应均属于合成有机高分子的反应,而不是有机高分子参与的化学反应,故C错误;
D.加聚反应中不饱和键作为官能团被破坏,缩聚反应由于官能团相互作用失去小分子而使官能团发生变化,故D正确;
故选C。
13.某高分子化合物的部分结构如下:
下列说法中不正确的是( )
A.聚合物的分子式为 B.聚合物的链节是
C.合成该聚合物的单体是 D.若n为聚合度,则其相对分子质量为
【答案】A
【详解】A.聚合物的分子式为()n,故A错误;
B.由聚合物的结构简式可知其链节为 ,故B正确;
C.合成该聚合物的单体为1,2-二氯乙烯,结构简式为,故C正确;
D.由聚合物分子式可知,其相对分子质量表示为,故D正确;
故选:A。
14.在航天领域具有应用前景的聚芳酯G可由如下反应制备。下列说法错误的是( )
A.p = 2m-1,化合物X为乙酸
B.化合物F最多有24个原子共平面
C.反应说明E可发生缩聚反应
D.聚芳酯G与稀H2SO4和NaOH溶液均可反应
【答案】B
【详解】A.若p = 2m-1,根据反应前后原子种类、数目不变可知,化合物X为乙酸,A 正确;
B.在化合物F中,两个苯环含有的16个原子、一个-COOH含有的4个原子、1个-COO-含有的3个原子、-CH3中含有的1个C和1个H共16+4+3+1+1=25个原子经过单键旋转可能共平面,B错误;
C.由方程式可知,该反应为缩聚反应,E分子中含有酯基和羧基,E也可以发生缩聚反应,C正确;
D.聚芳酯G结构中含有酯基,羧基,可以与稀H2SO4、NaOH溶液反应,D正确;
故答案为:B。
15.PEF材料是一种生物基聚酯材料[由可再生生物质资源(如玉米、甘蔗等)提取原料制成的塑料材料]具有多种优越性能和广泛的应用前景。其一种转化过程如图。下列说法错误的是( )
A.
B.上述转化原子利用率小于
C.与足量碳酸钠溶液反应放出二氧化碳
D.与传统的石化塑料相比,PEF具有可降解、环保等优点
【答案】C
【详解】A.根据PEF材料制备原理,其发生的是缩聚反应,反应物FDCA中含有双羧基,MEG中含有双羟基,根据高聚物的结构特点,其末端各有一个羧基和羟基没有酯化,则生成的水分子是,故A正确;
B.转化中有水分子生成,可见制备PEF材料,原材料利用率小于,故B正确;
C.FDCA中结构虽含有双羧基,但与足量碳酸钠溶液反应生成的应是碳酸氢钠,即使过程中有二氧化碳生成,肯定也远远小于,故C错误;
D.PEF结构中含有酯基,在自然环境中能降解,且产物对环境无污染,环保,故D正确;
答案C。
16.芳纶(化合物Q)是一种强度高、密度低的材料,具有耐酸、耐碱、耐高温、耐磨等特性。芳纶合成反应如下,下列说法正确的是( )
A.M的名称为二苯胺
B.与M有相同官能团的属于芳香族化合物的同分异构体有2种
C.P为
D.M、N、Q中的碳原子都为杂化
【答案】D
【详解】A.物质M的名称为对苯二胺,A错误;
B.与物质M有相同官能团的属于芳香族化合物的同分异构体有3种,分别为、、,B错误;
C.根据质量守恒,P应该为,C错误;
D.苯环上的碳原子和羧基、酰胺基中的碳原子都为杂化,D正确;
故选D。
17.的资源化利用有利于实现“碳中和”。利用为原料可以合成新型可降解高分子P,其合成路线如下。
已知:反应①中无其他产物生成。下列说法错误的是( )
A.X物质名称是1,3-二丁烯
B.P可以使溴水褪色
C.P完全水解得到的产物的结构简式为
D.Y通过碳碳双键的加聚反应生成的高分子难以降解
【答案】A
【详解】A.根据X的结构简式可知,X物质名称是1,3-丁二烯,A错误;
B.P中含有碳碳双键,可以和溴水中的溴发生加成反应,可以使溴水褪色,B正确;
C.根据P的结构可知,P是由缩聚产生的,则P完全水解得到的产物的结构简式为,C正确;
