第五章 合成高分子【B卷·测试卷】-2024-2025学年高二化学同步单元AB卷（黑吉辽蒙专用，人教版2019选择性必修3）

第五章 合成高分子 测试卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 第I卷 选择题（共45分） 一、选择题（本大题共15个小题，每题3分，共45分，每题只有一个选项符合题目要求。） 1．文物是文化传承的重要载体。下列文物的主要材质为有机高分子的是 文物 选项 A．黄釉陶制瓦当 B．鸟兽纹锦 C．双兽三轮青铜盘 D．高足瓷盖碗 A．A B．B C．C D．D 2．下列化学用语或图示表达错误的是 A．顺式聚异戊二烯的结构简式： B．苯酚的空间填充模型： C．3-戊醇的键线式： D．乙醇的核磁共振氢谱： 3．化学推动社会发展。下列说法错误的是 A．飞机使用的航空煤油主要由石油的分馏得到 B．制造一次性餐具的聚乳酸为天然有机高分子材料 C．酱油中添加的乙二胺四乙酸铁钠为营养强化剂 D．喷洒波尔多液防治农作物病虫害主要利用重金属盐使蛋白质变性的原理 4．下列化学用语错误的是 A．基态镍原子的结构示意图： B．用电子式表示的形成过程： C．异戊二烯的高聚物： D．的电离方程式： 5．科技发展见证自立自强的奋进中国。下列说法错误的是 A．酚醛树脂既可能有热塑性，也可能有热固性 B．宇树智能机器狗使用的关键材料PEEK树脂（聚醚醚酮）是无机非金属材料 C．“新方法实现单碱基到超大片段DNA精准操纵”，DNA属于生物大分子 D．聚四氟乙烯通过加聚反应制得，可用于制作不粘锅的耐热涂层 6．“科技兴国，高质量发展”一直是我国建设现代化国家的重要战略方针。下列说法不正确的是 A．聚碳酸酯不属于新型无机非金属材料 B．丝绸富含酰胺基，具有良好的吸湿性 C．聚乳酸具有良好的生物相容性和生物可吸收性，可以用作手术缝合线 D．利用合成脂肪酸，实现了无机小分子向有机高分子的转变 7．科学家利用催化剂Ru/TiO2将废弃塑料PET (聚对苯二甲酸乙二酯)一步转化为苯、甲苯和二甲苯。下列说法正确的是 A．PET属于天然高分子 B．催化剂 Ru/TiO2可提高上述反应的平衡转化率 C．由单体合成PET的反应类型为加聚反应 D．苯、甲苯和二甲苯互为同系物 8．下列化学(离子)方程式书写错误的是 A．向银氨溶液中加入足量的稀盐酸： B．向溶液中滴加溶液： C．牙膏中添加氟化物能预防龋齿的原因： D．涤纶的制备n+nHOCH2CH2OH→+(2n-1)H2O 9．人造海绵的主要成分是聚氨酯，合成方法如图，下列说法不正确的是 +nHOCH2CH2OH→ A．M的分子式为C15H10N2O2 B．聚氨酯和蛋白质分子的某些化学性质相似 C．聚氨酯在一定条件下能发生水解反应 D．合成聚氨酯的反应属于缩聚反应 10．抗肿瘤新型药物西利替尼结构如图。关于该药物的说法正确的是 A．含有2个手性碳原子 B．C、N、O原子均有2种杂化形式 C．能发生加成反应、取代反应和缩聚反应 D．虚框内N原子提供4个电子参与形成大键 11．某高分子的循环利用过程如图所示。下列说法正确的是(不考虑立体异构) A．b的分子式为 B．a的链节与b分子中氢元素的质量分数相同 C．b中碳原子杂化方式均为杂化 D．b与发生加成反应最多可生成3种二溴代物 12．不饱和聚酯(UP)是生产复合材料“玻璃钢”的基体树脂材料。如图是合成UP的流程： 下列说法正确的是 A．丙可被酸性KMnO4溶液直接氧化制单体1 B．合成UP的流程中第Ⅲ步与第Ⅳ步可以交换顺序 C．调节单体的投料比，控制m和n的比值，可获得性能不同的高分子材料 D．单体1、2、3经加聚反应制得UP 13．马来酸(P)在医药、农药、食品等方面有广泛的应用。一定条件下，其与氢气加成的反应过程如图甲，反应过程中各物质的物质的量分数与反应时间的关系如图乙。下列说法错误的是 A．物质P和N互为顺反异构体 B．焓变： C．活化能：反应①>反应② D．物质Q可以与乙二醇发生缩聚反应 14．一种利用循环电势改变催化剂活性，有效调控聚合物链结构的原理示意图如下。 下列说法不正确的是 A．铁催化剂的价态在+3和+2之间切换，分别催化有机化合物A和B的聚合反应 B．