第3章 微项目 改进手机电池中的离子导体材料有机合成在新型材料研发中的应用-【学霸黑白题】2025-2026学年高中化学选择性必修3（鲁科版）

微项目 改进手机电池中的离子导体材料 一有机合成在新型材料研发中的应用 白题 基础过关练 题号 1 2 3 答案 B AC B 1.B解析：根据结构简式可知，PPV不是聚苯乙炔，A错误：该反应除 产生高分子化合物外，还有小分子生成，属于缩聚反应，B正确；PPV 与聚苯乙烯《 的重复单元不相同，C错误：碳碳双键是 ECH一CH2m 平面形结构，但存在一定的角度，故CH,=CH一《CH一CH2分 子中最多有苯环直接相连的一条直线上的4个碳原子在同一直线 上，D错误。 2.AC解析：碳酸乙烯酯作为传统锂离子电池中离子导体的溶剂，用 于溶解锂盐，锂盐为无机化合物，A错误：由碳酸乙烯酯的结构简式 可知其官能团只有酯基，B正确：碳酸乙烯酯是离子导体的一部分， C错误：由题干给出的由乙烯、氧气、二氧化碳制备碳酸乙烯酯的反 应可知，该反应为加成反应，原子利用率为100%，D正确。 3.B解析：由键线式可知该分子的化学式为C12H1g0。,A错误；该分 子中含2个酯基，则1mol该分子能与2 mol NaOH发生反应，B正确： 该分子含碳碳双键、酯基、醚键共3种官能团，C错误：该分子在酸性条件 下水解产物为CH2=CHC0OH和H0CH2CH2OCH2CH2OCH2CH2OH,后 者不能与溴水反应，D错误。 4.C解析：由VC-PMHS的结构简式可知，VC-PMHS为高分子化合 物，A正确；对比步骤①的反应物与生成物的结构可知，该反应可以 0 看作 OH中2个羟基H原子被 取代，除生成目标 产物CECA外，还生成2分子的乙醇，该反应为取代反应，B正确：对 比步骤②的反应物和生成物，可知该反应为加成反应，C错误：步骤 ②的反应为加成反应，反应的原子利用率为100%，符合“绿色化学” 的思想，D正确。 黑题 应用提优练 题号 2 3 答案 B D A 1.B解析：根据总反应可知，Z为负极，即放电时，含有锌膜的碳纳米 管纤维作电池负极，A正确：根据高聚物的结构可知，高聚物中存在 作用力：极性键、非极性键和氢键，但氢键不是化学键，B错误：由有 机高聚物的结构片段可知，其为加成聚合产物，合成有机高聚物的单 体是CH2一CH一C一NH2,C正确；有机高聚物含有肽键，能发生水 解反应，D正确。 2.D解析：对比反应①的反应物和生成物，可知反应①是一个碳链增 长的反应，A正确：反应②是醛基被还原为羟基，在一定条件下，醛基 与H2加成可得到羟基，B正确：反应③是酯化反应，反应条件是浓硫 酸和加热，C正确；反应③有水生成，故该合成工艺的原子利用率小 于100%，D错误。 3.C解析：F原子的电负性比较大，是吸电子基团，导致一S0,H附近 的电子云密度减小，而H*带正电，一S03H附近的电子云密度减小后 与带正电的H+结合不紧密，变得更容易电离，所以稳定性下降，导电 性能更好，若将全氟代物主链改为烃链，则该膜稳定性提高，但导电 性能减弱，C错误。 4.A解析：碳酸亚乙酯(VC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳酸甲乙酯 (EMC)的分子式分别是C3H203、C3H03、C4Hg03,所以1mol物质 完全燃烧的耗氧量：EMC>DMC>VC,A错误；根据结构简式可判 选择性必修第三册·LK 断VC的分子式为C3H2O3,B正确；DMC与EMC的结构相似，分子 组成上相差1个CH2,二者互为同系物，C正确；EMC的同分异构体 中，既能与NaHCO3溶液反应，又能发生缩聚反应，说明含有羧基和 羟基，符合条件的有HOCH2CH2CH2C00H、CH3 CHOHCH2C0OH、 CH CH2 CHOHCOOH,HOCH2 CH(CH3)COOH(CH3 )2 COHCOOH, 共计有5种（不含立体异构），D正确。 