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人教版高中化学选修五 第五章第三节：功能高分子材料
一、单选题
1．（2018高二上·惠州期末）饭后，婷婷围着纯棉围裙，戴着橡胶手套，洗刷不锈钢锅和陶瓷碗碟。下列说法不正确的是（ ）
A．纯棉属于复合材料 B．橡胶属于高分子材料
C．不锈钢属于合金材料 D．陶瓷属于硅酸盐材料
2．随着医用高分子材料的发展，人们用人工器官代替不能治愈的病变器官．目前人们已经制成的人工器官有（ ）
①心脏 ②皮肤 ③骨骼 ④肝 ⑤肾 ⑥眼 ⑦喉．
A．①②③ B．①②⑥ C．②③⑥ D．全部
3．下列对高分子材料的研究方向，不正确的一项是（ ）
A．使高分子材料具有仿生能力
B．使高分子材料向功能材料方向发展
C．使高分子材料越来越牢固，难分解
D．使农用薄膜能够选择性地透过某种植物所需要的特定波长的光
4．高分子分离膜可以让某些物质有选择地通过而将物质分离，下列应用不属于高分子分离膜应用范围的是（ ）
A．分离工业废水，回收废液中的有用成分
B．将化学能转换成电能，将热能转换成电能
C．食品工业中，浓缩天然果汁、乳制品加工和酿酒
D．海水淡化
5．下列有关新型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，可用于浓缩天然果汁、乳制品加工、酿造业等
B．复合材料一般是以一种材料作为基体，另一种材料作为增强体
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，难以达到生理相容的程度
6．婴儿用的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．
二、填空题
7．（1）我国某地区已探明蕴藏有丰富的赤铁矿（主要成分为Fe2O3，还含有SiO2等杂质）、煤矿、石灰石和黏土．拟在该地区建设大型炼铁厂．
①随着铁矿的开发和炼铁厂的建立，需要在该地区相应建立焦化厂、发电厂、水泥厂等，形成规模的工业体系．据此确定图1中相应工厂的名称：
A． ，B． ，C． ，D． ；
②以赤铁矿为原料，写出高炉炼铁中得到生铁和产生炉渣的化学方程式：
（2）玻璃钢可由酚醛树脂和玻璃纤维制成．
①酚醛树脂由酚醛和甲醛缩聚而成，反应有大量热放出，为防止温度过高，应向有苯酚的反应釜 的加入甲醛，且反应釜应装有 装置．
②玻璃钢中玻璃纤维的作用是 ．玻璃钢具有 等优异性能（写出两点即可）．
③下列处理废旧热固性酚醛塑料的做法合理的是 ．
a．深埋 b．粉碎后用作树脂填料 c．用作燃料 d．用有机溶剂将其溶解，回收树脂
（3）工业上主要采用氨氧化法生产硝酸，如图2是氨氧化率与氨﹣空气混合气中氧氨比的关系．其中直线表示反应的理论值；曲线表示生产实际情况．当氨氧化率达到100%，理论上r[n（O2）/n（NH3）]= ，实际生产要将r值维持在1.7～2.2之间，原因是
8．（2016高三上·驻马店期末）玻璃钢可由酚醛树脂和玻璃纤维制成．
①酚醛树脂由酚醛和甲醛缩聚而成，反应有大量热放出，为防止温度过高，应向有苯酚的反应釜 的加入甲醛，且反应釜应装有 装置．
②玻璃钢中玻璃纤维的作用是 ，玻璃钢具有 等优异性能（写 出两点即可）．
三、综合题
9．医用化学杂志曾报道，有一种功能高分子材料为聚乙交酯纤维材料C，用这种功能高分子材料制成的手术缝合线比天然高分子材料的肠线好。它的合成过程如图： (B： 是A合成C的中间体，它是由两分子A脱去两分子水形成的)
（1）写出A、C的结构简式：A ，C 。
（2）写出由A制取B的化学方程式：
（3）医用高分子材料应具备哪些特性： 。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】无机非金属材料；合成材料；高分子材料
【解析】【解答】A、纯棉成分是纤维素，复合材料是两种或两种以上不同性能的材料组合到一起，因此纯棉不是复合材料，A符合题意；
B、橡胶是高分子化合物，B不符合题意；
C、不锈钢中含有除铁以外的单质，属于合金，C不符合题意；
D、陶瓷属于传统无机物非金属材料，属于硅酸盐材料，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】根据材料的分类和主要成分进行判断即可。