催化剂1转化为催化剂2，发生得电子的还原反应 C．A聚合反应的方程式为 D．A和B共聚反应的方程式为 15．有机化学反应中，选择合适的溶剂非常重要。有机物就是一种应用广泛的溶剂，可以溶解纤维、树脂、橡胶等难溶物质，广泛应用于涂料、油漆等领域。科研人员采用一步烷氧基化法制备M的方程式为： 下列说法正确的是 A．M中含有一种官能团 B．1mol M最多可与nmol NaOH反应 C．、2、3…一系列的M互为同系物 D．与甲具有相同官能团的芳香族同分异构体还有5种不含立体异构 第II卷 非选择题（共55分） 二、非选择题（本大题共4个小题，共55分。除标注外，每空2分。） 16.（13分） 芳香族化合物是化学工业中的重要原料，具有广泛的应用。 (1)间氨基苯甲酸乙酯的合成路线如下图所示： ①的一种副产物分子式为，其结构简式为 。 ②由D生成间氨基苯甲酸乙酯的反应类型为 。 ③D的一种同分异构体同时满足下列条件，写出其结构简式： 。 I．能发生水解反应，水解产物之一能使显色 Ⅱ．分子中含有，有4种化学环境不同的氢原子 (2)实验室通过苯甲醛与乙酸酐反应制备肉桂酸的原理如下： 主要实验装置和步骤如下： I．在下图装置的三颈瓶中先后加入无水、苯甲醛和乙酸酐，振荡混合均匀。在加热回流。反应过程中颜色逐渐加深，并伴有棕红色高分子树脂出现。 Ⅱ．向反应液中加入适量沸水和固体碳酸钠，再用水蒸气蒸馏。 Ⅲ．剩余反应液体中加入少许活性炭，加热煮沸，趁热过滤，得无色透明溶液。 Ⅳ．滤液用浓盐酸酸化、冷水浴冷却、结晶、过滤、洗涤干燥。 回答以下问题： ①步骤中生成的“棕红色高分子树脂”结构简式为 。 ②在步骤Ⅱ中，固体碳酸钠的量应控制在当溶液呈弱碱性即可，固体碳酸钠不宜加入太多的原因可能是 。 ③在步骤Ⅱ中，需控制“趁热”过滤的原因是 。 (3)已知苯甲醛在碱性条件下可发生：。 已知：苯甲醛(常温下液体)、苯甲醇(常温下液体)和苯甲酸(常温下固体)均易溶于有机溶剂，均微溶于水。 补充完整由苯甲醛制取苯甲酸晶体的实验方案：向一定量苯甲醛中加入适量溶液，加热至完全反应， 。(须使用的试剂和仪器：苯、浓盐酸、蒸馏水、分液漏斗) 17．（14分）实验室制备酚醛树脂的实验装置如图所示，主要步骤如下： ①在大试管中加入2 g苯酚和3 mL 40%的甲醛溶液。 ②再加入1 mL浓盐酸，装好实验装置。 ③将试管水浴加热至沸腾，到反应不再剧烈进行时，过一会儿便可停止加热。 ④取出试管中的黏稠固体，用水洗净得到产品。 填写下列空白： (1)在装置中，试管口加一带塞的长直导管的作用是 。 (2)加入浓盐酸的作用是 。 (3)此反应需水浴加热，不用温度计控制水浴温度的原因是 。 (4)采用水浴加热的好处是 。 (5)实验完毕后，若试管用水不易洗涤，可以加入少量 浸泡几分钟，然后洗净。 (6)写出实验室制取酚醛树脂的化学方程式： ，此有机反应类型是 。 (7)该实验装置中的一处错误是 。 18．（14分）甲醇的合成与应用具有广阔的发展前景。 Ⅰ.合成甲醇的部分工艺流程如下：原料气预热装置→合成反应器甲醇 (1)甲烷与水蒸气反应制备合成甲醇的原料气CO、和。 甲烷与水蒸气反应生成和的热化学方程式为 。 (2)在催化剂的作用下，200~300℃时，合成反应器内发生反应： ⅰ. ⅱ. ①一段时间内，记录合成反应器出、入口样品的温度，数据如图所示。曲线 (填“a”或“b”)是合成反应器出口样品的温度。 ②如果你是工程师，请对合成反应器中压强的控制提出建议并说明理由： 。合成反应器中有少量的副反应，会生成二甲醚、甲酸甲酯等。已知沸点：甲醇64.7℃；二甲醚；甲酸甲酯32.0℃。 ③CO和生成二甲醚的化学方程式是 。 ④从合成反应器出来的产品经分离提纯可以得到甲醇，请简述该方法 。 Ⅱ.如图为甲醇燃料电池的示意图。 (3)①通入的一侧是燃料电池的 极(填“正”或“负”)。 ②质子交换膜材料的合成是燃料电池的核心技术。我国科研人员研发的一种质子交换膜材料的结构片段如下，它由三种单体缩聚而成。 已知： 单体的结构简式是： 、 、 。 19．（14分）聚碳酸酯又称塑料，是一类分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，可由碳酸酯与双酚类聚合而成。