内容正文:
专题14 合成高分子与高分子材料
一、合成高分子的基本方法
1.合成高分子简介
(1)相对分子质量的特点:高分子的相对分子质量比一般有机化合物大得多,通常在104以上;高分子的相对分子质量没有明确的数值,只是一个平均值。
(2)合成高分子的基本方法:包括加成聚合反应与缩合聚合反应。
(3)合成高分子的有关概念
nCH2CH2
↓ ↓ ↓
单体 链节 聚合度
2.加成聚合反应
有机小分子通过加成反应生成高分子的反应,称为加成聚合反应(简称加聚反应)。
(1)单体的结构特点:含有碳碳双键(或碳碳三键)的有机化合物单体。
(2)示例:写出下列物质发生加聚反应的化学方程式。
①CH2CHCH3:。
②CH2CHCl:。
③CH2CHCN:。
3.缩合聚合反应
单体分子间通过缩合反应生成高分子的反应称为缩合聚合反应(简称缩聚反应)。
(1)单体的结构特点:含有两个或两个以上官能团的单体。
(2)缩聚反应与加聚反应的不同点:缩聚反应产物除了生成缩聚物的同时,还伴有小分子的副产物的生成,而加聚反应产物只生成加聚物。
(3)书写缩聚物的结构简式时,要注明端基原子或原子团
(4)书写缩聚反应化学方程式时的注意事项
①注明“n”。
②生成小分子的物质的量,若由一种单体缩聚,生成的小分子物质的量一般为n-1,两种单体缩聚,生成的小分子物质的量一般为2n-1。
(5)示例:完成下列物质发生缩聚反应的化学方程式。
①+ (n-1)H2O。
②+ HO-(CH2)4-OH+ (2n-1)H2O。
③++ (2n-1)H2O。
4.高聚物找单体
(1)加聚产物单体的推断:高聚物的主链上只有碳、氢元素(主链也无苯环);高聚物一般无端基原子或原子团。
①凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的聚合物,其合成单体必为一种,将链节两端两个半键断开向内闭合即可。
如,其单体是。
②凡链节主链上只有四个碳原子(无其他原子)且链节无双键的聚合物,其单体必为两种,在链节两端及正中央划线断开,然后左右两个半键闭合即可。
如的单体为CH2CH2和CH3—CHCH2。
③凡链节主链上只有碳原子且存在键结构的高聚物,判断其合成单体的规律是“见双键,四个碳,无双键,两个碳”划线断开,然后将半键闭合,将单、双键互换即可。
如的单体是;
的单体是CH2=CH-CH=CH2和。
④如果链节主链上只有两个碳原子,且链节中含有键,则该高聚物由含有碳碳三键的化合物加聚而成,如CHCH的单体为。如果链节主链上有多个碳原子(>2),且其中含有CC键,采用“见双键,四个碳”的断键方式,若链节主链两边只剩下1个碳原子,无法构成含双键的单体时,则可考虑可能是含有碳碳三键的化合物参与加聚反应而成的。
如的单体是、和CH2CH2。
(2)缩聚产物单体的推断:高聚物的主链上除碳、氢元素外,还可能有其它元素的原子或苯环;高聚物一般有端基原子或原子团。
①若链节中含有酚羟基的结构,单体一般为酚和醛。
如的单体是和HCHO。
②若链节中含有以下结构,、,其单体必为一种,如的单体为。(方法是去方括号和n即为单体)
③若链节中含有部分,则单体为羧酸和醇,将中C-O单键断开,去掉方括号和n,上加羟基,-O-上加氢即可。
如的单体为HOOC-COOH和HOCH2CH2OH。
④若链节中含有部分,则单体一般为氨基酸,将中C-N单键断开,去掉方括号和n,上加羟基,-NH-上加氢即为单体。
如的单体为H2NCH2COOH和。
二、高分子材料
1.高分子材料的分类
高分子材料按用途和性能可分为通用高分子材料(包括塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等)和功能高分子材料(包括高分子分离膜、导电高分子、医用高分子、高吸水性树脂等)等类别。
2.通用高分子材料
(1)塑料:改善塑料性能的加工助剂:为提高柔韧性加入增塑剂,为提高耐热性加入热稳定剂,为赋予它各种漂亮的颜色加入着色剂……
①聚乙烯:高压法聚乙烯与低压法聚乙烯的比较。
比较项目
高压法聚乙烯
低压法聚乙烯
聚合反应条件
150 MPa~300 MPa,200 ℃左右,使用引发剂
0.1 MPa~2 MPa,60~100 ℃,使用催化剂
高分子链的结构
含有较多支链
支链较少
密度/(g·cm-3)
0.91~0.93
0.94~0.97
软化温度/℃
105~120
120~140
主要性能
无毒,较柔软
无毒,较硬
主要用途
生产食品包装袋、薄膜、绝缘材料等
生产瓶、桶、板、管等
微点拨:ⅰ.高压法聚乙烯的密度和熔点均低于低压法聚乙烯的原因为高压法聚乙烯的主链有较多的支链,支链结构有碍碳碳单键的旋转和链之间的接近,链之间的作用力就比低压法聚乙烯的小,熔点和密度也就较低。
ⅱ.两种聚乙烯塑料均有热塑性,加热均可熔融。
②酚醛树脂:酚醛树脂是酚(如苯酚)与醛(如甲醛)在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子。
ⅰ.在酸(浓盐酸)催化下,等物质的量的苯酚与甲醛反应生成线型结构的高分子。
其化学方程式为+,n+(n-1)H2O。
总反应为n+nHCHO+(n-1)H2O
ⅱ.在碱催化下,苯酚与过量甲醛反应,生成羟甲基苯酚、二羟甲基苯酚、三羟甲基苯酚等,然后加热继续反应,生成网状结构的酚醛树脂。
③脲醛树脂:可以用尿素(H2NCONH2)与甲醛缩聚反应合成。
其化学方程式为nH2NCONH2+nHCHOHNHCONHCH2OH+(n-1)H2O。
(2)合成纤维
①纤维的分类
纤维
ⅰ.合成纤维:以石油、天然气、煤和农副产品等为原料加工制得的单体,再经过聚合反应而制得的纤维。其原料本身不是纤维。
ⅱ.再生纤维:以木材、秸秆等农副产品为原料,经过加工处理得到的纤维。
ⅲ.“六纶”包括:涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶、氯纶。其性能具有强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、质轻保暖等优点,除了维纶外,其他合成纤维的吸湿性和透气性明显不足。
②常见合成纤维的合成
ⅰ.涤纶——聚对苯二甲酸乙二酯纤维。
合成方程式为+ nHOCH2CH2OH +(2n-1)H2O。
ⅱ.聚己二酰己二胺纤维(又称锦纶66、尼龙66)。
