内容正文:
主题八 有机化合物的结构与性质
第22讲 选择题突破:有机营养物质与高分子材料
1.基本营养物质的组成与性质
2.高分子材料
(1)三大合成材料是指塑料、合成橡胶和合成纤维。
(2)纤维的分类
纤维
【高考失分点】 熟记有机物在生产生活中的应用(性质决定用途)
应用
性质
福尔马林(35%~40%的甲醛水溶液)使蛋白质变性
良好的杀菌剂,常用作浸制标本的溶液(不可用于食品保鲜)
植物油中含有碳碳双键,能发生加成反应
植物油氢化制人造奶油
聚四氟乙烯具有抗酸、抗碱、抗各种有机溶剂的特点
用于厨具表面涂层
甘油具有吸水性
作护肤保湿剂
食用油反复加热会产生稠环芳香烃等有害物质
食用油不能反复加热与使用
油脂在碱性条件下水解为高级脂肪酸盐和甘油
制肥皂(皂化反应)
植物纤维加工后具有吸水性
可用作食品干燥剂
谷氨酸钠具有鲜味
用作味精
1.(2025·河北高考)高分子材料在生产、生活中得到广泛应用。下列说法错误的是( )
A.ABS高韧性工程塑料用于制造汽车零配件
B.聚氯乙烯微孔薄膜用于制造饮用水分离膜
C.聚苯乙烯泡沫用于制造建筑工程保温材料
D.热固性酚醛树脂用于制造集成电路的底板
2.(2025·河南高考)可持续高分子材料在纺织、生物医用等领域具有广阔的应用前景。一种在温和条件下制备高性能可持续聚酯P的路线如图所示。
下列说法错误的是( )
A.E能使溴的四氯化碳溶液褪色
B.由E、F和G合成M时,有HCOOH生成
C.P在碱性条件下能够发生水解反应而降解
D.P解聚生成M的过程中,存在C—O键的断裂与形成
3.(2025·黑吉辽蒙高考)一种强力胶的黏合原理如下图所示。下列说法正确的是( )
A.Ⅰ有2种官能团 B.Ⅱ可遇水溶解使黏合物分离
C.常温下Ⅱ为固态 D.该反应为缩聚反应
1.(2025·河北保定三模)塑料的循环利用有利于环境保护。研究人员利用小分子单体Y合成聚合物P,该聚合物在一定条件下能解聚为原来的小分子单体Y(如图所示)。下列说法正确的是( )
A.Y→P的转化为缩聚反应
B.1 mol Y最多能与80 g NaOH反应
C.可以用酸性KMnO4溶液检验P中是否有Y残留
D.Y与P分子中均含有手性碳原子
2.(2025·河南郑州二模)生物基聚合物因其可持续性而备受关注。其中聚呋喃二甲酸乙二酯是一种前景广阔的生物基高分子,其合成路线如下。
下列说法中错误的是( )
A.HMF、FDCA均能与溴的四氯化碳溶液反应
B.HMF分子中的所有原子可能共平面
C.用碳酸氢钠溶液可以鉴别HMF和FDCA
D.“反应2”为缩聚反应
选择题热点专项分级训练 营养物质、高分子与有机实验
【强基练】
1.(2025·甘肃高考)丁酸乙酯有果香味。下列制备、纯化丁酸乙酯的实验操作对应的装置错误的是(加热及夹持装置略)( )
A.回流
B.蒸馏
C.分液
D.干燥
2.(2025·河北石家庄三模)高分子材料在生产生活中应用广泛。下列说法错误的是( )
A.乙烯和丙烯经加聚反应制得乙丙橡胶的结构简式为CH2—CH2—CH2—CH2—CH2
B.脲醛树脂可由尿素和甲醛通过缩聚反应制得,可用于生产电器开关
C.聚乳酸可由乳酸通过缩聚反应制得,可用于生产一次性餐具
D.聚乙炔可用于生产导电高分子材料
3.(2025·江西新乡二模)组成核酸的基本单元是核苷酸,腺嘌呤核苷酸的结构如图所示,下列说法错误的是( )
A.该分子碱性条件下能发生水解反应
B.该分子中含有4个手性碳原子
C.该分子中P原子和N原子的杂化方式完全相同
D.该分子具有两性