某聚碳酸酯I()由于结构上的特殊性，具有良好的透光性，可制成车船的挡风玻璃，以及眼镜镜片、光盘等，下图是合成该聚碳酸酯的一种途径。 已知：+HOR2+HOR1。 回答下列问题： (1)A的核磁共振氢谱有 组峰，有机物B的名称为 。 (2)B→C反应类型为 ，有机物E的结构简式为 。 (3)有机物H的官能团的名称为 ，H分子中共平面的碳原子至少有 个。 (4)B与CO2反应时，生成C而不是的原因是 。 (5)D与H生成I的化学方程式为 。 (6)参照上述合成路线，设计以乙醇为原料制备碳酸二乙酯的合成路线 。(无机试剂任选) / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第五章 合成高分子 测试卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 第I卷 选择题（共45分） 一、选择题（本大题共15个小题，每题3分，共45分，每题只有一个选项符合题目要求。） 1．文物是文化传承的重要载体。下列文物的主要材质为有机高分子的是 文物 选项 A．黄釉陶制瓦当 B．鸟兽纹锦 C．双兽三轮青铜盘 D．高足瓷盖碗 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．黄釉陶制瓦主要成分是硅酸盐，属于无机非金属材料 ，不是有机高分子材料，A选项错误； B．鸟兽纹锦主要成分是蛋白质，蛋白质是天然有机高分子化合物 ，B选项正确； C．双兽三轮青铜盘主要材质是青铜，青铜是金属材料（铜合金 ），属于无机材料，不是有机高分子材料，C选项错误； D．高足瓷盖碗主要成分是硅酸盐，属于无机非金属材料 ，不是有机高分子材料，D选项错误； 故答案选B。 2．下列化学用语或图示表达错误的是 A．顺式聚异戊二烯的结构简式： B．苯酚的空间填充模型： C．3-戊醇的键线式： D．乙醇的核磁共振氢谱： 【答案】C 【详解】A．异戊二烯的结构简式为，顺式聚异戊二烯的结构简式为，A正确； B．苯酚的结构简式为，其空间填充模型为，B正确； C．3-戊醇的键线式为，C错误； D．乙醇的结构简式为CH3CH2OH，核磁共振氢谱峰面积比3∶2∶1，D正确； 故选C。 3．化学推动社会发展。下列说法错误的是 A．飞机使用的航空煤油主要由石油的分馏得到 B．制造一次性餐具的聚乳酸为天然有机高分子材料 C．酱油中添加的乙二胺四乙酸铁钠为营养强化剂 D．喷洒波尔多液防治农作物病虫害主要利用重金属盐使蛋白质变性的原理 【答案】B 【详解】A．石油经过分馏可以得到汽油、煤油、航空煤油、柴油、重油等，A正确； B．聚乳酸中含有酯基，易水解，而降解；可降解餐具用聚乳酸制造，聚乳酸是人工合成的高分子材料，B错误； C．补铁酱油在酱油中加入一种新型铁强化剂乙二胺四乙酸铁钠，使普通酱油在添加了这种铁强化剂之后具有补充铁元素的功效，属于营养强化剂，C正确； D．波尔多液是氢氧化钙浊液和硫酸铜组成的混合物，喷洒波尔多液防治农作物病害，利用的是蛋白质遇到重金属盐发生变性，D正确， 故答案为：B。 4．下列化学用语错误的是 A．基态镍原子的结构示意图： B．用电子式表示的形成过程： C．异戊二烯的高聚物： D．的电离方程式： 【答案】B 【详解】 A．镍为28号元素，则基态镍原子的结构示意图：，A正确； B．为离子化合物，则用电子式表示的形成过程：，B错误； C．异戊二烯的结构简式为：，聚合时2个双键同时断裂，其中2，3号位断裂的键重新结合形成一个新的双键，1，4号位断裂的键互相交叉连接形成高分子聚合物，则高聚物的结构简式为，C正确； D．电离出氢离子和硫离子，氢离子在溶液中以水合氢离子形式存在，故电离方程式为，D正确； 故选B。 5．科技发展见证自立自强的奋进中国。下列说法错误的是 A．酚醛树脂既可能有热塑性，也可能有热固性 B．宇树智能机器狗使用的关键材料PEEK树脂（聚醚醚酮）是无机非金属材料 C．“新方法实现单碱基到超大片段DNA精准操纵”，DNA属于生物大分子 D．聚四氟乙烯通过加聚反应制得，可用于制作不粘锅的耐热涂层 【答案】B 【详解】A．苯酚与甲醛在不同条件下既可能生成线型高分子，也可能生成网状高分子，故既可能有热塑性，也可能有热固性，故A正确； B．