第5章 合成高分子 章末质量检测-【优学精讲】2024-2025学年高中化学选择性必修3教用Word（人教版）

章末质量检测（五）　合成高分子 （分值：100分） 一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意） 1.下列原料或制成的产品中，若出现破损不可以进行热修补的是（　　） A.聚氯乙烯凉鞋 B.电木插座 C.有机玻璃 D.聚乙烯塑料膜 解析：B　线型结构的高分子具有热塑性，即加热时可以变软、流动，该液体冷却后又变为固体，可反复加热、受冷再造，所以线型结构的高分子材料具有良好的可塑性，可以热修补破损的线性高分子材料。常见的线型高分子材料有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。而网状高分子材料一经加工成型就不会受热熔化，因而具有热固性，如酚醛塑料（俗称电木）。 2.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 解析：C　聚乙烯塑料制品可以反复加热熔融加工，属于热塑性塑料，A正确；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，B正确；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黏胶纤维、大豆蛋白纤维等，C错误；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，D正确。 3.某种聚碳酸酯的透光性好，可制成车、船的挡风玻璃，以及眼镜镜片、光盘等，其结构可表示为 ，原来合成聚碳酸酯的一种原料是有毒的光气（COCl2，又称碳酰氯）。为贯彻绿色化学理念，可以改用碳酸二甲酯（CH3OCOOCH3）与单体1缩合聚合生成聚碳酸酯，则单体1属于（　　） A.二卤化物 B.二酚类物质 C.二醇类物质 D.二烯类物质 解析：B　由结构简式可知，碳酸二甲酯一定条件下能与发生缩聚反应生成聚碳酸酯，分子中含有2个酚羟基，属于二酚类物质，选B。 4.奥运会中，环保材料PVC、PC、ABS和PLA的广泛运用，体现了环保办奥运的理念。下列有关说法错误的是（　　） A.PVC的单体为氯乙烯 B.PC中所有碳原子不可能共面 C.ABS的单体之一苯乙烯能使溴水褪色 D.PLA可通过加聚反应制备 解析：D　由PVC的结构简式可知，其单体为 CH2CHCl，名称为氯乙烯，A正确；根据PC的结构简式可知，PC中连接两个苯环的碳原子与4个碳原子相连，为四面体结构，因此其分子中所有碳原子不可能共面，B正确；苯乙烯中含有碳碳双键，能与溴发生加成反应而使溴水褪色，C正确；根据PLA的结构简式可知，PLA是由发生缩聚反应制得的，D错误。 5.下列有关高分子材料制备的说法错误的是（　　） A.己二酸和己二胺发生缩聚反应生成尼龙66 B.一定条件下，乙烯和丙烯发生加聚反应合成塑料 C.苯酚和甲醛在一定条件下发生缩聚反应生成酚醛树脂 D.乳酸[CH3CH（OH）COOH]发生加聚反应合成可降解高分子材料 解析：D　工业上己二酸和己二胺以等物质的量之比进行缩聚反应得到尼龙66，A正确；乙烯、丙烯相互反应生成乙烯—丙烯共聚物塑料，是加聚反应，B正确；苯酚在一定条件下能与甲醛发生缩聚反应生成酚醛树脂，C正确；聚乳酸是一种新型绿色环保可降解的高分子材料，但乳酸生成聚乳酸的反应类型是缩聚反应，D错误。 6.下列物质中能发生加成、加聚和缩聚反应的是（　　） A. B. C.CH2CH—COOH D.HO—CH2—CHCH—CH2—O—CH3 解析：B　能发生加成、加聚反应的化合物分子结构中应含有等不饱和键；能发生缩聚反应的化合物中应含有两个或两个以上能相互反应的官能团，如—COOH、—OH和 —NH2 等。 7.聚碳酸酯具有高强度和高弹性等优点，常用于航天服、面罩的制作。聚双酚A碳酸二苯酯可由如图所示反应制备。下列说法错误的是（　　） A.该高分子材料可降解 B.双酚A中所有碳原子都共面 C.反应式中化合物X为苯酚 D.该聚合反应为缩聚反应 解析：B　该高分子材料中含有酯基，可以降解，A正确；双酚A中连接两个苯环的碳为饱和碳，所有碳原子不可能共面，B错误；反应中双酚A脱去羟基中的H与碳酸二苯酯脱去的结合生成苯酚，所以反应式中化合物X为苯酚，C正确；反应在生成高聚物的同时，还有小分子的物质生成，所以属于缩聚反应，D正确。 