4.(2025·安徽淮南二模)宇树机器人在春晚上跳舞的表现大放异彩,其外壳材料采用的是聚醚醚酮(PEEK),其一种合成方法如下。下列说法正确的是( )
A.M属于芳香烃
B.与足量溴水反应,1 mol N最多消耗2 mol Br2
C.用FeCl3溶液可以鉴别M、N
D.PEEK的合成反应属于加成聚合反应
5.(2025·江西九江三模)防火材料聚碳酸酯Y透光性好,可制作成车、船的挡风玻璃,其合成过程如下。下列说法正确的是( )
A.在碱性条件下,Y可降解
B.X是苯酚的同系物,可与甲醛发生聚合反应
C.1 mol Y与足量H2完全加成后的产物含有4n mol手性碳原子
D.Z中最多10个原子共平面
【培优练】
6.(2025·天津河西区二模)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.化合物X为CH3OH
B.异山梨醇分子中有3个手性碳原子
C.该高分子材料一定条件下可以降解
D.碳酸二甲酯中碳原子的杂化方式有两种
7.(2025·河南新乡二模)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.亲水性:F<X
B.G完全水解后得到E和F
C.1 mol G与足量NaOH溶液反应,理论上最多可消耗n mol NaOH
D.E中所有碳原子共平面
8.(2025·广东佛山二模)阿司匹林()溶液中含杂质水杨酸()、水杨酸缩聚物、乙酸,提纯方法如图所示。下列说法错误的是( )
已知:阿司匹林可溶于乙醇,微溶于冷水,在热水中溶解度增大。
A.“加冷水”的目的是降低阿司匹林溶解度,促使其析出
B.“操作1”为过滤
C.“操作2”为过滤、热水洗涤、干燥
D.“操作3”为重结晶,可选乙醇作溶剂
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主题八 有机化合物的结构与性质
第22讲 选择题突破:有机营养物质与高分子材料
1.基本营养物质的组成与性质
2.高分子材料
(1)三大合成材料是指塑料、合成橡胶和合成纤维。
(2)纤维的分类
纤维
【高考失分点】 熟记有机物在生产生活中的应用(性质决定用途)
应用
性质
福尔马林(35%~40%的甲醛水溶液)使蛋白质变性
良好的杀菌剂,常用作浸制标本的溶液(不可用于食品保鲜)
植物油中含有碳碳双键,能发生加成反应
植物油氢化制人造奶油
聚四氟乙烯具有抗酸、抗碱、抗各种有机溶剂的特点
用于厨具表面涂层
甘油具有吸水性
作护肤保湿剂
食用油反复加热会产生稠环芳香烃等有害物质
食用油不能反复加热与使用
油脂在碱性条件下水解为高级脂肪酸盐和甘油
制肥皂(皂化反应)
植物纤维加工后具有吸水性
可用作食品干燥剂
谷氨酸钠具有鲜味
用作味精
1.(2025·河北高考)高分子材料在生产、生活中得到广泛应用。下列说法错误的是( )
A.ABS高韧性工程塑料用于制造汽车零配件
B.聚氯乙烯微孔薄膜用于制造饮用水分离膜
C.聚苯乙烯泡沫用于制造建筑工程保温材料
D.热固性酚醛树脂用于制造集成电路的底板
【答案】 B
【解析】 ABS高韧性工程塑料常用于汽车零配件,因其有良好的机械性能,A正确;聚氯乙烯(PVC)含塑化剂等添加剂,可能释放有害物质,不适合用于饮用水分离膜(常用材料如聚丙烯),B错误;聚苯乙烯泡沫具有优良保温性能,广泛用于建筑工程保温,C正确;热固性酚醛树脂耐高温、绝缘性好,适合制造集成电路底板,D正确。
2.(2025·河南高考)可持续高分子材料在纺织、生物医用等领域具有广阔的应用前景。一种在温和条件下制备高性能可持续聚酯P的路线如图所示。
下列说法错误的是( )
A.E能使溴的四氯化碳溶液褪色