合成方程式为nH2N-(CH2)6-NH2 + nHOOC(CH2)4COOH
+(2n-1)H2O。
ⅲ.高强度芳纶纤维合成。
合成方程式为++ (2n-1)H2O
(3)合成橡胶
①天然橡胶:单体为异戊二烯即2-甲基-1,3-丁二烯。
合成反应方程式为
②合成橡胶:具有耐磨、耐油、耐寒、耐热、耐腐蚀等优良性能。
ⅰ.顺丁橡胶:顺丁橡胶合成方程式为nCH2CH-CHCH2。
ⅱ.橡胶的硫化:将线型结构的橡胶与硫等硫化剂混合后加热,硫化剂将聚合物中的双键打开,以二硫键(-S-S-)等把线型结构连接为网状结构,得到既有弹性又有强度的顺丁橡胶。
微点拨:绝大多数橡胶的结构中有碳碳双键或还原性元素(如硫),故橡胶有较强的还原性。因此,在实验室中盛放强氧化性物质(如高锰酸钾)的试剂瓶不能用橡胶塞。
3.功能高分子材料
常见功能高分子材料有高分子分离膜、高分子催化剂、磁性高分子、记忆高分子、高吸水性材料、医用高分子材料、高分子药物等。
(1)高吸水性树脂
①改进思路:一是改造纤维素或淀粉分子,接入强亲水基团;二是合成新的带有强亲水基团的高分子。
②合成方法。
ⅰ.淀粉、纤维素等天然吸水材料的改性。在它们的主链上再接入带有强亲水基团的支链,可以提高它们的吸水能力。
如淀粉与丙烯酸钠在一定条件下发生共聚后与交联剂反应生成具有网状结构的淀粉⁃聚丙烯酸钠高吸水性树脂。
ⅱ.用带有强亲水基团的烯类单体进行聚合,得到含亲水基团的高聚物。
如在丙烯酸钠中加入少量交联剂,在一定条件下发生聚合,得到具有网状结构的聚丙烯酸钠高吸水性树脂。聚丙烯酸钠的结构简式为。
(2)高分子分离膜
①原理:分离膜一般只允许水及一些小分子物质通过,其余物质则被截留在膜的另一侧,成为浓缩液,达到对原液净化、分离和浓缩的目的。
②分类:分离膜根据膜孔大小分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜等。
③应用:高分子分离膜已广泛用于海水淡化和饮用水的制取,以及果汁浓缩、乳制品加工、药物提纯、血液透析等领域。
【例1】(23-24高二下·辽宁大连·期末)高分子材料种类多,具有优异的性能。下列说法错误的是
A.低密度聚乙烯的主链有较多长短不一的支链,分子间作用力较小,软化温度较低
B.制作宇航服通常会用到聚四氟乙烯等,聚四氟乙烯与溴水不能发生加成反应
C.由于碳碳单键可以发生旋转,故一般的高分子材料具有一定的弹性
D.顺丁橡胶的硫化交联程度越大,弹性和强度越好
【答案】D
【详解】A.低密度聚乙烯的主链有较多长短不一的支链,支链结构有碍碳碳单键的旋转和链之间的接近,链之间的作用力小,软化温度和密度也就较低,故A正确;
B.聚四氟乙烯中不含碳碳双键,不能与溴水发生加成反应,故B正确;
C.碳碳单键可以围绕键轴旋转,所以高分子化合物都具有一定的弹性,故C正确;
D.橡胶硫化程度越高,强度越大,弹性越差,故D错误;
故答案选D。
【例2】(2025·湖北·二模)一种点击反应的原理为,我国科学家利用点击反应原理研制出具有较高玻璃化转变温度的聚合物C.下列说法不正确的是
A.聚合物C是一种热塑性材料
B.单体B的结构简式为HC≡CCOOCH2CH2OOCC≡CH
C.由A与B合成C的反应属于加聚反应
D.C可发生水解反应得到A和B
【答案】D
【详解】A.聚合物C是一种线性高分子化合物,即分子组成呈链条型,没有过多的支链进行化学交联, 是一类可通过加热反复软化、冷却固化的热塑性高分子材料,A正确;
B.A和B反应生成聚合物C,根据点击反应原理,由C逆推,可知B是HC≡CCOOCH2CH2OOCC≡CH,B正确;
C.根据点击反应的原理可知,A和B发生加聚反应得到高聚物C,C正确;
D.C含酯基,可发生水解反应、酯基可转换为羧基和羟基,故水解产物不能得到A和B,D不正确;
故答案选D。
【例3】(24-25高三上·浙江·阶段练习)高分子可用于制备聚合物离子导体,其合成路线如下。
下列说法不正确的是
A.苯乙烯所有原子可能共平面
B.试剂为
C.试剂为
D.反应1为加聚反应,反应2为缩聚反应
【答案】D
【详解】A.根据苯环和乙烯的平面结构,以及单键可旋转的特性可知,苯乙烯所有原子可能共平面,A正确;
B.根据苯乙烯、高分子M的结构分析可知,试剂a为,苯乙烯的碳碳双键打开,的碳碳双键也打开,二者发生加聚反应得到高分子M,B正确;
C.根据高分子M和高分子N的结构分析可知,试剂b为,C正确;
D.根据反应物苯乙烯及产物M可知,反应1为加聚反应,反应2为加成反应,D错误;
故答案选D。
【例4】(2025·四川南充·二模)下列有关高分子材料的说法正确的是
A.天然橡胶的主要成分聚异戊二烯不能使溴水褪色
B.合成酚醛树脂()的单体是苯酚和甲醇
C.以木材、秸秆等农副产品为原料,经加工处理可以得到再生纤维
D.聚氯乙烯薄膜的透明性好,具有防潮、防水等性能,广泛用于食品包装袋
【答案】C
【详解】A.天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯,含有碳碳双键,能使溴水褪色,故A错误;
B.合成酚醛树脂所需的单体是苯酚和甲醛,而不是苯酚和甲醇,故B错误;
C.木材、秸秆等富含纤维素,经化学加工可以制得人造纤维(如人造丝等),属于再生纤维,故C正确;
D.聚氯乙烯(PVC)薄膜虽具一定的防潮、防水与透明性能,但一般因含增塑剂等原因并不适宜用作食品包装袋,故D错误;
故答案选C。
1.下列原料或制成的产品中,可溶于有机溶剂的是
①有机玻璃
②从废轮胎上刮下的橡胶粉末
③涤纶绳(其主要成分是)
④电木插座
A.①② B.①③ C.③④ D.②④
【答案】B
【分析】可溶于有机溶剂的是线型结构的高分子材料。
【详解】①有机玻璃、③涤纶绳主要成分属于线型结构的高分子,则①③应可溶于有机溶剂;②轮胎上刮下的橡胶为硫化橡胶,它是天然橡胶以硫作为交联剂形成的,其结构应为网状结构;④电木性脆、受热不能熔化,也属网状结构,则②④应不溶于有机溶剂。
故答案选B。
2.一次性纸尿片中有一层能吸水保水的物质。下列高分子中有可能被采用的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】一次性纸尿片能吸水说明分子中含亲水基,常见亲水基有-OH、-COOH等,A、C、D均不易溶于水,且C是丙烯的高聚物,D是乙烯卤代物的高聚物,A中含有酯基,三者都不溶于水,也不吸水。B为聚羧酸钠,具有良好的保水性,故选B。