D.Y形成的聚酯类高分子主链上含有大量酯基,易水解,而Y通过碳碳双键加聚得到的高分子主链主要为长碳链,与聚酯类高分子相比难以降解,D正确;
故选A。
18.合成新型聚氨酯的重要原料化合物G可由如下反应制备。下列说法正确的是( )
A.,化合物X为乙醇
B.化合物F分子中最多有8个原子共平面
C.与足量溶液反应,理论上最多可消耗
D.该合成反应为缩聚反应,且化合物E易形成分子内氢键
【答案】C
【详解】A.结合原子守恒可知,X为乙醇,n个E分子和n个F分子脱去2n个乙醇分子,链端的两端都留了一个发生缩聚的官能团,故,A错误;
B.单键可以旋转,甲基上的三个氢原子最多可以有一个与分子共面,化合物F分子中最多有10个原子共平面,B错误;
C.水解会生成,与足量溶液反应,理论上最多可消耗,C正确;
D.该反应有小分子的乙醇生成,是缩聚反应,化合物E两个羟基较远,不能形成分子内氢键,易形成分子间氢键,D错误;
故选C。
19.一定条件下,丙烯可发生如下转化:
下列说法错误的是( )
A.Y可能有2种且互为同分异构体(不考虑立体异构)
B.Y→Z过程有生成
C.Z→W是缩聚反应,该工艺有利于减轻温室效应
D.W的聚合度为
【答案】C
【详解】A.丙烯与发生加成反应得到Y,Y有和两种可能的结构,故A正确;
B.Y在环境下脱去生成物质Z,与反应生成,故B正确;
C.Z与发生加聚反应得到物质W。没有小分子生成,不是缩聚反应,该工艺有利于消耗,减轻温室效应,C错误;
D.W是由的Z与生成,聚合度为,故D正确。
故选C。
20.光学性能优良的高分子材料聚碳酸异山梨醇酯可由如下反应制备。
下列说法错误的是( )
A.该聚合反应为缩聚反应,生成的该高分子材料可降解
B.异山梨醇分子中有4个手性碳
C.反应式中化合物X为甲醇
D.聚碳酸异山梨醇酯完全水解可得到异山梨醇和碳酸二甲酯
【答案】D
【详解】A.该反应在生成高聚物的同时还有小分子的物质生成,属于缩聚反应,该高分子材料中含有酯基,可以降解,故A正确;
B.异山梨醇中, 圈出的四个碳原子为手性碳原子,故异山梨醇分子中有4个手性碳,故B正确;
C.反应式中异山梨醇释放出一个氢原子与碳酸二甲酯释放出的甲氧基结合生成甲醇,所以反应式中X为甲醇,故C正确;
D.聚碳酸异山梨醇酯在酸性条件下水解生成异山梨醇、甲醇和碳酸,在碱性条件下水解生成异山梨醇、甲醇和碳酸根离子,故D错误;
故答案为D。
21.根据所学高分子化合物知识回答下列问题。
聚丙烯酸钠
涤纶
酚醛树脂
(1)合成聚丙烯酸钠的单体的结构简式是 。
(2)合成涤纶有两种单体,其中能和NaHCO3反应的单体的结构简式是 。
(3)①合成酚醛树脂需要两种单体,写出这两种单体的结构简式: 、 。
②和乙醛在酸性条件下也可以发生类似于制备酚醛树脂的反应,此反应的化学方程式是 ,反应类型是 。
【答案】(1)
(2)
(3) HCHO 缩聚反应
【详解】(1)由聚丙烯酸钠的结构可知合成聚丙烯酸钠为加聚反应,单体的结构简式为;
(2)涤纶中含-COOC-,该合成反应为缩聚反应,单体为对苯二甲酸和乙二醇,其中能和NaHCO3反应的单体应含有羧基,结构简式是;
(3)①合成酚醛树脂 的单体是苯酚和甲醛,结构简式分别为和HCHO;
②对甲基苯酚和乙醛在酸性条件下反应的化学方程式是,反应类型为缩聚反应。
22.有机化合物是构成生命的基础物质。因此,对有机化合物的结构、性质、制备以及应用的研究显得尤为重要。根据要求回答下列问题:
(1)烃A的键线式为,所含官能团名称是 ,用系统命名法命名烃A: 。
(2)有机物B的结构简式:CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)C(CH3)3,B是炔烃与氢气加成的产物,则此炔烃可能有 种结构。
(3)某烃C的相对分子质量为72,其结构中含有三个甲基,则该烃的结构简式为 ,该烃的一氯代物有 种。