B.由E、F和G合成M时,有HCOOH生成
C.P在碱性条件下能够发生水解反应而降解
D.P解聚生成M的过程中,存在C—O键的断裂与形成
【答案】 B
【解析】 E含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液褪色,A正确;由氧原子守恒推断,产物不是甲酸,由反应原理推断,E与F发生碳碳双键的加成反应生成,再与甲醛发生加成反应,再脱去1分子CH3OH可生成M,B错误;P中含有酯基,在碱性条件下,酯基会水解,导致高分子化合物降解,C正确;P解聚生成M的过程中,存在酯基中碳氧键的断裂,形成M过程中存在C—O键的生成,D正确。
3.(2025·黑吉辽蒙高考)一种强力胶的黏合原理如下图所示。下列说法正确的是( )
A.Ⅰ有2种官能团 B.Ⅱ可遇水溶解使黏合物分离
C.常温下Ⅱ为固态 D.该反应为缩聚反应
【答案】 C
【解析】 由Ⅰ的结构可知,其含有碳碳双键、酯基、氰基三种官能团,A错误;Ⅱ为高分子聚合物,含有酯基和氰基,氰基遇水不会水解,需要在一定条件下才能水解,该高分子中无亲水基所以遇水不会溶解,B错误;Ⅱ为高分子聚合物,相对分子质量较高,导致熔点较高,常温下为固态,C正确;根据Ⅰ转化为Ⅱ的结构分析,双键断开,且没有小分子生成,发生加聚反应,D错误。
【解题攻略】 合成高分子的基本方法突破
1.加成聚合反应(加聚反应):(1)反应只生成高聚物,没有副产物产生。(2)聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同。(3)聚合物相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍。
2.缩合聚合反应(缩聚反应):(1)缩聚反应生成聚合物的同时,还有小分子副产物(如H2O、NH3、HCl等)生成。(2)聚合物链节的化学组成与单体的化学组成不同。(3)缩聚物结构简式要在方括号外侧写出端基原子或原子团。如:
1.(2025·河北保定三模)塑料的循环利用有利于环境保护。研究人员利用小分子单体Y合成聚合物P,该聚合物在一定条件下能解聚为原来的小分子单体Y(如图所示)。下列说法正确的是( )
A.Y→P的转化为缩聚反应
B.1 mol Y最多能与80 g NaOH反应
C.可以用酸性KMnO4溶液检验P中是否有Y残留
D.Y与P分子中均含有手性碳原子
【答案】 B
【解析】 Y→P是加聚反应(双键加成聚合),不是缩聚反应,A错误;1 mol Y含有2 mol酯基,最多与2 mol NaOH反应,2 mol NaOH的质量为80 g,B正确;Y和P都含有碳碳双键,都可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,C错误;Y中无连有四个不同原子或原子团的手性碳原子,D错误。
2.(2025·河南郑州二模)生物基聚合物因其可持续性而备受关注。其中聚呋喃二甲酸乙二酯是一种前景广阔的生物基高分子,其合成路线如下。
下列说法中错误的是( )
A.HMF、FDCA均能与溴的四氯化碳溶液反应
B.HMF分子中的所有原子可能共平面
C.用碳酸氢钠溶液可以鉴别HMF和FDCA
D.“反应2”为缩聚反应
【答案】 B
【解析】 HMF、FDCA均含有碳碳双键,均能和溴的四氯化碳溶液发生加成反应,A正确;HMF分子中含有sp3杂化的碳原子,所有原子一定不能共平面,B错误;FDCA分子中含有羧基,能和NaHCO3反应生成气体,而HMF不能和NaHCO3反应,故可以用碳酸氢钠溶液进行鉴别,C正确;“反应2”为FDCA分子中的羧基与乙二醇分子中的羟基发生的缩聚反应,反应过程中还会生成小分子的水,D正确。