3.下列物质属于合成有机高分子材料的是
A.聚乙烯 B.羊毛 C.蚕丝 D.水泥
【答案】A
【详解】A.聚乙烯是由乙烯通过加聚反应合成,结构简式为,是典型的合成有机高分子材料,符合条件,A符合题意;
B.羊毛是天然动物纤维,主要成分为蛋白质(天然高分子),但非人工合成,排除,B不符合题意;
C.蚕丝是天然动物纤维,成分与羊毛类似,也是天然高分子材料,排除,C不符合题意;
D.水泥是无机硅酸盐材料,属于无机非金属材料,不符合“有机高分子”的定义,排除,D不符合题意;
故答案选A。
4.化学与生产、生活、科技密切相关。下列叙述正确的是
A.高分子材料中的有机物分子均呈链状结构
B.聚乙烯的分子中含有碳碳双键
C.纤维素、合成纤维、光导纤维都是有机高分子化合物
D.橡胶硫化的过程中发生了化学反应
【答案】D
【详解】A.高分子材料有三类结构:线型结构、支链型结构和网状结构,网状结构的高分子不是链状结构,故A错误;
B.聚乙烯是乙烯发生加聚反应得到,不含碳碳双键,故B错误;
C.光导纤维成分是SiO2,属于无机物,故C错误;
D.橡胶硫化过程中通过-S-S-键等把线型结构连接为网状结构,是化学变化,故D正确;
故答案为D。
5. “白色污染”泛指塑料污染,常见的塑料有:①聚乙烯 ②聚丙烯 ③聚氯乙烯 ④聚苯乙烯,下列关于它们的叙述正确的是
A.都是烯烃 B.分子内部都含有双键
C.它们的单体都能发生加聚反应 D.它们的分子结构都是空间网状结构
【答案】C
【详解】A.这几种塑料分别由乙烯、丙烯、氯乙烯和苯乙烯加聚而成,是高分子,是混合物,不属于烯烃,故A错误;
B.聚合成这几种高分子的单体都含有碳碳双键,但聚合之后碳碳双键断开成单键,它们分子内部不含双键,故B错误;
C.这几种塑料分别由乙烯、丙烯、氯乙烯和苯乙烯加聚而成,故C正确;
D.这几种塑料的分子结构都是线型结构,故D错误;
故答案选C。
6.下列关于高分子材料制备方法错误的是
A.氯丁橡胶( )由2-氯-1,3-丁二烯经加聚反应制备
B.聚丙烯酸甲酯( )由丙烯酸和甲醇经缩聚反应制备
C.AS树脂( )由苯乙烯和丙烯腈经加聚反应制备
D.涤纶( )由对苯二甲酸和乙二醇经缩聚反应制备
【答案】B
【详解】A.氯丁橡胶( )的单体为2-氯-1,3-丁二烯,由2-氯-1,3-丁二烯经加聚反应可制备氯丁橡胶,故A正确;
B.聚丙烯酸甲酯( )的单体为CH2=CHCOOCH3,由CH2=CHCOOCH3经加聚反应可制备聚丙烯酸甲酯,故B错误;
C.AS树脂( )的单体为苯乙烯和丙烯腈,由苯乙烯和丙烯腈经加聚反应可制备AS树脂,故C正确;
D.涤纶( )的单体为对苯二甲酸和乙二醇,由对苯二甲酸和乙二醇经缩聚反应可制备涤纶,故D正确;
故答案选B。
7.合成结构简式为的高聚物,其单体应是
①
②
③
④
⑤
A.①② B.④⑤ C.③⑤ D.①③
【答案】D
【详解】根据结构简式可知,该高聚物为加聚产物,其链节为,由“断键法”(链节上单键改双键、双键改单键,超过饱和的碳原子中间断)可知其单体加聚时成键位置为,因此该高聚物的单体为苯乙烯()、1,3-丁二烯()。
故答案选D。
8.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π键,生成聚合物B中的碳碳单键σ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;
故答案选A。
9.聚苯乙烯是日常生活中用途非常广泛的一种塑料,下列说法不正确的是
A.其单体为,经过加聚反应制得
B.链节为
C.平均相对分子质量为104n(n为聚合度)
D.是一种难降解的塑料,会造成环境污染
【答案】B
【详解】A.聚苯乙烯是由苯乙烯经过加聚反应生成,单体为,故A正确,
B.聚苯乙烯的链节为,B错误;
C.聚苯乙烯链节的相对分子质量为104,故聚苯乙烯的平均相对分子质量104n(n为聚合度),故C正确;
D.聚苯乙烯是一种难降解的塑料,会导致环境污染,故D正确;
故答案选B。
10.一种利用脱氢聚合技术制备聚酰胺的反应原理如图所示,该方法条件温和,副产物只有H2,具有很好的应用前景。
下列说法正确的是
A.反应过程断开O-H键、C-H键、N-H键,形成C-C键
B.x为2n
C.若将M、N分别换成,和,可生成
D.若仅以乙二醇为反应物也可发生脱氢聚合,产物可能是
【答案】D
【详解】A.反应过程中,M中的O-H键、C-H键断裂,N中的N-H键断裂,形成C-N键和C=O键,A错误;
B.根据分析,形成一个链节,M少6个H原子,N少2个H原子,根据H原子守恒,6n+2n=2x,则x为4n,B错误;
C.由上述反应知,O-H键断裂,与羟基相连的C上2个C-H键断裂,生成C-N键和C=O键,中与羟基相连的C上只有一个H,故形成C=O键,无法形成C-N键,C错误;
D.由于O-H键与N-H键一样,极性都很强,故仅以乙二醇为反应物也可发生脱氢聚合,产物可能是,D正确;
故答案选D。
11.聚苯胺可通过苯胺制得,聚苯胺因分子具有大的线性共轭π电子体系,而成为具有代表性的有机半导体,其结构如图所示。下列说法正确的是
A.聚苯胺由苯胺通过加聚反应制得 B.苯胺分子最多有14个原子共平面
C.聚苯胺的y值越小,其导电性越强 D.苯胺分子的一氯取代产物有3种
【答案】C
【详解】A.由图知,苯胺在形成聚苯胺时会脱去H原子,故不属于加聚反应,A项错误;
B.苯胺分子中的N形成三个单键,不可能所有原子均共面,最多有13个原子共平面(除去氨基中的一个H),B项错误;
C.聚苯胺的y值越小,则(1-y)的值就越大,双键占比就越高,其导电性就越强,C项正确;
D.苯胺分子中有4种H(苯环上3种,氨基中1种),则其一氯取代产物有4种,D项错误;
故答案选C。
12.聚富马酸丙二醇酯是一种可降解的医用高分子材料,可由如图反应制备:
下列说法正确的是
A.上述反应中为nHCl
B.富马酰氯的分子式为C4H4O2Cl2
C.丙二醇、丙三醇是同系物
D.聚富马酸丙二醇酯能水解
【答案】D
【详解】A.生成物中除了聚合物外,还有HCl,为缩聚反应,结合质量守恒,为2nHCl,A错误;
B.由结构可知,富马酰氯的分子式为C4H2O2Cl2,B错误;