聚醚醚酮是有机材料，故B错误； C．DNA由脱氧核苷酸组成，属于生物大分子，故C正确； D．聚四氟乙烯高温下较稳定，常做不粘锅的耐热涂层，故D正确； 答案选B。 6．“科技兴国，高质量发展”一直是我国建设现代化国家的重要战略方针。下列说法不正确的是 A．聚碳酸酯不属于新型无机非金属材料 B．丝绸富含酰胺基，具有良好的吸湿性 C．聚乳酸具有良好的生物相容性和生物可吸收性，可以用作手术缝合线 D．利用合成脂肪酸，实现了无机小分子向有机高分子的转变 【答案】D 【详解】A．聚碳酸酯属于有机高分子化合物，不属于新型无机非金属材料，A正确； B．丝绸因富含酰胺基等亲水性基团，且具有多孔结构，确实表现出良好的吸湿性，B正确； C．聚乳酸具有生物可降解性，可被人体吸收，广泛用于手术缝合线等医疗领域，C正确； D．脂肪酸相对分子质量较小，不属于有机高分子，D错误； 故选D。 7．科学家利用催化剂Ru/TiO2将废弃塑料PET (聚对苯二甲酸乙二酯)一步转化为苯、甲苯和二甲苯。下列说法正确的是 A．PET属于天然高分子 B．催化剂 Ru/TiO2可提高上述反应的平衡转化率 C．由单体合成PET的反应类型为加聚反应 D．苯、甲苯和二甲苯互为同系物 【答案】D 【详解】A．PET(聚对苯二甲酸乙二酯)是由对苯二甲酸和乙二醇通过缩聚反应合成的高分子化合物，属于合成高分子，而不是天然高分子，A错误； B．催化剂Ru/TiO2只能改变反应速率，不能使平衡发生移动，所以不能提高上述反应的平衡转化率，B错误； C．由对苯二甲酸和乙二醇合成PET的反应中，除了生成高分子化合物PET外，还有小分子水生成，反应类型为缩聚反应，而不是加聚反应，C错误； D．苯、甲苯和二甲苯结构相似，都含有一个苯环，分子组成上依次相差一个或两个“CH2”原子团，互为同系物，D正确； 故答案为：D。 8．下列化学(离子)方程式书写错误的是 A．向银氨溶液中加入足量的稀盐酸： B．向溶液中滴加溶液： C．牙膏中添加氟化物能预防龋齿的原因： D．涤纶的制备n+nHOCH2CH2OH→+(2n-1)H2O 【答案】B 【详解】A．向银氨溶液中加入足量的稀盐酸反应生成、和，反应的离子方程式为：，A正确； B．向溶液中滴加溶液，双氧水在Fe3+催化作用下分解为水和氧气，反应方程式为： ，B错误； C．牙膏中添加氟化物，将羟基磷灰石[Ca5(PO4)3OH]转化为更难溶、更坚硬的氟磷灰石[Ca5(PO4)3F]，从而预防龋齿，原因是：，C正确； D．对苯二甲酸与乙二醇发生缩聚反应制备涤纶，化学方程式为：n+nHOCH2CH2OH→+(2n-1)H2O，D正确； 故选B。 9．人造海绵的主要成分是聚氨酯，合成方法如图，下列说法不正确的是 +nHOCH2CH2OH→ A．M的分子式为C15H10N2O2 B．聚氨酯和蛋白质分子的某些化学性质相似 C．聚氨酯在一定条件下能发生水解反应 D．合成聚氨酯的反应属于缩聚反应 【答案】D 【详解】A．根据M的结构简式，其分子式为C15H10N2O2，A正确； B．聚氨酯和蛋白质分子中均含有酰胺基，则某些化学性质相似，如水解，B正确； C．聚氨酯中含有酯基和酰胺基，在一定条件下能发生水解反应，C正确； D．合成聚氨酯的反应中，M中的碳氮双键与乙二醇中羟基的H原子、O原子发生加成反应，属于加成聚合反应，D错误； 故选D。 10．抗肿瘤新型药物西利替尼结构如图。关于该药物的说法正确的是 A．含有2个手性碳原子 B．C、N、O原子均有2种杂化形式 C．能发生加成反应、取代反应和缩聚反应 D．虚框内N原子提供4个电子参与形成大键 【答案】A 【详解】 A．手性碳原子为碳原子周围连接四个不同的原子或原子团，含有两个手性碳原子：，A正确； B．C的杂化方式有sp、sp2、sp3三种杂化方式，B错误； C．结构中有叁键、苯环可以加成反应，苯环上可以发生取代反应，不能发生缩聚反应，C错误； D．虚框中的N原子为sp2杂化，每个N原子提供一个电子参与大π键，共提供2个电子，D错误； 答案选A。 11．某高分子的循环利用过程如图所示。下列说法正确的是(不考虑立体异构) A．b的分子式为 B．a的链节与b分子中氢元素的质量分数相同 C．