8.合成高分子化合物提高了人类的生活质量。下列说法正确的是（　　） A.涤纶、锦纶、蚕丝都属于合成纤维 B.高压聚乙烯密度相对较大 C.用于生产“尿不湿”的高吸水性树脂属于功能高分子材料 D.酚醛树脂是酚类物质和醛类物质加聚而成的高分子化合物 解析：C　涤纶和锦纶属于合成纤维，蚕丝属于天然纤维，A错误；高压聚乙烯的密度小，熔融温度低，B错误；高吸水性树脂属于功能高分子材料，C正确；酚醛树脂是由苯酚和甲醛在催化剂条件下发生缩聚反应，经中和、水洗而制成的树脂，D错误。 9.下列说法正确的是（　　） A.酚醛树脂的结构简式为 B.聚合物由3种单体加聚得到 C.是加聚反应 D.在碱性条件下完全水解，消耗n mol NaOH 解析：D　酚醛树脂的结构简式为，A错误；由聚合物的结构可知，该聚合物是由 CH2CHCHCH2（1，3-丁二烯）、（苯乙烯）两种单体聚合而成，B错误；该反应生成高分子的同时，还生成小分子氢气，属于缩聚反应，不是加聚反应，C错误；在碱性条件下完全水解，生成 n mol —COOH，消耗n mol NaOH，D正确。 10.高聚物A在生物医学上有广泛应用。以N-乙烯基吡咯烷酮（NVP）和甲基丙烯酸β-羟乙酯（HEMA）为原料合成路线如下，则下列说法正确的是（　　） A.NVP的分子式为C6H8NO B.1 mol高聚物A可以与2 mol NaOH反应 C.HEMA分子中所有的碳原子可能共面 D.HEMA和NVP通过缩聚反应生成高聚物A 解析：C　NVP的结构简式为，分子式为C6H9NO，A错误；1 mol高聚物A中含有的m mol和n mol均能与NaOH反应，1 mol 高聚物A可以与（m＋n）mol NaOH反应，B错误；HEMA中与碳碳双键直接相连的原子和碳碳双键碳原子一定共平面、与酯基直接相连的碳原子和酯基碳原子一定共平面，结合单键可以旋转，HEMA分子中所有碳原子可能共面，C正确；由高聚物A的结构可知，HEMA和NVP通过加聚反应生成高聚物A，D错误。 11.聚席夫碱材料能表现出优异的电化学性能，因此在储能方面有较好的应用前景。一种聚席夫碱材料的结构片段如图所示，下列有关说法不正确的是（　　） 已知：R1—NH2＋R2—CHOR1NCH—R2＋H2O A.制备该聚合物的反应类型为缩聚反应 B.制备该聚合物的单体中，苯环上的氢原子处于相同的化学环境 C.席夫碱聚合物中“CN”中的氮原子是sp2杂化 D.该高分子的结构简式为 解析：D　由所给结构片段及已知反应信息可知，生成该聚合物时还生成水分子，制备该聚合物的反应属于缩聚反应，A不符合题意；由图可知，该聚合物有两种单体，且每一种单体的苯环对位都有两个相同的取代基，所以苯环上的氢原子处于相同的化学环境，B不符合题意；该聚合物中“CN”中，氮原子的五个价层电子中有两个形成σ键，一个形成π键，还有两个形成孤电子对，其价层电子对数为3，该氮原子是sp2杂化，C不符合题意；由该结构片段可知，该聚合物的结构简式为，D符合题意。 12.生物降解塑料能在微生物的作用下降解成二氧化碳和水，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 解析：C　PHB结构中有酯基，是一种聚酯，PHB是高分子，属于混合物，没有固定的熔点，A错误；其降解过程是先水解生成2-羟基丁酸，然后被氧气氧化为CO2和H2O，B错误；根据PHB的结构，将酯基水解后，得到合成PHB的单体，其单体是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。 13.聚异戊二烯橡胶有良好的原胶强度、基本黏性、老化性能和回弹性能，是替代天然橡胶制造斜交胎和子午胎的重要原料，其合成方法如图所示。下列说法正确的是（　　） A.1 mol聚异戊二烯最多能与1 mol H2发生加成反应 B.聚异戊二烯存在顺反异构 C.聚异戊二烯的单体为 D.乙烯和异戊二烯互为同系物 解析：B　1 mol聚异戊二烯含有n mol碳碳双键，最多和n mol H2发生加成反应，A错误；聚异戊二烯含有碳碳双键且每个不饱和碳原子连接的原子或原子团不同，存在顺反异构，B正确；聚异戊二烯的单体为异戊二烯即，C错误；乙烯含有一个碳碳双键，异戊二烯含有两个碳碳双键，分别属于单烯烃和二烯烃，不是同系物，D错误。 