C.同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物;丙二醇、丙三醇不是同系物,C错误;
D.聚富马酸丙二醇酯中含有酯基,能水解,D正确;
故答案选D。
13.植物油和呋喃-2,5-二甲酸能合成生物基醇酸树脂(如图,-R为烃基)。下列叙述错误的是
A.X的结构简式为RCOCH3 B.甲、乙是合成丙的单体
C.丙是一种能自然降解的绿色材料 D.丙的熔点高于乙
【答案】A
【详解】A.根据原子守恒,X为RCHO,A错误;
B.丙是高分子化合物,甲和乙是合成丙的单体,B正确;
C.丙的结构中含有酯基,是一种能自然降解的绿色材料,C正确;
D.丙的相对分子质量远大于乙,丙的熔点高于乙,D正确;
故答案选A。
14.某航天服的材料中含有尼龙1010,其结构简式为,下列有关尼龙1010的说法正确的是
A.尼龙1010是通过加聚反应制得的
B.其单体是
C.尼龙1010是通过缩聚反应制得的
D.制作舱外航天服的材料要质轻,方便航天员在舱外行走
【答案】C
【详解】A.由尼龙1010分子结构中含有酰胺基()可知,它是通过缩聚反应得到的,A项错误,
B.合成尼龙1010的单体是和,B项错误;
C.由尼龙1010分子结构中含有酰胺基()可知,它是通过缩聚反应得到的,C项正确;
D.由于舱外航天服是在太空失重的情况下穿的,故不需要考虑材料的轻重,D项错误;
故答案选C。
15.聚乙烯醇缩甲醛纤维()可用于生产服装、绳索等。其合成路线如图:下列说法不正确的是
A.反应①是加聚反应
B.高分子A的链节中只含有一种官能团
C.通过质谱法测定高分子B的平均相对分子质量,可得其聚合度
D.反应③的化学方程式为:
+nHCHO+(2n-1)H2O
【答案】D
【详解】A.的结构中含有碳碳双键,因此能发生加聚反应生成A,A的结构为:,A正确;
B.由A的结构可知,A的链节中只含有酯基一种官能团,B正确;
C.由题可知,A在发生水解后生成B,那么B的结构为:;对于聚合物,其平均相对分子质量=链节的相对质量×聚合度,C正确;
D.由题可知,聚乙烯醇缩甲醛纤维的结构为:,聚乙烯醇缩甲醛纤维是由聚乙烯醇和甲醛缩聚而来,聚乙烯醇的结构为;因此,每生成一个聚乙烯醇缩甲醛纤维的链节需要2个聚乙烯醇的链节和1分子甲醛发生缩合,脱去1分子水;所以反应的方程式为:
2+nHCHO→+nH2O,D错误;
故答案选D。
16.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。
17.聚合物商品Kodel的结构简式(假设为理想单一结构)如下:
下列有关该聚合物的叙述错误的是
A.属于线性高分子,具有热塑性 B.属于合成纤维,可降解
C.可通过缩聚反应制得 D.聚合单体有3种
【答案】D
【详解】A.由Kodel的结构简式可知,该聚合物属于线性高分子,具有热塑性,故A正确;
B.该聚合物属于合成纤维,其中含有酯基,可以发生水解反应而降解,故B正确;
C.由Kodel的结构简式可知,该聚合物可通过缩聚反应制得,故C正确;
D.由Kodel的结构简式可知,该聚合物的单体为 和 共2种,故D错误;
故答案选D。
18.下图为以烃A为原料生产人造羊毛的合成路线,下列说法正确的是
A.A生成C的反应属于加成反应 B.A生成D的反应属于取代反应
C.合成人造羊毛的反应属于缩聚反应 D.烃A由石油裂解而得
【答案】A
【分析】由有机物的转化关系可知,催化剂作用下,HC≡CH与HCN发生加成反应生成CH2=CH2CN,与CH3COOH发生加成反应生成CH2=CH2OOCCH3,则A为HC≡CH、B为CH3COOH、C为CH2=CH2CN、D为CH2=CH2OOCCH3;一定条件下,CH2=CH2CN与CH2=CH2OOCCH3发生加聚反应生成人造羊毛。
【详解】A.由分析可知,A生成C的反应为HC≡CH与HCN发生加成反应生成CH2=CH2CN,故A正确;
B.由分析可知,A生成D的反应为HC≡CH与CH3COOH发生加成反应生成CH2=CH2OOCCH3,故B错误;
C.由分析可知,合成人造羊毛的反应为一定条件下,CH2=CH2CN与CH2=CH2OOCCH3发生加聚反应生成人造羊毛,故C错误;
D.由分析可知,烃A是由石油发生裂化反应得到的HC≡CH,故D错误;
故答案选A。
19.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;
故答案选C。
20. “神舟”飞船航天员穿的航天服具有多层结构,其中某层面料主要成分是涤纶,它属于下列哪种材料
A.棉花 B.蚕丝 C.羊毛 D.合成纤维
【答案】D
【详解】A.棉花的主要成分为纤维素,为天然高分子化合物,A不符合题意;
B.蚕丝的主要成分为蛋白质,为天然高分子化合物,B不符合题意;
C.羊毛的主要成分为蛋白质,为天然高分子化合物,C不符合题意;
D.涤纶由对苯二甲酸乙二酯反应得到的,为有机合成材料,属合成纤维,D符合题意;
故答案选D。
21.高分子材料在生产生活中应用广泛。下列说法正确的是
A.酚醛树脂(电木)是热固性塑料
B.是链状烃,受热易熔化
C.高分子材料是由高分子通过聚合反应得到的
D.天然橡胶是高聚物,不能使溴水褪色
【答案】A
【详解】A.酚醛树脂(电木)是一种热固性塑料,具有稳定、耐热、阻燃、电绝缘性能好等特点,A正确;
B.聚氯乙烯(PVC)中含有氯元素,不是烃,B错误;
C.高分子主要是由小分子通过聚合反应制得的,C错误;
D.天然橡胶(聚异戊二烯)结构中含碳碳双键,能使溴水褪色,D错误;
故答案选A。
22.大国重器彰显中国实力,化学材料助力科技成果转化运用。下列说法正确的是
A.“神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷是有机高分子材料
B.医用防护服的核心材料是微孔聚四氟乙烯薄膜,其单体四氟乙烯属于烃
C.聚乙烯是生产食品保鲜膜、塑料水杯等生活用品的主要材料,不能用聚氯乙烯替代
D.“山东舰”航母使用的碳纤维是一种新型的有机高分子材料
【答案】C
【详解】A.新型无机非金属材料在性能上比传统无机非金属材料有了很大的提高,可适用于不同的要求,如高温结构陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷、超导陶瓷等都属于新型无机非金属材料,故A错误;