选择题热点专项分级训练 营养物质、高分子与有机实验
【强基练】
1.(2025·甘肃高考)丁酸乙酯有果香味。下列制备、纯化丁酸乙酯的实验操作对应的装置错误的是(加热及夹持装置略)( )
A.回流
B.蒸馏
C.分液
D.干燥
【答案】 B
【解析】 加热回流时选择圆底烧瓶和球形冷凝管,冷凝管起到冷凝回流的目的,A正确;蒸馏时测定的是蒸汽的温度,温度计水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处,该装置温度计插入液体中,测定的是液体温度,装置不对,B错误;分液时,选择分液漏斗和烧杯,为了防止液体溅出,分液漏斗下端紧挨烧杯内壁,C正确;有机液体干燥时,常加入无水氯化镁、无水硫酸钠等干燥剂,充分吸收水分后,过滤,可得干燥的有机液体,D正确。
2.(2025·河北石家庄三模)高分子材料在生产生活中应用广泛。下列说法错误的是( )
A.乙烯和丙烯经加聚反应制得乙丙橡胶的结构简式为CH2—CH2—CH2—CH2—CH2
B.脲醛树脂可由尿素和甲醛通过缩聚反应制得,可用于生产电器开关
C.聚乳酸可由乳酸通过缩聚反应制得,可用于生产一次性餐具
D.聚乙炔可用于生产导电高分子材料
【答案】 A
【解析】 乙烯和丙烯经加聚反应制得乙丙橡胶的结构简式为CH2—CH2—CHCH3CH2,故A错误;尿素和甲醛合成脲醛树脂过程中除有高分子生成外,还有小分子水生成,所以合成脲醛树脂的反应为缩聚反应,可用于生产电器开关,故B正确;聚乳酸可由乳酸通过缩聚反应制得,是一种可降解的热塑性聚酯,由可再生的生物质资源制成,可用于生产一次性餐具,故C正确;聚乙炔的结构存在碳碳单、双键交替,可用于生产导电高分子材料,故D正确。
3.(2025·江西新乡二模)组成核酸的基本单元是核苷酸,腺嘌呤核苷酸的结构如图所示,下列说法错误的是( )
A.该分子碱性条件下能发生水解反应
B.该分子中含有4个手性碳原子
C.该分子中P原子和N原子的杂化方式完全相同
D.该分子具有两性
【答案】 C
【解析】 该分子中含磷酸酯基,故在碱性条件下能发生水解反应,A正确;腺嘌呤核苷酸中的手性碳原子如图*所示,有4个手性碳原子,B正确;该分子中P原子的价层电子对数为4、为sp3杂化,—NH2中的氮原子、形成双键的N原子分别为sp3杂化、sp2杂化,杂化方式不完全相同,C错误;磷酸分子中有3个羟基,在腺嘌呤核苷酸中有2个羟基具有酸性,有氨基具有碱性,D正确。
4.(2025·安徽淮南二模)宇树机器人在春晚上跳舞的表现大放异彩,其外壳材料采用的是聚醚醚酮(PEEK),其一种合成方法如下。下列说法正确的是( )
A.M属于芳香烃
B.与足量溴水反应,1 mol N最多消耗2 mol Br2
C.用FeCl3溶液可以鉴别M、N
D.PEEK的合成反应属于加成聚合反应
【答案】 C
【解析】 芳香烃只含碳和氢两种元素,M还含有F、O元素,不符合定义,A错误;N中含有酚羟基,与足量溴水反应,Br2可以取代羟基邻对位上的氢原子,1 mol N最多消耗4 mol Br2,B错误;酚羟基可以与Fe3+形成有色络合物,M不含酚羟基,N含有酚羟基,可以用FeCl3溶液鉴别M、N,C正确;PEEK是M的羟基和N的氟原子之间发生缩聚反应合成,除了生成高分子,还生成了小分子HF,属于缩聚反应,不属于加成聚合,D错误。
5.(2025·江西九江三模)防火材料聚碳酸酯Y透光性好,可制作成车、船的挡风玻璃,其合成过程如下。下列说法正确的是( )