b中碳原子杂化方式均为杂化 D．b与发生加成反应最多可生成3种二溴代物 【答案】B 【详解】A．根据b的结构简式，可得b的分子式，A错误； B．加聚物a是由单体b聚合而成，其链节与单体分子式相同，则a和b的氢元素的质量分数相同，B正确； C．b中R为，含有饱和碳原子，饱和碳原子的阶层电子对数为4，采取杂化，双键碳原子价层电子对数为3，采取的杂化方式为，C错误； D．b与发生加成反应可形成以下二溴代物：、、、，最多可生成4种二溴代物，D错误； 故选B。 12．不饱和聚酯(UP)是生产复合材料“玻璃钢”的基体树脂材料。如图是合成UP的流程： 下列说法正确的是 A．丙可被酸性KMnO4溶液直接氧化制单体1 B．合成UP的流程中第Ⅲ步与第Ⅳ步可以交换顺序 C．调节单体的投料比，控制m和n的比值，可获得性能不同的高分子材料 D．单体1、2、3经加聚反应制得UP 【答案】C 【分析】 根据缩聚反应的高聚物与单体之间的关系可推知，不饱和聚酯(UP)的单体有三个，分别是HOCH2CH2OH、HOOCCH=CHCOOH、，从合成UP流程来看，甲的分子式为C4H6，则甲为单炔烃或二烯烃，应是合成单体HOOCCH=CHCOOH的原料，推断甲为CH2=CH-CH=CH2，甲与Br2发生加成反应生成乙，则乙的结构简式为CH2BrCH=CHCH2Br，乙发生水解反应生成的丙为HOCH2CH=CHCH2OH，丙与HBr发生加成反应生成HOCH2CH2CHBrCH2OH，经连续催化氧化生成戊，则戊的结构简式为HOOCCH2CHBrCOOH，戊发生消去反应生成单体1，则单体1的结构简式为HOOCCH=CHCOOH，另外两种单体为HOCH2CH2OH、，最后单体1、2、3经缩聚反应制得UP，据此解答。 【详解】A．由分析可知，丙为HOCH2CH=CHCH2OH，单体1的结构简式为HOOCCH=CHCOOH，因丙中的醇羟基和碳碳双键均能被酸性高锰酸钾溶液氧化，所以丙不能被酸性KMnO4溶液直接氧化制单体1，A错误； B．由分析可知，丙为HOCH2CH=CHCH2OH，合成UP的流程中第Ⅲ步为丙与HBr加成，而第Ⅳ步为将醇羟基连续氧化为羧基，若第Ⅲ步与第Ⅳ步交换顺序，则碳碳双键也将被氧化而遭破坏，所以合成UP的流程中第Ⅲ步与第Ⅳ步不可以交换顺序，B错误； C．调节单体的投料比，控制m和n的比值，可生成不同的缩聚产物，可获得性能不同的高分子材料，C正确； D．由分析可知，单体1的结构简式为HOOCCH=CHCOOH，另外两种单体为HOCH2CH2OH、，单体1、2、3反应生成时还有水生成，所以单体1、2、3经缩聚反应制得UP，D错误； 故选C。 13．马来酸(P)在医药、农药、食品等方面有广泛的应用。一定条件下，其与氢气加成的反应过程如图甲，反应过程中各物质的物质的量分数与反应时间的关系如图乙。下列说法错误的是 A．物质P和N互为顺反异构体 B．焓变： C．活化能：反应①>反应② D．物质Q可以与乙二醇发生缩聚反应 【答案】B 【详解】A．由题图甲可知，物质P和N分子式相同，均含有碳碳双键，且P中羧基在碳碳双键的同一侧，N中羧基在碳碳双键的不同侧，二者互为顺反异构体，A正确； B．从图中可知，反应②=反应①+反应③，根据盖斯定律，焓变：，B错误； C．据图乙可知，相同时间内，生成Q的物质的量分数大于N，说明反应速率：反应①小于反应②，活化能：反应①>反应②，C正确； D．Q中含有两个羧基，乙二醇中含有2个羟基，物质Q可以与乙二醇发生缩聚反应，D正确； 故选B。 14．一种利用循环电势改变催化剂活性，有效调控聚合物链结构的原理示意图如下。 下列说法不正确的是 A．铁催化剂的价态在+3和+2之间切换，分别催化有机化合物A和B的聚合反应 B．催化剂1转化为催化剂2，发生得电子的还原反应 C．A聚合反应的方程式为 D．A和B共聚反应的方程式为 【答案】D 【详解】A．根据图知，铁催化剂中价态为+2、+3，有机物A、B都在铁催化剂的条件下发生聚合反应，所以铁催化剂的价态在+3和+2之间切换，分别催化有机化合物A和B的聚合反应，故A正确； B．催化剂1转化为催化剂2时，Fe元素的化合价由+3价变为+2价，得电子化合价降低发生还原反应，故B正确； C．