B.医用防护服的核心材料是微孔聚四氟乙烯薄膜,其单体四氟乙烯是乙烯中H原子被氟原子取代,四氟乙烯的结构简式为CF2=CF2,属于卤代烃,故B错误;
C.聚氯乙烯中含有氯元素,具有毒性,不能用聚氯乙烯替代聚乙烯,故C正确;
D.碳纤维是碳单质,为无机物,不是有机高分子材料,故D错误;
故答案为C。
23.化学在人类社会发展中发挥着重要作用,下列说法错误的是
A.水性漆替代传统油漆有利于健康与环保
B.制作冰墩墩采用的PC聚碳酸酯是可降解材料
C.制造隐形眼镜的材料因含羟基而具有较好的亲水性
D.聚氯乙烯可用于制做不粘锅耐热涂层
【答案】D
【详解】A.传统油漆中有机物易挥发,造成环境污染、不利于健康,水性漆替代传统油漆有利于健康与环保,A项正确;
B.PC聚碳酸酯中含酯基,能发生水解而降解,B项正确;
C.羟基属于亲水基,制造隐形眼镜的材料因含羟基而具有较好的亲水性,C项正确;
D.聚氯乙烯在高温下会分解释放出有毒气体,不能用于制做不粘锅耐热涂层,D项错误;
故答案选D。
24.现在大量使用的塑料,如聚苯乙烯,因难以分解而造成严重的“白色污染”,为此,铁道部下令全国铁路餐车停止使用聚苯乙烯制造的餐具,改用一种可降解塑料,其结构简式为,该可降解塑料在乳酸菌作用下迅速分解为无毒物质。则下列有关该可降解塑料的叙述正确的是
A.该可降解塑料是一种纯净物 B.其能发生银镜反应
C.经加聚反应生成 D.其单体是
【答案】D
【详解】A.由于有机高分子链中n的值不确定,所以有机高分子都是混合物,故A错误;
B.该可降解塑料的结构中不含,故不能发生银镜反应,故B错误;
C.该可降解塑料是由经过缩聚反应生成的,故C错误;
D.由可知该可讲解塑料的单体为,故D正确;
故答案选D。
25.现在被广泛使用的食品级手套——丁腈橡胶手套,具有良好的耐水性、气密性及优良的粘结性能,广泛用于制各种耐油橡胶制品。其产品标签如图,据此判断有关说法错误的是
名称:丁腈橡胶,简称NBR
化学通式:
反应通式:丁二烯+丙烯腈丁腈橡胶
A.NBR是由丙烯腈与丁二烯单体加聚而成的
B.NBR具有耐油性极好,耐水性良好,耐热性较好,粘接力强
C.NBR具有很好的稳定性,不易被酸化的高锰酸钾等强氧化剂氧化
D.NBR分子结构是线性的,通常用少量的二硫键交联形成网状结构
【答案】C
【详解】A.由反应通式可知,丙烯腈与1,3-丁二烯一定条件下发生加聚反应生成NBR,故A正确;
B.由题意可知,NBR是具有耐油性极好,耐水性良好,耐热性较好,粘接力强等优良性能的合成高分子化合物,故B正确;
C.由化学通式可知,NBR分子中含有碳碳双键,可被酸化的高锰酸钾等强氧化剂氧化,故C错误;
D.NBR分子的结构是线性结构,线性高分子之间可以通过硫原子形成的二硫键产生交联而形成网状结构,故D正确;
故答案选C。
26.橡胶树是热带植物,在我国海南有大面积种植。从橡胶树的胶乳中可提取天然橡胶,天然橡胶的成分是顺式聚异戊二烯,其结构简式为。天然橡胶经过硫化后变为硫化橡胶,如下图所示。下列叙述中不正确的是
A.硫化橡胶和天然橡胶的高分子结构相同
B.天然橡胶变为硫化橡胶发生了化学变化
C.硫化橡胶比天然橡胶相对分子质量大
D.硫化橡胶比天然橡胶强度大
【答案】A
【详解】A.由天然橡胶的成分顺式聚异戊二烯的结构简式可知,天然橡胶的高分子结构为线型结构,由题图知硫化橡胶的高分子结构为网状结构,A错误;
B.天然橡胶变为硫化橡胶的过程中有化学键的断裂和形成,这种变化是化学变化,B正确;
C.天然橡胶变为硫化橡胶,即若干条线型结构的高分子长链通过二硫键等的连接形成网状结构的高分子,所以硫化橡胶比天然橡胶相对分子质量大,C正确;
D.天然橡胶硫化后产生交联,形成网状结构,具有更大的强度,D正确;
故答案为A。
27.纤维与人们的生产、生活关系密切,下列材料中,主要成分属于合成纤维的是
①纯棉 ②涤纶 ③腈纶 ④黏胶纤维 ⑤醋酸纤维 ⑥羊毛
A.①②⑥ B.③⑥ C.②③ D.①②③④⑤⑥
【答案】C
【详解】①纯棉成分是纤维素,属于天然纤维;②涤纶一般指聚酯纤维,是合成纤维;③腈纶一般指聚丙烯腈纤维,是合成纤维;④黏胶纤维是以天然纤维为原料生产的化学纤维;⑤醋酸纤维是纤维素分子中的羟基与醋酸酯化得到的产品;⑥羊毛的成分是蛋白质,属于天然纤维;主要成分属于合成纤维的是涤纶、腈纶。
故答案选C。
28.纤维包括天然纤维、人造纤维和合成纤维,下列说法正确的是
A.利用石油作原料制得的纤维是人造纤维
B.天然纤维是不能再被加工处理的
C.“六大纶”均属于合成橡胶
D.煤和农副产品也可经化学合成制得合成纤维
【答案】D
【详解】A.人造纤维是用木材、草(秸秆)类的纤维经化学加工制成的粘胶纤维,利用石油做原料制得的纤维是合成纤维,A项错误;
B.棉花、羊毛、木材和草(秸秆)类的纤维都是天然纤维,天然纤维经过人工处理可以制得人造纤维,B项错误;
C.“六大纶”均属于合成纤维,C项错误;
D.以煤和农副产品做原料制成单体,经聚合反应制成的是合成纤维,D项正确;
故答案选D。
29.北京时间2020年12月3日,嫦娥五号在月球表面“独立展示”的五星红旗在正负温差150℃下仍能长时间“保持本色”,该面国旗面料是以国产高性能芳纶纤维材料(芳轮纤维全称“芳香放聚酰胺纤维”)为主。下列关于该面国旗主要材质性能说法不正确的是
A.芳纶纤维具有很好的耐寒性能 B.芳伦纤维具有很好的绝缘性
C.芳纶纤维燃烧会闻到烧焦羽毛气味 D.芳纶纤维具有质量轻、强度高的特点
【答案】C
【详解】A.嫦娥五号在月球表面“独立展示”的五星红旗面料是以国产高性能芳纶纤维材料,该红旗在正负温差150℃下仍能长时间“保持本色”,说明芳纶纤维具有很好的耐寒\耐热性能,A正确;
B.芳伦纤维是绝缘体材料,具有很好的绝缘性,B正确;
C.芳纶纤维是合成纤维,不属于蛋白质,因此其燃烧时不会闻到烧焦羽毛气味,C错误;
D.芳纶纤维是芳香放聚酰胺纤维的简称,其密度小,化学键强,因此具有质量轻、强度高的特点,D正确;
故合理选项是C。
30.邮票背面的黏合剂具有吸水性。该黏合剂的成分可能是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】黏合剂具有吸水性,应含有亲水基团羟基-OH,根据选项中物质的结构可以知道,四种物质中只有中含有亲水基团羟基-OH。.