第3章章末检测 黑题阶段检测练 题号123456789101112 答案CBBBD C BD CD C D C 1.C解析：对于一块高分子材料来说，n是一个不确定数值，因而它的 相对分子质量是不确定的，C项错误。 2.B解析：题图是丙酸的键线式，乙酸分子含两个碳，结构简式为 CH3COOH,A错误；聚氯乙烯由氯乙烯加聚得到，结构简式为 七CH2一CHC1门，B正确；乙醇的结构简式为CH3CH2OH,含有三种 不同化学环境的氢原子，其核磁共振氢谱应具有三种峰，C错误；聚 丙烯结构简式为七CH2CH,D错误。 CH 3.B解析：A、C、D内部的碳原子之间不是单双键交替的结构，B内部 的碳原子之间是单双键交替的结构，所以B经掺杂处理后可以制成 “导电塑料”。 4.B解析：BF3·(C2H)20中B提供空轨道、0提供孤电子对，形成 配位键，A正确；反应①前后碳原子均为饱和碳原子，杂化方式均 为sp,B错误；用红外光谱得到分子中含有的化学键或官能团信息， 故可用红外光谱仪检测叠氨聚合物的生成，C正确；由聚合物的链节 可知，生成1mol叠氨聚合物理论上需要消耗2 n mol NaN3,D正确。 5.D解析：由流程可知，乙炔和试剂a乙酸生成M: CH2=CH一O一C一CH3(M),M聚合得到聚醋酸乙烯酯，然后发生 0 已知反应生成聚乙烯醇，A正确；羟基能形成氢键，故聚醋酸乙烯酯 转化为聚乙烯醇可以增加亲水性能，B正确；聚醋酸乙烯酯转化为聚 乙烯醇过程中生成的乙酸会和甲醇发生酯化反应生成乙酸甲酯， C正确；由M转化为聚醋酸乙烯酯的过程中发生了加聚反应！ D错误。 6.C解析：有机化合物3.2g在氧气中充分燃烧只生成C02和H20, 将生成物依次通入盛有浓硫酸的洗气瓶和盛有碱石灰的干燥管，实 验测得装有浓硫酸的洗气瓶增重3.6g,故n(H20)= 3.6g 8g·mol1 0.2mol,盛有碱石灰的干燥管增重4.4g,故n(C02)= 4.4g 4g·mol= 0.1mol。有机化合物中0元素的质量为(3.2-0.2×2-0.1×12)g= 1.6g 1.6g,a(0）=16gmm-0.1ml,a(c）:n():n(o)=0.1: 0.4:0.1=1:4:1,该有机物的实验式为CH40:根据分析可知该有 机物含有C、H、0三种元素，A错误：该有机化合物中碳原子数和氢 原子数之比是1：4，B错误：该物质氢原子已经达到饱和，可以确定 该有机物的分子式一定为CH40,C正确；根据题目条件可求出该有 机物的实验式，该有机物氢原子已经饱和，可以确定有机物的分子 式，D错误。 7.B解析：单体Ⅱ中含有6种不同化学环境的氢原子，个数比为 2:2:1:3:2:2,故峰面积比为2：2：1：3：2：2，A正确；由单 体I、Ⅱ及聚合物X的结构可知，I中断裂氧氢键，Ⅱ中断裂酯基的 碳氧单键，相互连接形成X,没有小分子醇生成，B错误；X转化为Y 过程中，X断裂氢氧键，0断裂碳氯键，产物生成HC1,C正确； Y末端的碳碳双键可与另一端碳碳双键加成形成网状结构，D正确。 黑白题48微项目改进手机电池中的离子导体材料 有机合成在新型材料研发中的应用 白题基础过关练 限时：15min 1.合成导电高分子化合物PPV的反应如下，下 A.该化合物的分子式为C2H60。 列说法正确的是 ( B.1mol该分子能与2 mol NaOH发生反应 nI I nCH,=CH- CH-CH, C.该分子中含有2种官能团 一定条件 CH-CH+2nHI D.该物质在酸性条件下的水解产物均能与溴 PPV 水发生加成反应 A.PPV是聚苯乙炔 si-0-Si-0],ESi-0],[si-01si B.该反应为缩聚反应 C.PPV与聚苯乙烯的最小结构单元最简式 4.VC-PMHS 相同 D.CH,CH《CCH=CH,分子中最 多有6个碳原子在同一直线上 2.