14.一种芳纶纤维的拉伸强度比钢丝还高，广泛用作防护材料。其结构片段如图所示。 下列关于该高分子的说法正确的是（　　） A.羊毛与芳纶纤维的化学成分相同 B.结构简式为H􀰷􀰻OH C.完全水解产物的单个分子中，苯环上的氢原子具有不同的化学环境 D.通过质谱法测定芳纶纤维的平均相对分子质量，可得其聚合度 解析：D　羊毛是动物纤维，主要成分是蛋白质，蛋白质是由氨基酸通过缩聚反应形成的，羊毛与芳纶纤维的化学成分不相同，A项错误；该高分子由和发生缩聚反应生成，高分子的结构简式为 H􀰷􀰻OH，B项错误；该高分子的单体是和，二者的苯环上均只有一种化学环境的H，C项错误；质谱仪能记录分子离子、碎片离子的相对质量，质谱图中数值最大的即是该分子的相对分子质量，D项正确。 15.凯夫拉是一种高强度、耐腐蚀的芳纶纤维，军事上称为“装甲卫士”，但长期浸渍在强酸或强碱中强度有所下降。下表中是凯夫拉的两种结构： 名称 结构简式 芳纶1313（PMTA） 芳纶1414（PPTA） 以下说法不正确的是（　　） A.PMTA和PPTA互为同分异构体 B.“芳纶1313”、“芳纶1414”中的数字表示苯环上取代基的位置 C.凯夫拉在强酸或强碱中强度下降，可能与的水解有关 D.以和为原料制备PPTA的反应为缩聚反应 解析：A　PMTA和PPTA都是高分子化合物，聚合度不一定相同，所以不是同分异构体，A错误；“芳纶1313”指的是苯环上1、3位置被取代了；“芳纶1414”指的是苯环上1、4位置被取代了，所以1313、1414表示苯环上取代基的位置，B正确；可以水解成—COOH、—NH2，在强酸或强碱中更易水解，所以芳纶纤维在强酸或强碱中强度有所下降，C正确；和反应生成 和HX，属于缩聚反应，D正确。 二、非选择题（本题共5小题，共55分） 16.（11分）丙烯酸乙酯是一种食用香料，用乙烯、丙烯等石油化工产品为原料合成丙烯酸乙酯的路线如图所示。 回答下列问题： （1）CH2CH2是重要的化工原料，CH2CH2中C原子的杂化方式为sp2杂化，CH2CH2能使溴的四氯化碳溶液褪色，该反应的化学方程式为CH2CH2＋Br2CH2BrCH2Br。 （2）按照官能团分类，有机物B所属的类别是羧酸。 （3）CH2CH2A的反应类型为加成反应。 （4）有机物B中σ键与π键的个数比为4∶1，其所含元素的电负性从大到小的顺序是O＞C＞H。 （5）丙烯酸乙酯一定条件下会发生加成聚合反应，该聚合反应的化学方程式为nCH2CH—COOC2H5。 解析：（1）CH2CH2含有碳碳双键，其碳原子的杂化方式为sp2杂化，CH2CH2能和溴发生加成反应生成1，2-二溴乙烷，因此可以使溴的四氯化碳溶液褪色，该反应的化学方程式为CH2CH2＋Br2CH2BrCH2Br。（2）化合物B的结构简式为CH2CHCOOH，其中所含官能团的名称为碳碳双键、羧基，按官能团分类，有机物B属于羧酸类。（3）CH2CH2A为乙烯在催化剂的条件下与H2O发生加成反应生成乙醇，故反应类型为加成反应。（4）有机物B的结构简式为CH2CHCOOH，单键均为σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，则1 mol有机物B中含有 8 mol σ键、2 mol π键，因此有机物B中σ键与π键的个数比为8∶2＝4∶1；元素的非金属性越强，电负性越大，则电负性：O＞C＞H。（5）丙烯酸乙酯含有碳碳双键，一定条件下会发生加成聚合反应，该聚合反应的化学方程式为nCH2CH—COOC2H5。 17.（11分）2-氨-3-氯苯甲酸是重要的医药中间体，其制备流程如图： A2-氨-3-氯苯甲酸 回答下列相关问题： （1）的名称是邻硝基甲苯（2-硝基甲苯），反应①化学方程式为＋HNO3＋H2O。 （2）A的分子式为C7H7NO2，写出其结构简式，反应④的反应类型为取代反应。 （3）事实证明上述流程的目标产物的产率很低，据此，研究人员提出将步骤⑤设计为以下三步，产率有了一定提高。 请从步骤⑤产率低的原因进行推测，上述过程能提高产率的原因可能是利用磺酸基（—SO3H）占位，减少5号位上H原子的取代。 （4）以为主要原料，设计合成路线，用最少的步骤制备聚合物：。 