故答案为B。
31.新型有机高分子应用广泛,下列有关高分子材料的叙述中不正确的是
A.能用于生产“尿不湿”的高吸水性树脂属于功能高分子材料
B.利用高分子分离膜可以进行海水淡化或污水净化
C.导弹技术中利用复合材料的耐腐蚀性能提高导弹的射程
D.医用高分子材料的发展使人类能够制造各种人工器官
【答案】C
【详解】A.高吸水性树脂是一种特殊的功能高分子材料,以其超强的吸水能力著称,能够吸收其自身重量数百倍甚至上千倍的水,并展现出极强的保水能力,A正确;
B.高分子分离膜是由聚合物或高分子复合材料制得的具有分离流体混合物功能的薄膜,利用高分子分离膜可以进行海水淡化或污水净化,B正确;
C.根据物理学知识,导弹的射程与其本身的质量有关,因此提高导弹的射程与复合材料的耐腐蚀性能无关,C错误;
D.医用高分子材料归属于功能高分子材料,它们都无毒、具有良好的生物相容性和稳定性,有足够的机械强度等特点,因此医用高分子材料的发展可以使人类能够制造各种人工器官,D正确;
故答案选C。
32.下列关于新型有机高分子材料的说法中,不正确的是
A.高分子分离膜应用于食品工业中,可用于浓缩果汁、乳制品加工等
B.高吸水性树脂可在干旱地区用于农业、林业抗旱保水,改良土壤
C.导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料
D.合成高分子材料制成的人工器官都受到人体的排斥作用,难以达到生物相容的程度
【答案】D
【详解】A.高分子分离膜应用于食品工业中,可用于浓缩天然果汁、乳制品加工、酿造业等,故A正确;
B.高吸水性树脂可在干旱地区用于农业、林业抗旱保水,改良土壤,B项正确;
C.导电塑料是将树脂和导电物质混合,用塑料的加工方式进行加工的功能型高分子材料,主要应用于电子、集成电路包装、电磁波屏蔽等领域,C项正确;
D.医用高分子材料归属于功能高分子材料,它们都无毒,具有良好的生物相容性和稳定性,有足够的机械强度等特点,所以D选项错误;
故答案选D。
33.分子的组成和结构决定了分子的性质,是确定其应用领域的基础。下列说法错误的是
A.聚乙烯塑料制品可反复加热熔融加工
B.酚醛树脂可用作宇宙飞船外壳的烧蚀材料
C.再生纤维与合成纤维均可由石油产品经聚合反应获得
D.天然橡胶硫化后具有网状结构,增强了其强度与弹性
【答案】C
【详解】A.聚乙烯塑料制品可以反复加热熔融加工,属于热塑性塑料,故A正确;
B.网状结构的酚醛树脂主要用作绝缘、隔热、阻燃隔音材料和复合材料,可用于生产烹饪器具的手柄、一些电器与汽车的零部件,火箭发动机、返回式卫星和宇宙飞船外壳等的烧蚀材料,故B正确;
C.再生纤维指用化学方法将农林产品中的纤维素、蛋白质等天然高分子加工为粘胶纤维、大豆蛋白纤维等,故C错误;
D.天然橡胶为线型高分子,经硫化后转变成网状结构,性能提高,增加了它的弹性和强度,故D正确。
故答案选C。
试卷第12页,共27页
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专题14 合成高分子与高分子材料
一、合成高分子的基本方法
1.合成高分子简介
(1)相对分子质量的特点:高分子的相对分子质量比一般有机化合物大得多,通常在 以上;高分子的相对分子质量没有明确的数值,只是一个 。
(2)合成高分子的基本方法:包括 与 。
(3)合成高分子的有关概念
nCH2CH2
↓ ↓ ↓
2.加成聚合反应
有机小分子通过 反应生成高分子的反应,称为加成聚合反应(简称加聚反应)。
(1)单体的结构特点:含有碳碳 (或碳碳三键)的有机化合物单体。
(2)示例:写出下列物质发生加聚反应的化学方程式。
①CH2CHCH3:。
②CH2CHCl:。
③CH2CHCN:。
3.缩合聚合反应
单体分子间通过缩合反应生成高分子的反应称为缩合聚合反应(简称缩聚反应)。
(1)单体的结构特点:含有两个或两个以上官能团的单体。
(2)缩聚反应与加聚反应的不同点:缩聚反应产物除了生成 的同时,还伴有 的生成,而加聚反应产物只生成加聚物。
(3)书写缩聚物的结构简式时,要注明端基原子或原子团
(4)书写缩聚反应化学方程式时的注意事项
①注明“n”。
②生成小分子的物质的量,若由一种单体缩聚,生成的小分子物质的量一般为 ,两种单体缩聚,生成的小分子物质的量一般为 。
(5)示例:完成下列物质发生缩聚反应的化学方程式。
①+ (n-1)H2O。
②+ HO-(CH2)4-OH+ (2n-1)H2O。
③++ (2n-1)H2O。
4.高聚物找单体
(1)加聚产物单体的推断:高聚物的主链上只有碳、氢元素(主链也无苯环);高聚物一般无端基原子或原子团。
①凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的聚合物,其合成单体必为一种,将链节两端两个半键断开向内闭合即可。
如,其单体是。
②凡链节主链上只有四个碳原子(无其他原子)且链节无双键的聚合物,其单体必为两种,在链节两端及正中央划线断开,然后左右两个半键闭合即可。
如的单体为CH2CH2和CH3—CHCH2。
③凡链节主链上只有碳原子且存在键结构的高聚物,判断其合成单体的规律是“见双键,四个碳,无双键,两个碳”划线断开,然后将半键闭合,将单、双键互换即可。
如的单体是;
的单体是CH2=CH-CH=CH2和。
④如果链节主链上只有两个碳原子,且链节中含有键,则该高聚物由含有碳碳三键的化合物加聚而成,如CHCH的单体为。如果链节主链上有多个碳原子(>2),且其中含有CC键,采用“见双键,四个碳”的断键方式,若链节主链两边只剩下1个碳原子,无法构成含双键的单体时,则可考虑可能是含有碳碳三键的化合物参与加聚反应而成的。
如的单体是、和CH2CH2。
(2)缩聚产物单体的推断:高聚物的主链上除碳、氢元素外,还可能有其它元素的原子或苯环;高聚物一般有端基原子或原子团。
①若链节中含有酚羟基的结构,单体一般为酚和醛。
如的单体是和HCHO。
②若链节中含有以下结构,、,其单体必为一种,如的单体为。(方法是去方括号和n即为单体)
③若链节中含有部分,则单体为羧酸和醇,将中C-O单键断开,去掉方括号和n,上加羟基,-O-上加氢即可。
