内容正文:
综合拔高练
高考真题练
考点1 高分子材料的应用
1.(2025河北,3)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
考点2 高分子材料的结构与性质
2.(2025黑吉辽蒙,5)一种强力胶的黏合原理如下图所示。下列说法正确的是 ( )
①
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②
D.该反应为缩聚反应
①看图说“化”该反应中单体Ⅰ在生成高聚物Ⅱ的同时,没有生成其他小分子物质,原子利用率为100%,且单键断开彼此连接形成长链
②关键点拨Ⅱ为聚合物,分子中含有很多个碳原子,结合有机物的物理性质递变规律,可推测在常温下Ⅱ应为固态
3.(2023新课标,8)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.该高分子材料可降解
B.异山梨醇分子中有3个手性碳
C.反应式中化合物X为甲醇
D.该聚合反应为缩聚反应
考点3 有机高分子的合成与降解
4.(2025河南,11)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①
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
①关键点拨可根据氧原子守恒推断
5.(2024浙江1月选考,11)制造隐形眼镜的功能高分子材料Q的合成路线如下:
XC2H4Br2Y
下列说法不正确的是 ( )
A.试剂a为NaOH乙醇溶液
B.Y易溶于水
C.Z的结构简式可能为
D.M分子中有3种官能团
6.(2025北京,13)一种生物基可降解高分子P合成路线如下。
下列说法正确的是 ( )
A.反应物A中有手性碳原子
B.反应物A与B的化学计量比是1∶2
C.反应物D与E生成P的反应类型为加聚反应①
D.高分子P可降解的原因是C—O键断裂②
①关键点拨 D与E反应生成高分子P和小分子H2O,该反应为缩聚反应
②关键点拨水解时C—N键断裂
7.(2024新课标,8)一种点击化学方法合成聚硫酸酯(W)的路线如下所示:
下列说法正确的是 ( )
A.双酚A是苯酚的同系物,可与甲醛发生聚合反应
B.催化聚合也可生成W
C.生成W的反应③为缩聚反应,同时生成
D.在碱性条件下,W比聚苯乙烯更难降解
高考模拟练
应用实践
1.(2025北京西城一模)聚乳酸—羟基乙酸共聚物(PLGA)是一种新型的生物可降解高分子材料,其制备反应如下(未配平)。
下列说法正确的是 ( )
A.X和Y分子中所有的原子共平面
B.X、Y和PLGA的重复单元中含有的官能团不同
C.制备PLGA的反应属于缩聚反应
D.m、n的大小对PLGA的降解速率有影响
2.(2025辽宁重点中学协作体模拟)将所需反应物一次加入反应釜中合成聚合物P,聚合过程包含三个阶段,第一阶段、第二阶段、第三阶段依次发生,速率逐渐减慢。转化路线如下(流程中无物质被省略):
(R1、R2代表烃基)
下列说法错误的是 ( )
A.第一阶段中有C—O键和C—N键的断裂
B.第一阶段聚合的活化能小于第二阶段聚合的活化能
C.聚合物P中含有2种官能团
D.X为CO2
3.(2025湖南长沙雷锋学校期末)高分子Y是一种人工合成的温敏性聚肽高分子,其合成路线如下:
下列说法不正确的是 ( )
A.E中存在手性碳原子
B.X中有1个氨基和m个酰胺基
C.一定条件下,X水解可得到E和F
D.G与X生成Y的过程中有加聚反应发生
迁移创新
4.(2025江苏淮安期中)利用CoP/CdS复合光催化剂可实现温和条件下废弃聚乳酸塑料(PLA)高选择性地转化为丙氨酸小分子,其转化历程如下:
下列说法错误的是 ( )
A.该过程光能转化为化学能
B.每生成1 mol丙氨酸,催化剂吸收2.41 eV的能量
C.乳酸铵转化为丙酮酸主要发生氧化反应
D.PLA转化为乳酰胺的化学方程式为+nNH3·H2O n+nH2O
答案与分层梯度式解析
1.B
考教衔接 选项中涉及的几种物质,在教材中均有体现。如ABS树脂出现在P153复习与提高的第3题中;聚氯乙烯薄膜出现在P137科学·技术·社会;酚醛树脂的用途出现在P141;聚苯乙烯出现在必修第二册P72表7-1中。
A项,ABS高韧性工程塑料具有耐热、耐腐蚀、强度高等特点,常用于制造汽车零配件,正确。B项,聚氯乙烯(PVC)中含增塑剂、稳定剂等,有的增塑剂具有一定毒性,不适用于制造饮用水分离膜,错误。C项,聚苯乙烯泡沫具有优良的保温性能,可用于制造建筑工程保温材料,正确。D项,热固性酚醛树脂受热后不易软化或熔融,且具有良好的电绝缘性,可用于制造集成电路的底板,正确。
2.C
考教衔接 该反应原理可以说和教材P132氯乙烯合成聚氯乙烯的原理非常相似,相当于—CN替代了右侧双键碳上的—Cl,—COOCH3替代了右侧双键碳上的—H,即该反应属于加聚反应。考查的内容源于教材,但又对教材内容进行了升华。
A项,Ⅰ中有碳碳双键、酯基、氰基3种官能团,错误。B项,Ⅱ为高分子,碳原子总数较大,且分子中没有强亲水基团,故Ⅱ在水中的溶解度较小,遇水不会溶解使黏合物分离,错误。C项,Ⅱ为高分子,属于分子晶体且相对分子质量较大,范德华力较强,熔点高于常温,故常温下为固态,正确。D项,Ⅰ中有碳碳双键,通过加成聚合反应形成Ⅱ,没有小分子生成,错误。
