第1节 合成高分子的基本方法(同步练习)-【学而思·PPT课件分层练习】2024-2025学年高二化学选择性必修3（人教版2019）

第五章　合成高分子 第一节　合成高分子的基本方法 基础过关练 题组一　认识有机高分子 1.下列关于高分子的组成、结构、性质的说法正确的是 (　　) A.高分子的单体中一定含有 B.聚合反应得到的产物是纯净物 C.发生缩聚反应得到的高分子的单体至少有两种 D.由实验测得的某种合成高分子的相对分子质量是平均值 2.某高分子化合物的部分结构如下: ,下列说法不正确的是 (　　) A.聚合物的链节是 B.聚合物的分子式为(C2H2Cl2)n C.聚合物的单体是CHClCHCl D.若n为聚合度,则该聚合物的平均相对分子质量为97n 题组二　加成聚合反应 3.下列化学方程式书写正确的是 (　　) A.nCH2CH—CH3􀰷CH2CH2CH2􀰻 B. C.+nH2O +CH3COOH D.nCH2CH—CHCH—CH3 􀰷CH2—CHCH—CH2—CH2􀰻 4.(经典题)某高聚物的结构简式如图所示,下列有关叙述不正确的是 (　　) A.该高聚物是通过加聚反应生成的 B.合成该高聚物的单体有、、 C.1 mol该物质能与2 mol H2加成,生成不含的物质 D.该高聚物能被酸性KMnO4溶液氧化,也能使溴水褪色 题组三　缩合聚合反应 5.分别用下列各组物质作为单体,在一定条件下,通过缩合聚合反应能合成高分子的是 (　　) ①乙烯、丙烯、苯乙烯　②乙酸、乙醇　③1,6-己二酸、1,6-己二胺　④1,6-己二酸、1,2-丙二醇　⑤α-氨基乙酸、α-氨基丙酸 A.①③⑤　　　　B.①②③④ C.③④⑤　　　　D.①②③④⑤ 6.(教材习题改编)关于下列四种高聚物的说法中,不正确的是 (　　) ①　② ③ ④ A.①、②均可通过加聚反应制得 B.③、④均可通过缩聚反应制得 C.①、③的单体均能和NaOH溶液反应 D.①、②的单体均能和H2反应 7.(经典题)下列关于聚合物和的说法正确的是 (　　) A.两者的单体互为同分异构体 B.两者均由加聚反应生成 C.两者由相同的单体生成 D.两者的单体互为同系物 8.生物降解塑料能在微生物的作用下降解成CO2和水,从而消除废弃塑料对环境的污染。PHB塑料就属于这种塑料,其结构简式为。下列有关PHB的说法正确的是 (　　) A.PHB是一种聚酯,有固定的熔点 B.PHB的降解过程不需要氧气参加反应 C.合成PHB的单体是CH3CH2CH(OH)COOH D.通过加聚反应可以制得PHB 9.某高分子的结构片段如下: 下列说法不正确的是 (　　) A.该高分子中含有羧基、氨基、酰胺基 B.该高分子完全水解所得产物的单个分子中,苯环上的氢原子具有相同的化学环境 C.其结构简式为 D.通过质谱法可测定该高分子的平均相对分子质量 10.回答下列问题: (1)某PC的结构简式为,合成该聚合物的单体为双酚A()和　　　　　　(写结构简式)。合成PC时,通过蒸出　　　　(写结构简式)来提高产率。  (2)链状合成高分子可由有机化工原料R和其他无机试剂通过加成、水解、氧化、缩聚反应得到,则R是　　(填字母)。  A.1-丁烯　　　　 B.2-丁烯 C.1,3-丁二烯　　　　 D.乙烯 能力提升练 题组一　新情境中合成高分子的综合分析 1.某高聚物(M)结构如下,下列说法错误的是 (　　) A.　M的链节为 B.M可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 C.1 mol M最多和8 mol H2反应 D.M可由三种单体经加聚反应合成 2.