如的单体为HOOC-COOH和HOCH2CH2OH。
④若链节中含有部分,则单体一般为氨基酸,将中C-N单键断开,去掉方括号和n,上加羟基,-NH-上加氢即为单体。
如的单体为H2NCH2COOH和。
二、高分子材料
1.高分子材料的分类
高分子材料按用途和性能可分为 材料(包括塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等)和 材料(包括高分子分离膜、导电高分子、医用高分子、高吸水性树脂等)等类别。
2.通用高分子材料
(1)塑料:改善塑料性能的加工助剂:为提高柔韧性加入 剂,为提高耐热性加入 剂,为赋予它各种漂亮的颜色加入着色剂……
①聚乙烯:高压法聚乙烯与低压法聚乙烯的比较。
比较项目
高压法聚乙烯
低压法聚乙烯
聚合反应条件
150 MPa~300 Mpa,200 ℃左右,使用 剂
0.1 MPa~2 MPa,60~100 ℃,使用 剂
高分子链的结构
含有较多支链
支链较少
密度/(g·cm-3)
0.91~0.93
0.94~0.97
软化温度/℃
105~120
120~140
主要性能
无毒,较柔软
无毒,较硬
主要用途
生产食品包装袋、薄膜、绝缘材料等
生产瓶、桶、板、管等
微点拨:ⅰ.高压法聚乙烯的密度和熔点均低于低压法聚乙烯的原因为高压法聚乙烯的主链有较多的支链,支链结构有碍碳碳单键的旋转和链之间的接近,链之间的作用力就比低压法聚乙烯的小,熔点和密度也就较低。
ⅱ.两种聚乙烯塑料均有热塑性,加热均可熔融。
②酚醛树脂:酚醛树脂是 (如苯酚)与 (如甲醛)在 的催化下相互缩合而成的高分子。
ⅰ.在酸(浓盐酸)催化下,等物质的量的苯酚与甲醛反应生成线型结构的高分子。
其化学方程式为+,n+(n-1)H2O。
总反应为n+nHCHO+(n-1)H2O
ⅱ.在碱催化下,苯酚与过量甲醛反应,生成 、 、 等,然后加热继续反应,生成网状结构的酚醛树脂。
③脲醛树脂:可以用尿素(H2NCONH2)与甲醛缩聚反应合成。
其化学方程式为nH2NCONH2+nHCHOHNHCONHCH2OH+(n-1)H2O。
(2)合成纤维
①纤维的分类
纤维
ⅰ.合成纤维:以 等为原料加工制得的单体,再经过聚合反应而制得的纤维。其原料本身 。
ⅱ.再生纤维:以木材、秸秆等农副产品为原料,经过加工处理得到的纤维。
ⅲ.“六纶”包括: 、 、 、 、 、 。其性能具有 高、 好、耐腐蚀、不缩水、质轻保暖等优点,除了维纶外,其他合成纤维的 性和透气性明显不足。
②常见合成纤维的合成
ⅰ.涤纶——聚对苯二甲酸乙二酯纤维。
合成方程式为+ nHOCH2CH2OH +(2n-1)H2O。
ⅱ.聚己二酰己二胺纤维(又称锦纶66、尼龙66)。
合成方程式为nH2N-(CH2)6-NH2 + nHOOC(CH2)4COOH
+(2n-1)H2O。
ⅲ.高强度芳纶纤维合成。
合成方程式为++ (2n-1)H2O
(3)合成橡胶
①天然橡胶:单体为异戊二烯即2-甲基-1,3-丁二烯。
合成反应方程式为
②合成橡胶:具有耐磨、耐油、耐寒、耐热、耐腐蚀等优良性能。
ⅰ.顺丁橡胶:顺丁橡胶合成方程式为nCH2CH-CHCH2。
ⅱ.橡胶的硫化:将线型结构的橡胶与硫等硫化剂混合后加热,硫化剂将聚合物中的 打开,以 等把线型结构连接为网状结构,得到既有弹性又有强度的顺丁橡胶。
微点拨:绝大多数橡胶的结构中有碳碳双键或还原性元素(如硫),故橡胶有较强的还原性。因此,在实验室中盛放强氧化性物质(如高锰酸钾)的试剂瓶不能用橡胶塞。
3.功能高分子材料
常见功能高分子材料有高分子分离膜、高分子催化剂、磁性高分子、记忆高分子、高吸水性材料、医用高分子材料、高分子药物等。
(1)高吸水性树脂
①改进思路:一是改造纤维素或淀粉分子,接入 基团;二是合成新的带有 的高分子。
②合成方法。
ⅰ.淀粉、纤维素等天然吸水材料的改性。在它们的主链上再接入带有 基团的支链,可以提高它们的吸水能力。
如淀粉与丙烯酸钠在一定条件下发生共聚后与交联剂反应生成具有网状结构的淀粉⁃聚丙烯酸钠高吸水性树脂。
ⅱ.用带有 基团的烯类单体进行聚合,得到含亲水基团的高聚物。
如在丙烯酸钠中加入少量交联剂,在一定条件下发生聚合,得到具有网状结构的聚丙烯酸钠高吸水性树脂。聚丙烯酸钠的结构简式为。
(2)高分子分离膜
①原理:分离膜一般只允许 及一些 物质通过,其余物质则被截留在膜的另一侧,成为浓缩液,达到对原液净化、分离和浓缩的目的。
②分类:分离膜根据膜孔大小分为 、 、 和 等。
③应用:高分子分离膜已广泛用于 和 的制取,以及果汁浓缩、乳制品加工、药物提纯、血液透析等领域。
【例1】(23-24高二下·辽宁大连·期末)高分子材料种类多,具有优异的性能。下列说法错误的是
A.低密度聚乙烯的主链有较多长短不一的支链,分子间作用力较小,软化温度较低
B.制作宇航服通常会用到聚四氟乙烯等,聚四氟乙烯与溴水不能发生加成反应
C.由于碳碳单键可以发生旋转,故一般的高分子材料具有一定的弹性
D.顺丁橡胶的硫化交联程度越大,弹性和强度越好
【例2】(2025·湖北·二模)一种点击反应的原理为,我国科学家利用点击反应原理研制出具有较高玻璃化转变温度的聚合物C.下列说法不正确的是
A.聚合物C是一种热塑性材料
B.单体B的结构简式为HC≡CCOOCH2CH2OOCC≡CH
C.由A与B合成C的反应属于加聚反应
D.C可发生水解反应得到A和B
【例3】(24-25高三上·浙江·阶段练习)高分子可用于制备聚合物离子导体,其合成路线如下。
下列说法不正确的是
A.苯乙烯所有原子可能共平面
B.试剂为
C.试剂为
D.反应1为加聚反应,反应2为缩聚反应
【例4】(2025·四川南充·二模)下列有关高分子材料的说法正确的是
A.天然橡胶的主要成分聚异戊二烯不能使溴水褪色
B.合成酚醛树脂()的单体是苯酚和甲醇
C.以木材、秸秆等农副产品为原料,经加工处理可以得到再生纤维
D.聚氯乙烯薄膜的透明性好,具有防潮、防水等性能,广泛用于食品包装袋
1.下列原料或制成的产品中,可溶于有机溶剂的是
①有机玻璃
②从废轮胎上刮下的橡胶粉末
③涤纶绳(其主要成分是)