A.在碱性条件下,Y可降解
B.X是苯酚的同系物,可与甲醛发生聚合反应
C.1 mol Y与足量H2完全加成后的产物含有4n mol手性碳原子
D.Z中最多10个原子共平面
【答案】 A
【解析】 Y中含有酯基,在碱性条件下可以发生水解,高分子可以降解,A正确;同系物是结构相似,组成上相差一个或多个CH2的化合物,X与苯酚不是同系物,B错误;一个碳原子周围连接四个不同的原子或原子团为手性碳原子,Y与足量H2完全加成后的产物是,不存在手性碳原子,C错误;Z的结构简式为:,单键可以旋转,Z最多有8个原子共平面,,D错误。
【培优练】
6.(2025·天津河西区二模)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.化合物X为CH3OH
B.异山梨醇分子中有3个手性碳原子
C.该高分子材料一定条件下可以降解
D.碳酸二甲酯中碳原子的杂化方式有两种
【答案】 B
【解析】 异山梨醇和碳酸二甲酯发生缩聚反应生成聚碳酸异山梨醇酯,由反应物的结构简式,结合原子守恒可知,化合物X为CH3OH,A正确;手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,异山梨醇分子中有4个手性碳原子,为:,B错误;该高分子材料聚碳酸异山梨醇酯中含有酯基,在一定条件下可以水解,即可以降解,C正确;碳酸二甲酯中含有甲基和碳氧双键,碳原子的杂化方式有sp2、sp3两种杂化方式,D正确。
7.(2025·河南新乡二模)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.亲水性:F<X
B.G完全水解后得到E和F
C.1 mol G与足量NaOH溶液反应,理论上最多可消耗n mol NaOH
D.E中所有碳原子共平面
【答案】 A
【解析】 根据题干反应方程式可知,X的结构简式为:CH3CH2OH,属于醇,易溶于水,而F属于酯类,难溶于水,则亲水性:F<X,A正确;G完全水解得到E、CO2和H2O,B错误;1 mol G完全水解可生成n mol碳酸,与足量NaOH溶液反应,理论上最多可消耗2n mol NaOH,C错误;E中的六元环不是苯环,属于环己烷,烷烃结构,所以不可能所有碳原子共平面,D错误。
8.(2025·广东佛山二模)阿司匹林()溶液中含杂质水杨酸()、水杨酸缩聚物、乙酸,提纯方法如图所示。下列说法错误的是( )
已知:阿司匹林可溶于乙醇,微溶于冷水,在热水中溶解度增大。
A.“加冷水”的目的是降低阿司匹林溶解度,促使其析出
B.“操作1”为过滤
C.“操作2”为过滤、热水洗涤、干燥
D.“操作3”为重结晶,可选乙醇作溶剂
【答案】 C
【解析】 根据有关物质的溶解性差异,阿司匹林溶液加冷水后析出晶体,过滤得到阿司匹林粗产品,加入饱和NaHCO3溶液,使乙酰水杨酸生成可溶性乙酰水杨酸钠,过滤除去不溶性水杨酸缩聚物,滤液中加入盐酸调节pH,使乙酰水杨酸钠恢复为乙酰水杨酸,经过提纯后可得产品;已知:阿司匹林可溶于乙醇,微溶于冷水,在热水中溶解度增大,“加冷水”的目的是降低阿司匹林溶解度,促使其析出,A正确;“操作1”为分离固液的操作,为过滤,B正确;加入盐酸调节pH,使乙酰水杨酸钠恢复为乙酰水杨酸,阿司匹林微溶于冷水、在热水中溶解度增大,故“操作2”为过滤、冷水洗涤、干燥,C错误;阿司匹林可溶于乙醇,则重结晶过程中可选乙醇作溶剂,D正确。
学科网(北京)股份有限公司
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