2．【答案】D
【知识点】高分子材料
【解析】【解答】解：人们目前已经制成的人工器官有心脏、皮肤、骨骼、肾、肝、肺、喉、眼．
故选D．
【分析】人们目前已经制成的人工器官有心脏、皮肤、骨骼、肾、肝、肺、喉、眼，据此解题．
3．【答案】C
【知识点】高分子材料
【解析】【解答】高分子材料研究向智能化、高功能的方向发展，使其在交通、通信、航空航天、医疗、医药、建筑农林园艺等领域发挥重要作用；所以使高分子材料具有仿生能力、使高分子材料向功能材料方向发展、使农用薄膜能够选择性地透过某种植物所需要的特定波长的光，均属于高分子材料的研究方向；
故选C．
【分析】高分子材料研究向智能化、高功能的方向发展，并非使高分子材料越来越牢固．
4．【答案】B
【知识点】高分子材料
【解析】【解答】高分子膜分为分离膜、传感膜、热电膜，分离工业废水、食品工业、海水淡化都是高分子分离膜的应用，传感膜和热电膜是能量转化的高分子膜．
故选B．
【分析】高分子膜分为分离膜、传感膜、热电膜，根据其应用分析
5．【答案】D
【知识点】高分子材料
【解析】【解答】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．复合材料一般是以一种材料作为基体，另一种材料作为增强体，故B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，故C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，故D错误．
故选D．
【分析】A．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；
B．复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料；
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；
D．医用高分子材料归属于功能高分子材料．
6．【答案】B
【知识点】高分子材料
【解析】【解答】解：一次性纸尿片能吸水保水的主要原因是水能溶解在材料当中，说明高分子结构中必须含有亲水性基团，而﹣OH是亲水性基团，只有中含有﹣OH，
故选B．
【分析】根据高分子能吸水，说明结构中必须含有亲水性基团，而﹣OH是亲水性基团来分析．
7．【答案】发电厂；焦化厂；炼铁厂；水泥厂；Fe2O3+3CO2Fe+3CO2、CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑；间歇性；散热；增强体；强度高、质量轻（或耐腐蚀、抗冲击、绝缘性能好）；bc；1.25；O2浓度太少不利于NH3的转化，r{n（O2）/n（NH3）值为2.2时NH3氧化率已近100%．
【知识点】高分子材料
【解析】【解答】（1）①煤炭燃烧可以发电，A为发电厂，煤的干馏制造煤焦油，B为焦化厂，赤铁矿、碳酸钙是炼铁的原料，C为炼铁厂，碳酸钙和黏土是生产水泥的原料，D为水泥厂，
故答案为：发电厂；焦化厂；炼铁厂；水泥厂；
②高炉炼铁中得到生铁的方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，产生炉渣的方程式为CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑，
故答案为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2、CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑；
（2）①苯酚和甲醛发生缩聚反应，反应有大量热放出，为防止温度过高，应向已有苯酚的反应釜中间歇性的加入甲醛，并装有散热装置，故答案为：间歇性；散热；
②玻璃钢是将玻璃纤维和高分子材料复合而成的复合材料，其中玻璃纤维的作用是增强体，合成材料是基体，它的优点有：强度高、质量轻、耐腐蚀、抗冲击、绝缘性能好等，故答案为：增强体；强度高、质量轻（或耐腐蚀、抗冲击、绝缘性能好）；
③废旧合成材料的再生利用主要有三条途径：通过再生和改性，重新做成多种有用的材料和制品；采用热裂解或化学处理方法使其分解，用于制备多种化工原料；将废旧的聚合物作为燃料回收利用热能，塑料深埋很久不会腐烂，会造成白色污染，酚醛塑料不能溶于有机溶剂，故选bc；