在催化剂的条件下，A聚合生成高分子化合物，反应方程式为，故C正确； D．mmolA和nmolB共聚反应生成，反应方程式为，故D错误； 答案选D。 15．有机化学反应中，选择合适的溶剂非常重要。有机物就是一种应用广泛的溶剂，可以溶解纤维、树脂、橡胶等难溶物质，广泛应用于涂料、油漆等领域。科研人员采用一步烷氧基化法制备M的方程式为： 下列说法正确的是 A．M中含有一种官能团 B．1mol M最多可与nmol NaOH反应 C．、2、3…一系列的M互为同系物 D．与甲具有相同官能团的芳香族同分异构体还有5种不含立体异构 【答案】D 【详解】A．M中含有醚键和酯基，共2种官能团，故A错误； B．M中只含1个酯基，1mol M最多可与1mol NaOH反应，故B错误； C．、2、3…时分子相差n个，同系物分子中相差n个，则不互为同系物，故C错误； D．与甲具有相同官能团的芳香族同分异构体，若苯环上只有一个支链可以是或，若苯环上有两个取代基为和，在苯环上有邻、间、对三种位置，共种，故D正确； 选D。 第II卷 非选择题（共55分） 二、非选择题（本大题共4个小题，共55分。除标注外，每空2分。） 16.（13分） 芳香族化合物是化学工业中的重要原料，具有广泛的应用。 (1)间氨基苯甲酸乙酯的合成路线如下图所示： ①的一种副产物分子式为，其结构简式为 。 ②由D生成间氨基苯甲酸乙酯的反应类型为 。 ③D的一种同分异构体同时满足下列条件，写出其结构简式： 。 I．能发生水解反应，水解产物之一能使显色 Ⅱ．分子中含有，有4种化学环境不同的氢原子 (2)实验室通过苯甲醛与乙酸酐反应制备肉桂酸的原理如下： 主要实验装置和步骤如下： I．在下图装置的三颈瓶中先后加入无水、苯甲醛和乙酸酐，振荡混合均匀。在加热回流。反应过程中颜色逐渐加深，并伴有棕红色高分子树脂出现。 Ⅱ．向反应液中加入适量沸水和固体碳酸钠，再用水蒸气蒸馏。 Ⅲ．剩余反应液体中加入少许活性炭，加热煮沸，趁热过滤，得无色透明溶液。 Ⅳ．滤液用浓盐酸酸化、冷水浴冷却、结晶、过滤、洗涤干燥。 回答以下问题： ①步骤中生成的“棕红色高分子树脂”结构简式为 。 ②在步骤Ⅱ中，固体碳酸钠的量应控制在当溶液呈弱碱性即可，固体碳酸钠不宜加入太多的原因可能是 。 ③在步骤Ⅱ中，需控制“趁热”过滤的原因是 。 (3)已知苯甲醛在碱性条件下可发生：。 已知：苯甲醛(常温下液体)、苯甲醇(常温下液体)和苯甲酸(常温下固体)均易溶于有机溶剂，均微溶于水。 补充完整由苯甲醛制取苯甲酸晶体的实验方案：向一定量苯甲醛中加入适量溶液，加热至完全反应， 。(须使用的试剂和仪器：苯、浓盐酸、蒸馏水、分液漏斗) 【答案】(1) 还原反应 （1分） （或） (2) 导致步骤Ⅳ消耗更多的盐酸，且产品中容易混有NaCl杂质 防止肉桂酸钠因温度降低而结晶析出 (3)冷却后，将溶液倒入分液漏斗后加入适量苯，振荡、静置、分液，取下层液体中加入浓盐酸至不再析出晶体，过滤，使用蒸馏水洗涤，干燥 【分析】（1）间氨基苯甲酸乙酯的合成路线的合成流程为：先将甲苯在酸性高锰酸钾溶液中氧化为苯甲酸，再与浓硝酸在浓硫酸的催化作用下在间位发生取代反应，将间硝基苯甲酸在浓硫酸作用与乙醇酯化得到间硝基苯甲酸乙酯，最后将间硝基苯甲酸乙酯中的硝基在铁和盐酸作用下还原为氨基得到间氨基苯甲酸乙酯；（2）实验室通过苯甲醛与乙酸酐反应制备肉桂酸的原理是用苯甲醛与乙酸酐在碳酸钾的作用生成肉桂酸和乙酸，用活性炭处理后过滤，滤液用浓盐酸酸化，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得成品肉桂酸，据此分析解答。 【详解】（1）①C的分子式为：，C的一种副产物分子式为，刚好多了1个取代了H原子，根据苯甲酸发生取代时易取代在羧基的间位，则副产物的结构简式为：； ②将间硝基苯甲酸乙酯中的硝基在铁和盐酸作用下还原为氨基得到间氨基苯甲酸乙酯，则生成间氨基苯甲酸乙酯的反应类型为还原反应； ③D的一种同分异构体同时满足下列条件， I．能发生水解反应，水解产物之一能使显色：说明为酯类且酯基水解后的羟基连接在苯环上， Ⅱ．