(4)如图是有关乙炔的转化图,回答下列问题:聚氯乙烯(PVC)是生活中常用的塑料
丁的结构简式为 ,下列对于乙烯和聚乙烯的说法错误的是 。
A.乙烯是纯净物,聚乙烯是混合物
B.乙烯和聚乙烯都可以使溴水褪色
C.乙烯是聚乙烯的原料
D.常温下,乙烯是气体,聚乙烯是固体
反应①的化学方程式为 。
(5)高聚物的单体是 和 。
【答案】(1) 碳碳双键 4-甲基-2乙基-1-戊烯
(2)1
(3) CH3CH2CH(CH3)2 4
(4) CH3CHO B
(5)
【详解】(1)根据A的键线式可知其含有的官能团为碳碳双键,含碳碳双键的最长碳链为主链,有5个碳,离双键近的一端编号,2号位有乙基,4号位有甲基,名称为4-甲基-2乙基-1-戊烯;
(2)相邻C上均有2个H时去掉H可形成炔烃,只有最左侧可形成炔烃,共1种;
(3)相对分子质量为72的烃,采用商余法,但是不可能只有C原子,少一个C多12个H,故碳原子数为5,H原子数为12,则该烃为C5H12,有3个甲基的结构简式为CH3CH2CH(CH3)2,CH3CH2CH(CH3)2的一氯代物有4种;
(4)丁是乙炔与水反应得到,为乙炔水化法制乙醛,结构简式为CH3CHO;
A.乙烯是纯净物,聚乙烯是高分子化合物,是混合物,故A正确;
B.聚乙烯不含有碳碳双键,不可以使溴水褪色,故B错误;
C.乙烯发生加聚反应得到聚乙烯,乙烯是聚乙烯的原料,故C正确;
D.常温下,乙烯是气体,聚乙烯是高分子化合物,是固体,故D正确;
答案选B;
反应①是乙炔与HCl加成得到氯乙烯,化学方程式为;
(5)
高聚物的单体是和。
23.下列合成高分子化合物的反应及类型均正确的是( )
A.合成有机玻璃:缩聚反应
B.合成橡胶: 加聚反应
C.合成酚醛树脂: 缩聚反应
D.合成HT纤维:缩聚反应
【答案】C
【详解】A.CH2=C(CH3)—COOCH3中含碳碳双键,CH2=C(CH3)—COOCH3发生加聚反应合成有机玻璃,A项错误;
B.CH2=C(CH3)—CH=CH2发生加聚反应生成的高分子化合物的结构简式为,B项错误;
C.苯酚与甲醛发生缩聚反应合成酚醛树脂,方程式和反应类型都正确,C项正确;
D.产物的化学计量数错误,HCl的化学计量数应为2n-1,D项错误;
答案选C。
24.山梨酸是一种高效安全的防腐保鲜剂。其合成路线如图所示,下列说法正确的是( )
A.反应1属于加聚反应
B.根据溴水是否褪色可以鉴别巴豆醛和山梨酸
C.聚酯不能使酸性高锰酸钾褪色
D.聚酯中存在1个手性碳原子(注:连有四个不同的原子或基团的碳称为手性碳)
【答案】A
【详解】A.反应1没有小分子物质生成,属于加聚反应,故A正确;
B.巴豆醛、山梨酸都含有碳碳双键,都可以和溴水发生加成反应而褪色,用溴水不能鉴别二者,故B错误;
C. 聚酯中含碳碳双键、能使酸性高锰酸钾褪色,故C错误;
D. 聚酯中每1个链节存在1个手性碳原子,含n个手性碳原子,故D错误;
答案选A。
25.二氧化碳基聚碳酸酯是通过环氧化物和二氧化碳共聚得到的一种绿色高分子材料,一种聚碳酸酯M的合成方法如下。下列说法错误的是( )
A.K和M中均含有手性碳原子
B.依据M的合成原理,可推测合成M的过程中会产生含六元环的副产物
C.该材料性能优良,耐强酸和强碱
D.生成1mol M参加反应的CO2的物质的量为(m+n) mol
【答案】BC
【详解】A.由图可知,K分子中含有如图*所示的手性碳原子:,M分子中含有如图*所示的手性碳原子:,A正确;
B.由图可知,K分子、L分子中的碳氧环断裂与二氧化碳发生加聚反应生成M,所以合成M的过程中会产生含五元环的副产物,即:,B错误;
C.由图可知,M分子中含有的酯基在强酸或强碱溶液中会发生水解反应,所以使用该材料时应避免接触强酸或强碱,C错误;