（3）由氨氧化的化学方程式：4NH3+5O24NO+6H2O，可知氨氧化率达到100%，理论上r{n（O2）/n（NH3）}=
=1.25，O2浓度太少不利于NH3的转化，γ{n（O2）/n（NH3）值为2.2时NH3氧化率已近100%，
故答案为：1.25；O2浓度太少不利于NH3的转化，r{n（O2）/n（NH3）值为2.2时NH3氧化率已近100%．
【分析】（1）①煤炭燃烧可以发电，煤的干馏制造煤焦油，赤铁矿、碳酸钙是炼铁的原料，碳酸钙和黏土是生产水泥的原料；
②高炉炼铁中得到生铁的方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2、CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑；
（2）①反应物投入的物质的量越多放出的热越多；
②玻璃钢是将玻璃纤维和高分子材料复合而成的复合材料，其中玻璃纤维的作用是增强体，合成材料是基体，它的优点有：强度高、质量轻、耐腐蚀、抗冲击、绝缘性能好等；
③废旧合成材料的再生利用主要有三条途径：通过再生和改性，重新做成多种有用的材料和制品；采用热裂解或化学处理方法使其分解，用于制备多种化工原料；将废旧的聚合物作为燃料回收利用热能；
（3）根据氨氧化的化学方程式来分析；根据O2浓度太少不利于NH3的转化分析．
8．【答案】间歇性；散热；增强体；强度高、质量轻、耐腐蚀、抗冲击、绝缘性能好等
【知识点】合成材料
【解析】【解答】解：①苯酚和甲醛发生缩聚反应，反应有大量热放出，为防止温度过高，应向已有苯酚的反应釜中间歇性的加入甲醛，并装有散热装置，故答案为：间歇性；散热；②玻璃钢是将玻璃纤维和高分子材料复合而成的复合材料，其中玻璃纤维的作用是增强体，合成材料是基体，它的优点有：强度高、质量轻、耐腐蚀、抗冲击、绝缘性能好等，故答案为：增强体；强度高、质量轻（或耐腐蚀、抗冲击、绝缘性能好）．
【分析】①反应物投入的物质的量越多放出的热越多；②玻璃钢是将玻璃纤维和高分子材料复合而成的复合材料，其中玻璃纤维的作用是增强体，合成材料是基体，它的优点有：强度高、质量轻、耐腐蚀、抗冲击、绝缘性能好等．
9．【答案】（1）；
（2）
（3）优异的生物相容性、较少受到排斥、无毒性、具有很高的机械性能以及其他一些特殊性能
【知识点】高分子材料
【解析】【解答】从题给条件可知，B分子为环酯且具有对称结构。采用平均拆分法，可得A的结构简式为 A生成C的反应为酯化原理的缩聚反应： ；A→B为酯化反应，其化学方程式为： 。
【分析】本题考查有机化合物的合成、功能材料的结构与性质，题目难度中等。
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人教版高中化学选修五 第五章第三节：功能高分子材料
一、单选题
1．（2018高二上·惠州期末）饭后，婷婷围着纯棉围裙，戴着橡胶手套，洗刷不锈钢锅和陶瓷碗碟。下列说法不正确的是（ ）
A．纯棉属于复合材料 B．橡胶属于高分子材料
C．不锈钢属于合金材料 D．陶瓷属于硅酸盐材料
【答案】A
【知识点】无机非金属材料；合成材料；高分子材料
【解析】【解答】A、纯棉成分是纤维素，复合材料是两种或两种以上不同性能的材料组合到一起，因此纯棉不是复合材料，A符合题意；
B、橡胶是高分子化合物，B不符合题意；
C、不锈钢中含有除铁以外的单质，属于合金，C不符合题意；
D、陶瓷属于传统无机物非金属材料，属于硅酸盐材料，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】根据材料的分类和主要成分进行判断即可。
2．随着医用高分子材料的发展，人们用人工器官代替不能治愈的病变器官．目前人们已经制成的人工器官有（ ）
①心脏 ②皮肤 ③骨骼 ④肝 ⑤肾 ⑥眼 ⑦喉．
A．①②③ B．①②⑥ C．②③⑥ D．全部
【答案】D
【知识点】高分子材料
【解析】【解答】解：人们目前已经制成的人工器官有心脏、皮肤、骨骼、肾、肝、肺、喉、眼．
故选D．
【分析】人们目前已经制成的人工器官有心脏、皮肤、骨骼、肾、肝、肺、喉、眼，据此解题．
3．下列对高分子材料的研究方向，不正确的一项是（ ）