分子中含有，有4种化学环境不同的氢原子：由于N原子形成，则4个O原子只能形成2个酯基才能满足，由于只有4种化学环境不同的氢原子，则取代基要在苯环上高度对称分布，因此2个酯基只能用2个碳原子，还剩1个碳原子只能形成连接在苯环上，这样苯环上将有4个取代基且高度对称连接，则符合条件的D的同分异构体为：或。 故答案为：；还原反应；或。 （2） ①步骤中生成的“棕红色高分子树脂”，根据反应：可知，只有产物中的肉桂酸具有碳碳双键，能发生加聚反应生成聚合物，则棕红色高分子树脂的结构简式为：；②在步骤Ⅱ中，固体碳酸钠的量应控制在当溶液呈弱碱性即可，固体碳酸钠不宜加入太多的原因可能为剩余的碳酸钠过多，进入第Ⅳ步加入盐酸时，会消耗更多的盐酸，且产品中很容易混入NaCl杂质无法除去，影响产品的纯度； ③在步骤Ⅱ中，需控制“趁热”过滤，目的是防止温度降低肉桂酸变为晶体析出无法过滤而产生损失。 故答案为：；导致步骤Ⅳ消耗更多的盐酸，且产品中容易混有NaCl杂质；防止肉桂酸钠因温度降低而结晶析出。 （3）向一定量苯甲醛中加入适量溶液，加热至完全反应生成苯甲醇和苯甲酸钠，冷却后，将溶液倒入分液漏斗后加入适量苯萃取苯甲醇和苯甲酸钠，振荡、静置、分液，取下层液体中加入浓盐酸将苯甲酸钠反应生成苯甲酸晶体，至不再析出苯甲酸晶体后，再过滤，使用蒸馏水洗涤，干燥后得到产品苯甲酸晶体。 故答案为：冷却后，将溶液倒入分液漏斗后加入适量苯，振荡、静置、分液，取下层液体中加入浓盐酸至不再析出晶体，过滤，使用蒸馏水洗涤，干燥。 17．（14分）实验室制备酚醛树脂的实验装置如图所示，主要步骤如下： ①在大试管中加入2 g苯酚和3 mL 40%的甲醛溶液。 ②再加入1 mL浓盐酸，装好实验装置。 ③将试管水浴加热至沸腾，到反应不再剧烈进行时，过一会儿便可停止加热。 ④取出试管中的黏稠固体，用水洗净得到产品。 填写下列空白： (1)在装置中，试管口加一带塞的长直导管的作用是 。 (2)加入浓盐酸的作用是 。 (3)此反应需水浴加热，不用温度计控制水浴温度的原因是 。 (4)采用水浴加热的好处是 。 (5)实验完毕后，若试管用水不易洗涤，可以加入少量 浸泡几分钟，然后洗净。 (6)写出实验室制取酚醛树脂的化学方程式： ，此有机反应类型是 。 (7)该实验装置中的一处错误是 。 【答案】(1)冷凝、回流，减少甲醛和苯酚挥发造成的损失 (2) 催化剂 (3)反应条件为沸水浴 (4)受热均匀，控制温度方便 (5)乙醇 (6) n+nHCHO+(n-1)H2O 缩聚反应（1分） (7)试管底部与烧杯底部接触（1分） 【分析】苯酚和甲醛在催化剂加热条件下发生缩聚反应生成酚醛树脂。 【详解】（1）在加热条件下苯酚、甲醛溶液易挥发，反应装置中的长玻璃管除导气外，还对易挥发的反应物起冷凝回流作用。 （2）实验中浓盐酸为催化剂，若用浓氨水为催化剂，则反应生成网状结构的酚醛树脂。 （3）实验中使用沸水浴，因此不需要温度计。 （4）实验装置采用水浴加热的原因是水浴便于控制温度，受热均匀。用苯和浓硝酸在浓硫酸催化下制备硝基苯，反应温度为50~60，可用水浴加热方式；银镜反应和蔗糖的水解也用水浴加热。 （5）实验制得的酚醛树脂为线型结构，可溶于乙醇，可用乙醇浸泡，溶解酚醛树脂。 （6） 酸性条件下生成酚醛树脂的反应是苯酚和甲醛先发生加成反应，得到的有机物再发生缩聚反应生成酚醛树脂，反应的化学方程式为n+nHCHO+(n-1)H2O。 （7）水浴加热时，试管的底部不能与烧杯的底部接触。 18．（14分）甲醇的合成与应用具有广阔的发展前景。 Ⅰ.合成甲醇的部分工艺流程如下：原料气预热装置→合成反应器甲醇 (1)甲烷与水蒸气反应制备合成甲醇的原料气CO、和。 甲烷与水蒸气反应生成和的热化学方程式为 。 (2)在催化剂的作用下，200~300℃时，合成反应器内发生反应： ⅰ. ⅱ. ①一段时间内，记录合成反应器出、入口样品的温度，数据如图所示。曲线 (填“a”或“b”)是合成反应器出口样品的温度。 ②如果你是工程师，请对合成反应器中压强的控制提出建议并说明理由： 。合成反应器中有少量的副反应，会生成二甲醚、甲酸甲酯等。已知沸点：甲醇64.7℃；二甲醚；甲酸甲酯32.0℃。 ③CO和生成二甲醚的化学方程式是 。 ④从合成反应器出来的产品经分离提纯可以得到甲醇，请简述该方法 。 Ⅱ.如图为甲醇燃料电池的示意图。 (3)①通入的一侧是燃料电池的 极(填“正”或“负”)。 ②质子交换膜材料的合成是燃料电池的核心技术。我国科研人员研发的一种质子交换膜材料的结构片段如下，它由三种单体缩聚而成。 已知： 单体的结构简式是： 、 、 。 【答案】(1)CH4(g) + 2H2O(g) ＝CO2(g) + 4H2(g) H ＝ +165.2kJ·mol－1 (2) a （1分） 适当加压。加压能使该反应速率增大、原料转化率升高，也会增加设备和动力成本 降温冷凝得到液态甲醇粗品再蒸馏提纯 (3) 正（1分） 【详解】（1）根据盖斯定律，将两个热化学方程式加起来得：CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) ∆H=+165.2kJ·mol-1； （2）①两个反应都是放热反应，合成反应器出口样品的温度更高一些，故选a； ②两个反应都是气体体积减小的反应，从平衡的角度来看，增大压强，能使该反应速率增大、原料转化率升高，但是压强高，意味着设备要好，这就需要加大成本的投入，因此需要适当加压； ③CO和H2生成二甲醚的化学方程式为：2CO+4H2CH3OCH3+H2O； ④题中给出了几个物质的沸点，甲醇的沸点较高，且和其他物质的沸点相差较大，可以通过降温冷凝的方法得到甲醇粗品，再经过蒸馏提纯； （3）①根据燃料电池的构造，通入O2的一侧是燃料电池的正极； ②结合题中给出的化学方程式，可以推出另外两种单体分别为： 、 。 19．（14分）聚碳酸酯又称塑料，是一类分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，可由碳酸酯与双酚类聚合而成。某聚碳酸酯I()由于结构上的特殊性，具有良好的透光性，可制成车船的挡风玻璃，以及眼镜镜片、光盘等，下图是合成该聚碳酸酯的一种途径。 已知：+HOR2+HOR1。 回答下列问题： (1)A的核磁共振氢谱有 组峰，有机物B的名称为 。 (2)B→C反应类型为 ，有机物E的结构简式为 。 (3)有机物H的官能团的名称为 ，H分子中共平面的碳原子至少有 个。 (4)B与CO2反应时，生成C而不是的原因是 。 (5)D与H生成I的化学方程式为 。 (6)参照上述合成路线，设计以乙醇为原料制备碳酸二乙酯的合成路线 。(无机试剂任选) 【答案】(1)3（1分） 环氧丙烷（1分） (2)加成反应 （1分） (3)羟基（1分） 7 (4)B及CO2中，氧原子的电负性较大，碳氧键中电子偏向氧原子，使氧原子带部分负电荷，碳原子带部分正电荷，所以C与O相结合，生成物为C (5)n+n+(2n-1)CH3OH (6) 【分析】A为，根据常见有机物，应为丙烯。丙烯A在和TS-1作用下生成环氧丙烷B。B（环氧丙烷）与在催化剂作用下反应生成碳酸丙烯酯C。C（碳酸丙烯酯）与在一定条件下反应生成D。该反应是酯交换反应，根据已知信息，发生反应生成碳酸二甲酯D。丙烯A与发生加成反应生成E（），主要产物为2-溴丙烷（）。E（2-溴丙烷）发生水解反应（一般在碱性条件下水解后酸化 ），-Br被-OH取代，生成F（），即2-丙醇[]。F（2-丙醇）在Cu作催化剂、加热条件下发生催化氧化反应，羟基被氧化为羰基，生成丙酮G。丙酮G与苯酚发生反应生成H（），该反应是酚与酮的缩合反应，生成双酚H。D（碳酸二甲酯）与H（双酚A）在一定条件下发生缩聚反应，生成聚碳酸酯I。 【详解】（1）A（）含一个不饱和键，所以A是丙烯（）有3种等效氢（、、），故3组峰。B为丙烯环氧化产物，结构为环氧丙烷（或1，2-环氧丙烷）。 （2）B→C 是环氧丙烷与的加成反应（形成环状碳酸酯）。E为丙烯与的加成产物，即 2-溴丙烷（）。 （3）H含酚羟基（-OH）（与苯环直接相连）。苯环为平面结构，至少还有一个碳原子与苯环共平面（单个苯环）。所以H分子中共平面的碳原子至少有7个。 （4）B及CO2中，氧原子的电负性较大，碳氧键中电子偏向氧原子，使氧原子带部分负电荷，碳原子带部分正电荷，所以C与O相结合，生成物为C。 （5） 碳酸二甲酯（D）与双酚（H）发生酯交换聚合：n+n+(2n-1)CH3OH。 （6） 根据已知信息借助于逆推法以乙醇为主要原料制备碳酸二乙酯合成路线： / 学科网（北京）股份有限公司 $$