有一种高分子,结构片段如图所示: 下列有关说法正确的是 (　　) A.该高分子由4种单体缩聚而成 B.该高分子的几种羧酸单体互为同系物 C.该高分子的单体之一为乙二醇,乙二醇可被O2连续催化氧化生成草酸 D.该高分子有固定熔、沸点,1 mol上述结构片段在NaOH溶液中完全水解,最多消耗5 mol NaOH 3.一种自修复材料在外力破坏后能够复原,其结构简式(图1)和修复原理(图2)如图所示。下列说法正确的是 (　　) 图1 图2 A.自修复过程中“—COOCH2CH2CH2CH3”基团之间形成了化学键 B.该材料可以接触强酸或强碱 C.合成该高分子的两种单体在水中的溶解度较大 D.该高分子可通过加聚反应合成 4.PPV是一种导电高分子,其合成反应为+ +(2n-1)HI。下列说法正确的是 (　　) A.属于芳香族化合物 B.PPV与聚苯乙烯的最小结构单元组成相同 C.该反应为加聚反应 D.1 mol PPV最多可与4n mol H2发生反应 题组二　合成高分子的路线设计与综合分析 5.烃的含氧衍生物X有如图转化关系,X只含有一种官能团,W的结构简式为。下列说法错误的是 (　　) A.Y和乙醇不互为同系物 B.1 mol X和1 mol甲醛分别与足量的银氨溶液反应,均能生成4 mol Ag C.由Y、Z生成W的反应类型为缩聚反应 D.X为W的单体 6.(经典题)制造隐形眼镜的功能高分子材料(M)的合成路线如下所示。下列说法正确的是 (　　) A.M分子中含3种官能团 B.E→F的方程式为BrCH2CH2Br+2NaOH HOCH2CH2OH+2NaBr C.有机物G可以发生氧化反应、加成反应和取代反应 D.1 mol H在酸性条件下充分水解可以得到1 mol G和1 mol F 7.高分子M广泛用于牙膏、牙科黏合剂等口腔护理产品,合成路线如下: 下列说法错误的是 (　　) A.试剂a是甲醇,B分子中可能共平面的原子最多8个 B.化合物B的核磁共振氢谱有三组峰,峰面积比为3∶2∶1 C.用于合成化合物C的原料丁烯二酸可以是顺丁烯二酸,也可以是反丁烯二酸 D.合成M的聚合反应是加聚反应 8.PBS是一种可降解的聚酯类高分子材料,可由马来酸酐等原料经如图所示路线合成。 已知:+(R、R1、R2代表H或烃基) 回答下列问题: (1)A→B的反应类型是　　　　　　　 　;B的结构简式是　　　　　　　　　。  (2)C中含有的官能团名称是　　　　　　　　　　;D的名称(系统命名)是　　　　　。  (3)半方酸是马来酸酐的同分异构体,每个分子中含1个环(四元碳环)和1个羟基,但不含O—O键。半方酸的结构简式是　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)由B和D合成PBS的化学方程式是　　　　　　　　　　。  答案与分层梯度式解析 基础过关练 1.D 2.A 3.B 4.C 5.C 6.C 7.D 8.C 9.C 1.D　高分子的单体中不一定含有,A错误;聚合反应得到的产物是混合物,B错误;发生缩聚反应得到的高分子的单体可能是一种,C错误;高分子为混合物,实验测得的某种高分子的相对分子质量是平均值,D正确。 2.A　因碳碳单键可以旋转,则可判断题给聚合物的重复结构单元(即链节)为,该聚合物的结构简式为,分子式为(C2H2Cl2)n,平均相对分子质量为97n,单体是CHClCHCl。 3.B　加聚反应的化学方程式应为nCH2CHCH3,A错误;高聚物水解的化学方程式应为+nH2O +nCH3COOH,C错误;产物应为,D错误。 