解析：甲苯和浓硝酸发生邻位取代生成邻硝基甲苯，邻硝基甲苯中甲基被氧化生成邻硝基苯甲酸，邻硝基苯甲酸中硝基被还原生成A，则A为；A经过反应④、⑤、⑥生成2-氨-3-氯苯甲酸，则2-氨-3-氯苯甲酸的结构简式为。 （1）的名称为邻硝基甲苯或2-硝基甲苯；反应①是甲苯和浓硝酸发生邻位取代生成邻硝基甲苯，化学方程式为＋HNO3＋H2O； （2）A的结构简式为；反应④是和反应生成，该反应为取代反应； （3）步骤⑤产率低的原因可能是存在氯原子取代羧基的另一个间位氢原子，从而影响产率，新方案利用磺酸基占位，减少5号位上H原子的取代，然后再还原，从而提高了产率； （4）在酸性条件下水解得到，发生缩聚反应得到，则合成路线为。 18.（11分）聚醋酸乙烯酯是黏合剂，应用广泛。下面是该有机物的合成路线： 提示：①甲烷在电弧的作用下生成炔烃。 ② 请回答下列问题： （1）甲烷合成A的化学反应中原子利用率为81.25％。 （2）B的结构简式为CH3CHO。 （3）B生成C的反应中除新制Cu（OH）2外还需要的条件是加热。 （4）A与C反应生成D的反应类型是加成反应。 （5）写出能使紫色石蕊溶液变红的D的三种同分异构体的结构简式：H2CCHCH2COOH、CH3CHCHCOOH、。 解析：由目标产物可知A、B、C均是含有2个碳原子的有机化合物，结合提示信息可知A为乙炔，B为乙醛，C为乙酸。（1）甲烷生成乙炔的化学方程式为，所以该反应的原子利用率为×100％＝81.25％。（3）B为乙醛，C为乙酸，故B生成C的反应为氧化反应，用新制氢氧化铜等弱氧化剂氧化时需要加热。（4）乙炔与乙酸反应生成，这是发生在碳碳三键上的加成反应。（5）能够使紫色石蕊溶液变红的D的同分异构体中含有羧基。 19.（11分）由丙烯经图所示途径可得到F、G两种高分子，它们都是常用的塑料。 （1）聚合物F的结构简式是。 （2）D的结构简式是。 （3）B转化为C的化学方程式是＋O2＋2H2O。 （4）在一定条件下，两分子E能脱去两分子水形成一种六元环状化合物，该化合物的结构简式是。 （5）E有多种同分异构体，其中一种能发生银镜反应，1 mol该同分异构体与足量的金属钠反应产生1 mol H2，则该同分异构体的结构简式为。 （6）E转化为G的化学方程式是＋（n－1）H2O。 解析：正向推导F为聚丙烯，A为，B为，C为，D为，E为。 （5）E的同分异构体能发生银镜反应说明含有醛基，1 mol该同分异构体与足量的金属钠反应产生1 mol H2，说明含有两个羟基，则结构简式为。 （6）E转化为G的化学方程式书写时应该注意生成的水分子的化学计量数为（n－1）。 20.（11分）已知B和E分别是生产酚醛树脂和有机玻璃的重要原料。工业上生产B和E的一种途径是： 已知：①A为苯的同系物，其一氯代物有5种； ②C、D、E的核磁共振氢谱图中峰的组数分别为1，2，3； ③等量的E分别与足量的Na和足量的NaHCO3溶液反应，在相同条件下，生成的气体的物质的量相同。 回答下列问题： （1）C分子中所含官能团的名称是酮羰基。 （2）C→D的反应类型是加成反应。 （3）A的含有苯环的同分异构体（除A外）有7种。 （4）糠醛（）是一种重要的化工原料，如同甲醛与苯酚反应生成酚醛树脂，它也可与苯酚反应生成糠醛树脂（线型），写出该反应的化学方程式。 （5）E有多种脱水产物，其中F具有六元环状结构，G是一种聚酯高分子材料，写出F和G的结构简式，F：、G：。 解析：C的分子式为C3H6O，其核磁共振氢谱图中峰的组数为1，则C的结构简式是 ；C与HCN反应生成D，D的核磁共振氢谱图中峰的组数为2， 则D的结构简式为，D在酸性环境下转化为E，E的分子式是C4H8O3，E是生产有机玻璃的重要原料，且E的核磁共振氢谱图中峰的组数为3，则E的结构简式为；B的分子式是C6H6O，B是生产酚醛树脂的重要原料，则B的结构简式为；苯与丙烯在AlCl3环境下反应得到A，A的分子式为C9H12，A是苯的同系物，其一氯代物有5种，则A的结构简式是；在酸性环境下被氧化得到和。 （3）据分析，A的结构简式是，其含有苯环的同分异构体（除A外）有：、、、、、、，共7种。 （5）E的结构简式为，其有多种脱水产物，其中F具有六元环状结构，则F是由两分子的E发生二酯化反应得到的，F的结构简式为 ，G是一种聚酯高分子材料，则G是n个E分子脱水缩聚得到的，G的结构简式为。 12 / 12 学科网（北京）股份有限公司 $