3.B 该高分子材料中含有酯基,能发生水解反应,可降解,A正确;异山梨醇分子中有4个手性碳,如图:(标注*的碳原子为手性碳),B错误;根据聚碳酸异山梨醇酯的端基可知,X为甲醇,C正确;该反应在生成高聚物的同时还有小分子物质生成,属于缩聚反应,D正确。
归纳总结 常见缩聚反应的类型
缩聚反应是合成高分子的基本反应之一,在有机高分子化工领域有着重要应用。常见的缩聚反应主要包括以下三种类型:
(1)羟(醇、酚)醛缩合型:例如酚醛树脂(电木)。
(2)羟(醇)羧(酸)缩合型(酯化型):例如聚对苯二甲酸乙二酯(涤纶)。
(3)羧氨缩合型(酰胺基、肽键):例如聚己二酰己二胺(锦纶66)。
4.B
真题降维 将有机物中的部分碳原子编号,分析反应原理:
本题制备高性能可持续聚酯P的路线中,理清官能团之间的转化,理解合成高分子的反应原理,根据物质所含的官能团,分析所具有的性质等,可以顺利解答此题。
E中含碳碳双键,能与溴发生加成反应,使溴的四氯化碳溶液褪色,A正确。由上述分析可知,E、F和G合成M时,有CH3OH生成,B错误。P中含酯基,在碱性条件下能发生水解反应而降解,C正确。对比P、M的结构简式可知,P解聚生成M时,P中链节之间的C—O键断裂,形成M中的C—O键,故P解聚生成M的过程中存在C—O键的断裂与形成,D正确。
5.A
C2H4Br2在试剂a的作用下水解生成Y(HOCH2CH2OH),则试剂a为NaOH水溶液,A错误;Y为HOCH2CH2OH,羟基可与水分子形成氢键,故HOCH2CH2OH易溶于水,B正确;Z的结构简式可能为,C正确;M的结构简式为,含碳碳双键、酯基和羟基,共3种官能团,D正确。
6.A 已知A与B发生加成反应得到D,对比B、E、P的结构并结合A的分子式,可知A为或。由P的结构可知,A与B按照化学计量比2∶1发生反应,得到的D为。反应物A中有手性碳原子:或(标“*”的碳原子为手性碳原子),A项正确。由前述分析可知,反应物A与B的化学计量比是2∶1,B项错误。反应物D与E生成P的同时有小分子H2O生成,故D与E生成P的反应类型不是加聚反应,C项错误。高分子P可降解的原因是酰胺基能水解,即酰胺基中的C—N键断裂,D项错误。
高考风向 合成高分子属于高考热点,试题主要以选择题和有机合成填空题的形式综合考查有机高分子的合成方式、有机高分子的性质、合成高分子过程中涉及的有机物的结构、性质、反应类型等。
7.B 同系物之间的官能团的种类与数目均相同,双酚A有2个羟基,故其不是苯酚的同系物,A错误;根据题干中的反应机理可知,也可以通过缩聚反应生成W,B正确;生成W的反应③为缩聚反应,同时生成(CH3)3SiF,C错误;W为聚硫酸酯,酯类物质在碱性条件下可以发生水解反应,因此,在碱性条件下,W比聚苯乙烯更易降解,D错误。
知识拓展 点击化学
点击化学是诺贝尔奖得主夏普莱斯提出的革命性合成方法,像搭积木一样快速拼接分子。它用简单反应(如叠氮和炔烃的“咔哒”结合)高效生成复杂结构,产率高且副产物少,广泛应用于药物研发和材料制造。点击化学简化了分子合成流程,让科学家能更快探索生命科学和材料创新,被誉为“21世纪化学的积木革命”。
高考模拟练
1.D X、Y中均含饱和碳原子,与其连接的原子形成四面体形结构(破题关键),不可能所有原子共平面,A错误;X、Y和PLGA的重复单元中含有的官能团均为酯基,B错误;制得PLGA时是通过两种环状内酯单体的“开环聚合”形成大分子,并未生成小分子,即该反应不属于缩聚反应,C错误;m、n表示乳酸单元与羟基乙酸单元在共聚物中的含量,m、n的大小会影响聚合物的结构与极性,从而影响其降解速率,D正确。
2.C 第一阶段为和R1—OH生成和CO2,即X为CO2,第一阶段反应中有C—O键和C—N键的断裂,A、D正确;第一阶段速率比第二阶段快,则第一阶段聚合的活化能小于第二阶段聚合的活化能,B正确;聚合物P中含有酯基、酰胺基和羟基,C错误。
3.C E中存在手性碳原子:(用*标注的碳原子为手性碳原子),A正确;X中只有右端的端基存在1个氨基,每个重复单元中只有一个酰胺基,因此存在m个酰胺基,B正确;一定条件下,X中的酰胺基水解可得到F,但是无法得到E,C不正确;G与X生成Y为G中的碳碳双键断裂生成高聚物的过程,为加聚反应,D正确。
素养解读 本题以高分子Y的合成路线为载体,考查合成路线中涉及的单体和聚合物的结构与性质、反应类型和手性碳原子等知识的综合应用,体现了宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。
4.B 根据题图信息可知,催化剂吸收光能,最终生成丙氨酸,故该过程光能转化为化学能,A正确;每生成1个丙氨酸分子,催化剂吸收2.41 eV的光能,B错误;由乳酸铵、丙酮酸结构可知,乳酸铵转化为丙酮酸过程中羟基被氧化,C正确;根据题图信息,PLA和NH3·H2O反应生成乳酰胺和水,D正确。
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学科网(北京)股份有限公司
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