D.根据反应可知,mmolK分子、nmolL分子与(m+n)mol发生加聚反应生成1molM,理论上消耗(m+n)molCO2,D正确;
故选BC;
26.化合物e是一种药物递送的良好载体,可用甲基水杨酸(a)为原料合成,合成路线如下图。下列说法正确的是( )
A.c分子一氯代物有6种 B.a和d都能与溴水发生反应
C.d和c反应生成e,反应类型是缩聚反应 D.e分子中采用杂化的原子共有个
【答案】A
【详解】A.化合物c中氢原子有6种,则一氯代物有6种,如图所示,A正确;
B.a含酚羟基,在邻对位上可与溴发生取代反应,d不能与溴水发生反应,B错误;
C.d和c反应生成e,该反应无小分子生成,是E开环后发生的加聚反应,C错误;
D.e分子中,链节内有3个C采用杂化,2个单键的氧原子采用杂化,链节外有1个C采用杂化,1个O采用杂化,则共有个,D错误;
故选A。
27.PPG是一种可降解的聚酯类高分子材料,PPG的一种合成路线如下:
已知:R1-CHO+R2CH2CHO
回答下列问题:
(1)G的结构简式为 ,B中含有官能团的名称为 。
(2)由B生成C的化学方程式为 。
(3)写出E物质与新制氢氧化铜悬浊液反应的化学方程式 。
(4)H的化学名称为 。
(5)由D 和H生成PPG的化学方程式为 。
(6)写出D的同分异构体中能同时满足下列条件的有机物结构简式: 。
①能与饱和 NaHCO3溶液反应产生气体
②既能发生银镜反应,又能发生水解反应
③核磁共振氢谱显示为3 组峰,且峰面积比为6:1:1
(7)D的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据) 完全相同,该仪器是 (填标号)。
a. 质谱仪 b. 红外光谱仪 c. 元素分析仪 d. 核磁共振仪
(8)以E为起始原料合成 选用必要的无机试剂,写出合成路线流程图: 。
【答案】(1) HOCH2CH2CHO 碳氯键
(2)+NaOH+NaCl+H2O
(3)
(4)1,3-丙二醇
(5)nHOOC(CH2)3COOH+nHO(CH2)3OH+(2n-1)H2O
(6)
(7)c
(8)
【分析】A和氯气发生取代反应生成B,根据B结构简式及反应条件可知 A为;B发生消去反应生成C为;C发生氧化反应生成D,E和F发生已知中反应生成G,G和氢气发生加成反应生成H,根据H分子式可知:F中含有一个碳原子,F为HCHO,G为HOCH2CH2CHO,G与氢气发生加成反应生成H为HOCH2CH2CH2OH,D与H发生缩聚反应生成PPG () 。
【详解】(1)由分析可知,G是HOCH2CH2CHO,由B的结构简式可知,B中含有官能团的名称为碳氯键;
(2)B是,B与NaOH的乙醇溶液共热,发生消去反应产生,反应方程式为:+NaOH+NaCl+H2O;
(3)乙醛能被新制氢氧化铜悬浊液氧化生成醋酸钠、氧化亚铜和水,反应为;
(4)H是HOCH2CH2CH2OH,名称为1,3-丙二醇;
(5)D和H发生脱水缩合生成PPG,化学方程式为nHOOC(CH2)3COOH+nHO(CH2)3OH+(2n-1)H2O;
(6)D是HOOC(CH2)3COOH,其同分异构体满足条件:①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体,说明分子中含有羧基;②既能发生银镜反应又能发生水解反应,说明含有甲酸酯基;③核磁共振氢谱显示为3组峰,且峰面积比为6∶1∶1,说明分子中含有3种H原子,这3种H原子的个数比是6∶1∶1,则同时满足该条件的同分异构体结构简式为:;