A．使高分子材料具有仿生能力
B．使高分子材料向功能材料方向发展
C．使高分子材料越来越牢固，难分解
D．使农用薄膜能够选择性地透过某种植物所需要的特定波长的光
【答案】C
【知识点】高分子材料
【解析】【解答】高分子材料研究向智能化、高功能的方向发展，使其在交通、通信、航空航天、医疗、医药、建筑农林园艺等领域发挥重要作用；所以使高分子材料具有仿生能力、使高分子材料向功能材料方向发展、使农用薄膜能够选择性地透过某种植物所需要的特定波长的光，均属于高分子材料的研究方向；
故选C．
【分析】高分子材料研究向智能化、高功能的方向发展，并非使高分子材料越来越牢固．
4．高分子分离膜可以让某些物质有选择地通过而将物质分离，下列应用不属于高分子分离膜应用范围的是（ ）
A．分离工业废水，回收废液中的有用成分
B．将化学能转换成电能，将热能转换成电能
C．食品工业中，浓缩天然果汁、乳制品加工和酿酒
D．海水淡化
【答案】B
【知识点】高分子材料
【解析】【解答】高分子膜分为分离膜、传感膜、热电膜，分离工业废水、食品工业、海水淡化都是高分子分离膜的应用，传感膜和热电膜是能量转化的高分子膜．
故选B．
【分析】高分子膜分为分离膜、传感膜、热电膜，根据其应用分析
5．下列有关新型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，可用于浓缩天然果汁、乳制品加工、酿造业等
B．复合材料一般是以一种材料作为基体，另一种材料作为增强体
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，难以达到生理相容的程度
【答案】D
【知识点】高分子材料
【解析】【解答】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．复合材料一般是以一种材料作为基体，另一种材料作为增强体，故B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，故C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，故D错误．
故选D．
【分析】A．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；
B．复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料；
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；
D．医用高分子材料归属于功能高分子材料．
6．婴儿用的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
【知识点】高分子材料
【解析】【解答】解：一次性纸尿片能吸水保水的主要原因是水能溶解在材料当中，说明高分子结构中必须含有亲水性基团，而﹣OH是亲水性基团，只有中含有﹣OH，
故选B．
【分析】根据高分子能吸水，说明结构中必须含有亲水性基团，而﹣OH是亲水性基团来分析．
二、填空题
7．（1）我国某地区已探明蕴藏有丰富的赤铁矿（主要成分为Fe2O3，还含有SiO2等杂质）、煤矿、石灰石和黏土．拟在该地区建设大型炼铁厂．
①随着铁矿的开发和炼铁厂的建立，需要在该地区相应建立焦化厂、发电厂、水泥厂等，形成规模的工业体系．据此确定图1中相应工厂的名称：
A． ，B． ，C． ，D． ；
②以赤铁矿为原料，写出高炉炼铁中得到生铁和产生炉渣的化学方程式：
（2）玻璃钢可由酚醛树脂和玻璃纤维制成．
①酚醛树脂由酚醛和甲醛缩聚而成，反应有大量热放出，为防止温度过高，应向有苯酚的反应釜 的加入甲醛，且反应釜应装有 装置．
②玻璃钢中玻璃纤维的作用是 ．玻璃钢具有 等优异性能（写出两点即可）．
③下列处理废旧热固性酚醛塑料的做法合理的是 ．
a．深埋 b．粉碎后用作树脂填料 c．用作燃料 d．用有机溶剂将其溶解，回收树脂
（3）工业上主要采用氨氧化法生产硝酸，如图2是氨氧化率与氨﹣空气混合气中氧氨比的关系．其中直线表示反应的理论值；曲线表示生产实际情况．当氨氧化率达到100%，理论上r[n（O2）/n（NH3）]= ，实际生产要将r值维持在1.7～2.2之间，原因是