（双选)传统锂离子电池中一般使用LiCl04、 是一种优良的锂离子电池固态聚合物电解质，其 LiPF6、LiBF,等锂盐作为电解质，其在酯类溶 合成路线如下： 剂中有较好的溶解性，酯类溶剂有碳酸乙烯 酯等。一种以CH2=CH2、C02及02为原料， ①合成CECA(人: 在一定条件下制备碳酸乙烯酯的反应如下： OH K2C03 入0人0H+人0C0 CH,=CH,+20,+C0, 一定条件 CECA+2CH,CH,OH 碳酸乙烯酯 ②合成VC-PMHS: 下列有关碳酸乙烯酯的说法错误的是( H 010 A.是一种有机溶剂，只能溶解有机化合物 Si-0-ESi-0SiS0+CECA B.只含酯基官能团 (PMHS) 0个0 (VTMS) C.是一种离子导体 D.该制备反应的原子利用率为100% 一定条件VC-PMHS 3.(2023·江苏宿迁高二期中)科学家提出以二 下列说法错误的是 ( 缩三乙二醇二丙烯酸酯（结构如下）与丙烯酸 A.VC-PMHS为高分子化合物 丁酯的共聚物做有机溶剂基体。下列有关二 B.步骤①的反应为取代反应 缩三乙二醇二丙烯酸酯的说法正确的是 C.步骤②的反应为取代反应 D.步骤②的反应的原子利用率为100%，符合 “绿色化学”的思想 第3章黑白题103 黑题应用提优绣 限时：20min 1.一种3D打印机的柔性电池以碳纳米管作电3.(2023·湖北黄冈高二期末)全氟磺酸质子交 极材料，以吸收Zns04溶液的有机高聚物为 换膜广泛用于酸性氢氧燃料电池。其传导质 固态电解质，电池结构如图1所示，图2是有 子的原理示意图如图。电池放电时，一S0,H 机高聚物的结构片段。下列说法错误的是 脱出H,生成的一S0?会吸引邻近水分子中 ( 的H,在电场的驱动下，H以水分子为载体在 -CH一CH-CH2-CH 碳纳米管纤维 膜中沿“氢键链”迅速转移，达到选择透过的 锌膜 HN O HN 效果。下列说法错误的是 ( 有机高聚物 主链 MnO,膜 NH O wwwfCF:CF>fCFCFw 碳纳米管纤维 -CH;CH-CH--CH- S0s03S0S0 图1 图2 H,0分子 A.放电时，含有锌膜的碳纳米管纤维作电池负极 H,0 B.有机高聚物中含有的化学键有极性键、非 S03S0,S0S03 极性键和氢键 A.该全氟磺酸质子膜单体可能是CF,=CF, C.合成有机高聚物的单体是 和CF2=CF-S0,H 0 B.一SO,H的酸性强弱和膜的湿润程度均对 CH2=CHCNH, 该质子膜的导电性有显著影响 D.有机高聚物能发生水解反应 C.若将全氟代物主链改为烃链，则该膜稳定 2.(2022·淅江杭州高二期中)以丙烯为基础原 性下降，但导电性能更好 料，可制备离子导体材料中有机溶剂的单体 D.电池工作时，若负极有D2放电，停止工作 丙烯酸丁酯，其合成路线如下： 时，质子膜中可能检测出含一SO,D 4.碳酸亚乙酯(VC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳酸 CH3一CH=CH, C0、H2,钴或铑 甲乙酯(EMC)是几种商业化锂离子电池的电 0 解质成分，其结构简式如图。下列说法错误 CH,CH2-CH,C-H② 的是 CHCHCH CH,OH CH2-CH--COOH ③ 0 VC DMC EMC 0 A.1mol物质完全燃烧的耗氧量：EMC> 丙烯酸丁酯 VC>DMC 下列判断错误的是 B.VC的分子式为C3H203 A.反应①是一个碳链增长的反应 C.DMC与EMC互为同系物 B.反应②是还原反应，可以通过加成的方式 D.EMC的同分异构体中，既能与NaHCO,溶 实现 液反应，又能发生缩聚反应的有5种（不 C.反应③需要的条件是浓硫酸和加热 含立体异构) D.该合成工艺的原子利用率为100% 进阶突破拔高练P16 选择性必修第三册·LK黑白题104