(7)D的所有同分异构体中,质谱仪能用高能电子流等轰击样品分子,使该分子失去电子变为带正电荷的分子离子和碎片离子,同分异构体得到的碎片不同,质谱仪显示信号不同;含有的官能团与基团不同,红外光谱仪显示信号不同;H元素所处化学环境不同,核磁共振仪显示信号不同;含有的元素相同,则元素分析仪显示信号完全相同,故在一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同,该仪器名称是元素分析仪,故合理选项是c;
(8)E是CH3CHO,以E为起始原料合成,首先是CH3CHO催化氧化产生CH3COOH,CH3CHO在碱性条件下发生加成反应产生,与H2在一定条件下发生加成反应产生,与CH3COOH在浓硫酸作催化剂条件下加热,发生酯化反应产生,故由CH3CHO合成路线流程图为:。
28.聚酰亚胺是重要的特种工程材料,广泛应用在航空、纳米、激光等领域。某聚酰亚胺的合成路线如图所示(部分反应条件略去)。
已知:①A为生活中常见的有机物,易溶于水。其质谱与核磁共振氢谱图如图所示。
②。
③。
回答下列问题:
(1)从成键角度解释物质A易溶于水的原因是 。
(2)物质B中不同化学环境下的氢原子有_______种。
A.1 B.2 C.3 D.4
(3)反应①的化学方程式是 。
(4)反应②的反应类型是_______
A.加成反应 B.消去反应 C.还原反应 D.取代反应
(5)物质E中的官能团名称为 。
(6)物质F的结构简式是 。
(7)下列关于CH3Cl说法正确的是_______。
A.CH3Cl属于饱和烃
B.CH3Cl中C原子的杂化方式为sp3杂化
C.CH3Cl为极性分子
D.光照条件下,1mol CH3Cl可与等量氯气充分反应生成1mol CH2Cl2
(8)试判断“聚合”步骤生成聚酰亚胺高聚物的过程是否实现了原子利用率100%,并解释理由 。
(9)结合以上信息,设计以甲苯和一氯甲烷为原料(无机试剂任选)制备邻苯二甲酸酐()的合成路线 。
【答案】(1)乙醇能与水形成分子间氢键,增大其溶解性
(2)D
(3)
(4)D
(5)酯基、硝基
(6)
(7)BC
(8)没有实现,该反应为缩聚反应,有H2O产生,因此原子利用率小于100%
(9)
【分析】E中硝基被还原,故E的结构简式为: ,D到E发生硝化反应,故D为 ,A和C发生酯化反应得到D,故A为C2H5OH,C为 ,根据B的分子式,可知B为 ;根据信息③,可知F为 ,F到G发生氧化反应,甲基被氧化为羧基,故G的结构简式为: ;根据信息②,G分子脱水生成H,H的结构简式为: ,H与发生聚合反应得到产物。
【详解】(1)A为C2H5OH,其能与水形成分子间氢键,使其易溶于水;
(2)B为 ,共有4种化学环境的氢原子,故选D;
(3)
反应①是苯甲酸和乙醇的酯化反应,化学方程式为:;
(4)反应②是硝基取代苯环的氢原子,故反应类型是取代反应,故选D;
(5)E的结构简式为: ,其官能团名称是硝基、酯基;
(6)由分析可知,物质F的结构简式为 ;
(7)A.CH3Cl含有氯原子,属于卤代烃,A错误;
B.CH3Cl中碳原子是饱和碳原子,杂化方式为sp3杂化,B正确;
C.CH3Cl中结构不对称,正负电荷中心不能重合,是极性分子,C正确;
D.CH3Cl与等量氯气充分反应,可能会生成二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳,因此生成二氯甲烷物质的量小于1mol,D错误;
故选BC;
(8)没有实现原子利用率100%,根据原子守恒,该反应会生成水分子,属于缩聚反应,因此原子利用率小于100%;
(9)由信息②可知,合成,需要发生信息②的反应,故需要在甲苯中甲基的邻位引入一个取代基,则由信息③可以实现此反应得到邻二甲苯,邻二甲苯氧化生成邻二苯甲酸,故合成路线是。
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