④电木插座
A.①② B.①③ C.③④ D.②④
2.一次性纸尿片中有一层能吸水保水的物质。下列高分子中有可能被采用的是
A. B.
C. D.
3.下列物质属于合成有机高分子材料的是
A.聚乙烯 B.羊毛 C.蚕丝 D.水泥
4.化学与生产、生活、科技密切相关。下列叙述正确的是
A.高分子材料中的有机物分子均呈链状结构
B.聚乙烯的分子中含有碳碳双键
C.纤维素、合成纤维、光导纤维都是有机高分子化合物
D.橡胶硫化的过程中发生了化学反应
5. “白色污染”泛指塑料污染,常见的塑料有:①聚乙烯 ②聚丙烯 ③聚氯乙烯 ④聚苯乙烯,下列关于它们的叙述正确的是
A.都是烯烃 B.分子内部都含有双键
C.它们的单体都能发生加聚反应 D.它们的分子结构都是空间网状结构
6.下列关于高分子材料制备方法错误的是
A.氯丁橡胶( )由2-氯-1,3-丁二烯经加聚反应制备
B.聚丙烯酸甲酯( )由丙烯酸和甲醇经缩聚反应制备
C.AS树脂( )由苯乙烯和丙烯腈经加聚反应制备
D.涤纶( )由对苯二甲酸和乙二醇经缩聚反应制备
7.合成结构简式为的高聚物,其单体应是
①
②
③
④
⑤
A.①② B.④⑤ C.③⑤ D.①③
8.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
9.聚苯乙烯是日常生活中用途非常广泛的一种塑料,下列说法不正确的是
A.其单体为,经过加聚反应制得
B.链节为
C.平均相对分子质量为104n(n为聚合度)
D.是一种难降解的塑料,会造成环境污染
10.一种利用脱氢聚合技术制备聚酰胺的反应原理如图所示,该方法条件温和,副产物只有H2,具有很好的应用前景。
下列说法正确的是
A.反应过程断开O-H键、C-H键、N-H键,形成C-C键
B.x为2n
C.若将M、N分别换成,和,可生成
D.若仅以乙二醇为反应物也可发生脱氢聚合,产物可能是
11.聚苯胺可通过苯胺制得,聚苯胺因分子具有大的线性共轭π电子体系,而成为具有代表性的有机半导体,其结构如图所示。下列说法正确的是
A.聚苯胺由苯胺通过加聚反应制得 B.苯胺分子最多有14个原子共平面
C.聚苯胺的y值越小,其导电性越强 D.苯胺分子的一氯取代产物有3种
12.聚富马酸丙二醇酯是一种可降解的医用高分子材料,可由如图反应制备:
下列说法正确的是
A.上述反应中为nHCl
B.富马酰氯的分子式为C4H4O2Cl2
C.丙二醇、丙三醇是同系物
D.聚富马酸丙二醇酯能水解
13.植物油和呋喃-2,5-二甲酸能合成生物基醇酸树脂(如图,-R为烃基)。下列叙述错误的是
A.X的结构简式为RCOCH3 B.甲、乙是合成丙的单体
C.丙是一种能自然降解的绿色材料 D.丙的熔点高于乙
14.某航天服的材料中含有尼龙1010,其结构简式为,下列有关尼龙1010的说法正确的是
A.尼龙1010是通过加聚反应制得的
B.其单体是
C.尼龙1010是通过缩聚反应制得的
D.制作舱外航天服的材料要质轻,方便航天员在舱外行走
15.(聚乙烯醇缩甲醛纤维)可用于生产服装、绳索等。其合成路线如图:下列说法不正确的是
A.反应①是加聚反应
B.高分子A的链节中只含有一种官能团
C.通过质谱法测定高分子B的平均相对分子质量,可得其聚合度
D.反应③的化学方程式为:
+nHCHO+(2n-1)H2O
16.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
17.聚合物商品Kodel的结构简式(假设为理想单一结构)如下:
下列有关该聚合物的叙述错误的是
A.属于线性高分子,具有热塑性 B.属于合成纤维,可降解
C.可通过缩聚反应制得 D.聚合单体有3种
18.下图为以烃A为原料生产人造羊毛的合成路线,下列说法正确的是
A.A生成C的反应属于加成反应 B.A生成D的反应属于取代反应
C.合成人造羊毛的反应属于缩聚反应 D.烃A由石油裂解而得
19.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
20. “神舟”飞船航天员穿的航天服具有多层结构,其中某层面料主要成分是涤纶,它属于下列哪种材料
A.棉花 B.蚕丝 C.羊毛 D.合成纤维
21.高分子材料在生产生活中应用广泛。下列说法正确的是
A.酚醛树脂(电木)是热固性塑料
B.是链状烃,受热易熔化
C.高分子材料是由高分子通过聚合反应得到的
D.天然橡胶是高聚物,不能使溴水褪色
22.大国重器彰显中国实力,化学材料助力科技成果转化运用。下列说法正确的是
A.“神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷是有机高分子材料
B.医用防护服的核心材料是微孔聚四氟乙烯薄膜,其单体四氟乙烯属于烃
C.聚乙烯是生产食品保鲜膜、塑料水杯等生活用品的主要材料,不能用聚氯乙烯替代
D.“山东舰”航母使用的碳纤维是一种新型的有机高分子材料
23.化学在人类社会发展中发挥着重要作用,下列说法错误的是
A.水性漆替代传统油漆有利于健康与环保
B.制作冰墩墩采用的PC聚碳酸酯是可降解材料
C.制造隐形眼镜的材料因含羟基而具有较好的亲水性
D.聚氯乙烯可用于制做不粘锅耐热涂层
24.现在大量使用的塑料,如聚苯乙烯,因难以分解而造成严重的“白色污染”,为此,铁道部下令全国铁路餐车停止使用聚苯乙烯制造的餐具,改用一种可降解塑料,其结构简式为,该可降解塑料在乳酸菌作用下迅速分解为无毒物质。则下列有关该可降解塑料的叙述正确的是
A.该可降解塑料是一种纯净物 B.其能发生银镜反应
C.经加聚反应生成 D.其单体是
25.现在被广泛使用的食品级手套——丁腈橡胶手套,具有良好的耐水性、气密性及优良的粘结性能,广泛用于制各种耐油橡胶制品。其产品标签如图,据此判断有关说法错误的是
名称:丁腈橡胶,简称NBR
化学通式:
反应通式:丁二烯+丙烯腈丁腈橡胶
A.NBR是由丙烯腈与丁二烯单体加聚而成的
B.NBR具有耐油性极好,耐水性良好,耐热性较好,粘接力强
C.NBR具有很好的稳定性,不易被酸化的高锰酸钾等强氧化剂氧化
D.NBR分子结构是线性的,通常用少量的二硫键交联形成网状结构
26.橡胶树是热带植物,在我国海南有大面积种植。从橡胶树的胶乳中可提取天然橡胶,天然橡胶的成分是顺式聚异戊二烯,其结构简式为。天然橡胶经过硫化后变为硫化橡胶,如下图所示。下列叙述中不正确的是
A.硫化橡胶和天然橡胶的高分子结构相同
B.天然橡胶变为硫化橡胶发生了化学变化
C.硫化橡胶比天然橡胶相对分子质量大
D.硫化橡胶比天然橡胶强度大
27.纤维与人们的生产、生活关系密切,下列材料中,主要成分属于合成纤维的是
①纯棉 ②涤纶 ③腈纶 ④黏胶纤维 ⑤醋酸纤维 ⑥羊毛
A.①②⑥ B.③⑥ C.②③ D.①②③④⑤⑥
28.纤维包括天然纤维、人造纤维和合成纤维,下列说法正确的是
A.利用石油作原料制得的纤维是人造纤维
B.天然纤维是不能再被加工处理的
C.“六大纶”均属于合成橡胶
D.煤和农副产品也可经化学合成制得合成纤维
29.北京时间2020年12月3日,嫦娥五号在月球表面“独立展示”的五星红旗在正负温差150℃下仍能长时间“保持本色”,该面国旗面料是以国产高性能芳纶纤维材料(芳轮纤维全称“芳香放聚酰胺纤维”)为主。下列关于该面国旗主要材质性能说法不正确的是
A.芳纶纤维具有很好的耐寒性能 B.芳伦纤维具有很好的绝缘性
C.芳纶纤维燃烧会闻到烧焦羽毛气味 D.芳纶纤维具有质量轻、强度高的特点
30.邮票背面的黏合剂具有吸水性。该黏合剂的成分可能是
A. B. C. D.
31.新型有机高分子应用广泛,下列有关高分子材料的叙述中不正确的是
A.能用于生产“尿不湿”的高吸水性树脂属于功能高分子材料
B.利用高分子分离膜可以进行海水淡化或污水净化
C.导弹技术中利用复合材料的耐腐蚀性能提高导弹的射程
D.医用高分子材料的发展使人类能够制造各种人工器官
32.下列关于新型有机高分子材料的说法中,不正确的是
A.高分子分离膜应用于食品工业中,可用于浓缩果汁、乳制品加工等
B.高吸水性树脂可在干旱地区用于农业、林业抗旱保水,改良土壤
C.导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料
D.合成高分子材料制成的人工器官都受到人体的排斥作用,难以达到生物相容的程度
33.分子的组成和结构决定了分子的性质,是确定其应用领域的基础。下列说法错误的是
A.聚乙烯塑料制品可反复加热熔融加工
B.酚醛树脂可用作宇宙飞船外壳的烧蚀材料
C.再生纤维与合成纤维均可由石油产品经聚合反应获得
D.天然橡胶硫化后具有网状结构,增强了其强度与弹性
试卷第16页,共16页
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