4.C　该高聚物是通过加聚反应生成的,A正确;由该高聚物的结构简式可知其单体为、、,B正确;1 mol该物质含2n mol碳碳双键,最多能和 2n mol H2加成,生成不含的物质,C错误;该高聚物中含碳碳双键,能发生氧化反应使酸性KMnO4溶液褪色,能发生加成反应使溴水褪色,D正确。 5.C　根据缩聚反应的特点,单体一般含有2个或2个以上的官能团(破题关键),③中2个单体分别含有2个—COOH和2个—NH2;④中2个单体分别含有2个—COOH和2个—OH;⑤中2个单体均含有 —COOH和—NH2。 归纳总结　常见的缩聚反应主要有羟基和羧基的缩聚(包括二元羧酸和二元醇的缩聚、羟基酸的缩聚等)、酚和醛的缩聚以及氨基和羧基的缩聚(包括二元羧酸和二元胺的缩聚、氨基酸的缩聚等)。 6.C　①的单体为,③的单体为对苯二甲酸和乙二醇,和对苯二甲酸均能与NaOH溶液反应,乙二醇不能与NaOH溶液反应,C错误。 7.D　两种高分子的主链中均含肽键,均由缩聚反应生成,B不正确;两者的单体分别为甘氨酸和丙氨酸,甘氨酸和丙氨酸互为同系物,A、C不正确,D正确。 8.C　PHB中含有酯基,是一种聚酯,PHB是高分子化合物,属于混合物,没有固定的熔点,A错误;PHB的降解过程为先水解生成2-羟基丁酸,再被O2氧化为CO2和H2O,B错误;合成PHB的单体为CH3CH2CH(OH)COOH,C正确;PHB是聚酯类高分子,通过缩聚反应制得,D错误。 方法点津 解答有关有机高分子单体问题的思维流程 　　判断有机高分子单体时,要先判断是加聚产物还是缩聚产物。 (1)若是加聚产物,判断方法:高聚物→链节→半键还原、双键重现→正推验证。若半键还原无法形成完整双键可考虑再断裂单键构成完整双键(此时不是一种单体)或断裂双键构成完整双键(此时单体是二烯烃)。 (2)若是缩聚产物,可依据官能团的形成过程逆向推出单体,把失去的小分子分拆后加在相应位置。 9.C　该高分子的结构简式为,分子中含有羧基、氨基、酰胺基,A正确、C错误;该高分子完全水解生成的单体分别为对苯二甲酸、对苯二胺,二者分子中苯环上均只含1种H,B正确;可通过质谱法测定该高分子的平均相对分子质量,D正确。 10.答案　(1)　CH3OH　(2)D 解析　(1)由PC的结构简式可知,合成该聚合物的单体为双酚A和。双酚A和发生缩聚反应生成PC和甲醇,所以合成PC时,通过蒸出CH3OH能促使反应正向进行,从而提高产率。 (2)该合成高分子是由乙二醇和乙二酸发生缩聚反应得到的。根据题意可知,R为乙烯,乙烯可与Br2加成生成CH2BrCH2Br,CH2BrCH2Br发生水解反应生成乙二醇,乙二醇可被氧化为乙二酸。 能力提升练 1.C 2.C 3.D 4.A 5.D 6.C 7.C 1.C　链节是指聚合物中不断重复的单元,因此M的链节为,A正确;M中含有碳碳双键和醛基,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B正确;M中能与H2发生加成反应的有苯环、醛基、碳碳双键,M为高聚物,因此1 mol M最多和8n mol H2反应,C错误;由高分子结构可知其由苯乙烯、苯乙炔和 CH3CH CH—CHO三种单体加聚得到,D正确。 2.C　由该高分子的结构片段可知,该高分子的单体有HOCH2CH2OH、HOOC—COOH、、、HOOCCH2COOH,共五种,故A错误;互为同系物的是HOOC—COOH与HOOCCH2COOH,对苯二甲酸和它们不互为同系物,故B错误;乙二醇催化氧化生成乙二醛,乙二醛催化氧化生成乙二酸,乙二酸即草酸,故C正确;高分子为混合物,无固定熔、沸点,1 mol题述结构片段在NaOH溶液中完全水解,最多消耗 6 mol NaOH,故D错误。 3.D　由图2可知,自修复过程中“—COOCH2CH2CH2CH3”基团之间没有形成化学键,A错误;该高分子化合物中含酯基,遇强酸、强碱均能发生水解,故使用时应避免接触强酸或强碱,B错误;由该高分子的结构简式可知,该高分子的单体为和,两种单体均为酯类,在水中的溶解度较小,C错误;该高分子可通过加聚反应合成,D正确。 4.A　中含苯环,属于芳香族化合物,A正确;聚苯乙烯的最小结构单元中没有碳碳双键,而PPV的最小结构单元中有碳碳双键,二者组成不相同,B错误;该反应除生成高分子PPV外,还生成小分子HI,属于缩聚反应,C错误;碳碳双键和苯环都能与H2加成,则1 mol PPV最多能与8n mol H2发生反应,D错误。 5.D　根据高聚物的结构简式可知,其单体为HOOC—COOH、HOCH2CH2OH,根据转化关系可知,Y为HOCH2CH2OH,Z为 HOOC—COOH,则X为OHC—CHO。Y为HOCH2CH2OH,与乙醇含有的羟基数目不同,二者不互为同系物,A正确;X为OHC—CHO,1 mol X与足量银氨溶液反应生成4 mol Ag,1个HCHO分子相当于含有2个醛基,1 mol甲醛与足量的银氨溶液反应生成4 mol Ag,B正确;乙二酸与乙二醇反应生成高聚物,同时有小分子物质水生成,该反应类型为缩聚反应,C正确;该高聚物的单体为HOOC—COOH、HOCH2CH2OH,D错误。 6.C　由M的结构简式可知,H发生加聚反应得M,则H的结构为;起始原料为乙烯,则H由乙二醇(F)和(G)发生酯化反应得到;乙烯与溴单质反应生成1,2-二溴乙烷(E),1,2-二溴乙烷水解生成乙二醇。 M分子中含酯基、羟基2种官能团,A错误;E→F反应的方程式为BrCH2CH2Br+2NaOH HOCH2CH2OH+2NaBr,B错误;有机物G是,含有碳碳双键,可以发生氧化反应、加成反应,含有羧基,可以发生取代反应,C正确;在酸性条件下不能完全水解,故1 mol H在酸性条件下充分水解生成的F、G均小于1 mol,D错误。 7.C　由M的结构简式可知,CH2 CHOCH3与发生加聚反应生成M,则B为CH2 CHOCH3,C为,乙炔与甲醇加成生成 CH2 CHOCH3。 根据上述分析可知,试剂a为甲醇,化合物B为CH2 CH—O—CH3,分子中可能共平面的原子最多8个,A正确;化合物B的结构简式为CH2 CHOCH3,核磁共振氢谱有三组峰,峰面积比为3∶2∶1,B正确;丁烯二酸存在(反式结构)、(顺式结构),反式结构两个羧基在空间上处于碳碳双键异侧的位置,不易分子内脱水形成酸酐(破题关键),顺式结构的两个羧基在空间上处于碳碳双键同侧的位置,容易分子内脱水形成酸酐,应该用顺丁烯二酸为原料,C错误。 8.答案　(1)加成反应　HOOCCH2CH2COOH (2)碳碳三键、羟基　1,4-丁二醇 (3) (4)nHOOCCH2CH2COOH+nHOCH2CH2CH2CH2OH +(2n-1)H2O 解析　(1)A→B是与氢气发生的加成反应,故B的结构简式为HOOCCH2CH2COOH。(2)根据已知信息和D的结构简式可知,C的结构简式为,其中所含官能团的名称为碳碳三键、羟基。(3)根据马来酸酐的分子式(C4H2O3)和半方酸的结构特点可写出半方酸的结构简式。 学科网（北京）股份有限公司 $$