【答案】发电厂；焦化厂；炼铁厂；水泥厂；Fe2O3+3CO2Fe+3CO2、CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑；间歇性；散热；增强体；强度高、质量轻（或耐腐蚀、抗冲击、绝缘性能好）；bc；1.25；O2浓度太少不利于NH3的转化，r{n（O2）/n（NH3）值为2.2时NH3氧化率已近100%．
【知识点】高分子材料
【解析】【解答】（1）①煤炭燃烧可以发电，A为发电厂，煤的干馏制造煤焦油，B为焦化厂，赤铁矿、碳酸钙是炼铁的原料，C为炼铁厂，碳酸钙和黏土是生产水泥的原料，D为水泥厂，
故答案为：发电厂；焦化厂；炼铁厂；水泥厂；
②高炉炼铁中得到生铁的方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，产生炉渣的方程式为CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑，
故答案为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2、CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑；
（2）①苯酚和甲醛发生缩聚反应，反应有大量热放出，为防止温度过高，应向已有苯酚的反应釜中间歇性的加入甲醛，并装有散热装置，故答案为：间歇性；散热；
②玻璃钢是将玻璃纤维和高分子材料复合而成的复合材料，其中玻璃纤维的作用是增强体，合成材料是基体，它的优点有：强度高、质量轻、耐腐蚀、抗冲击、绝缘性能好等，故答案为：增强体；强度高、质量轻（或耐腐蚀、抗冲击、绝缘性能好）；
③废旧合成材料的再生利用主要有三条途径：通过再生和改性，重新做成多种有用的材料和制品；采用热裂解或化学处理方法使其分解，用于制备多种化工原料；将废旧的聚合物作为燃料回收利用热能，塑料深埋很久不会腐烂，会造成白色污染，酚醛塑料不能溶于有机溶剂，故选bc；
（3）由氨氧化的化学方程式：4NH3+5O24NO+6H2O，可知氨氧化率达到100%，理论上r{n（O2）/n（NH3）}=
=1.25，O2浓度太少不利于NH3的转化，γ{n（O2）/n（NH3）值为2.2时NH3氧化率已近100%，
故答案为：1.25；O2浓度太少不利于NH3的转化，r{n（O2）/n（NH3）值为2.2时NH3氧化率已近100%．
【分析】（1）①煤炭燃烧可以发电，煤的干馏制造煤焦油，赤铁矿、碳酸钙是炼铁的原料，碳酸钙和黏土是生产水泥的原料；
②高炉炼铁中得到生铁的方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2、CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑；
（2）①反应物投入的物质的量越多放出的热越多；
②玻璃钢是将玻璃纤维和高分子材料复合而成的复合材料，其中玻璃纤维的作用是增强体，合成材料是基体，它的优点有：强度高、质量轻、耐腐蚀、抗冲击、绝缘性能好等；
③废旧合成材料的再生利用主要有三条途径：通过再生和改性，重新做成多种有用的材料和制品；采用热裂解或化学处理方法使其分解，用于制备多种化工原料；将废旧的聚合物作为燃料回收利用热能；
（3）根据氨氧化的化学方程式来分析；根据O2浓度太少不利于NH3的转化分析．
8．（2016高三上·驻马店期末）玻璃钢可由酚醛树脂和玻璃纤维制成．
①酚醛树脂由酚醛和甲醛缩聚而成，反应有大量热放出，为防止温度过高，应向有苯酚的反应釜 的加入甲醛，且反应釜应装有 装置．
②玻璃钢中玻璃纤维的作用是 ，玻璃钢具有 等优异性能（写 出两点即可）．
【答案】间歇性；散热；增强体；强度高、质量轻、耐腐蚀、抗冲击、绝缘性能好等
【知识点】合成材料
【解析】【解答】解：①苯酚和甲醛发生缩聚反应，反应有大量热放出，为防止温度过高，应向已有苯酚的反应釜中间歇性的加入甲醛，并装有散热装置，故答案为：间歇性；散热；②玻璃钢是将玻璃纤维和高分子材料复合而成的复合材料，其中玻璃纤维的作用是增强体，合成材料是基体，它的优点有：强度高、质量轻、耐腐蚀、抗冲击、绝缘性能好等，故答案为：增强体；强度高、质量轻（或耐腐蚀、抗冲击、绝缘性能好）．
【分析】①反应物投入的物质的量越多放出的热越多；②玻璃钢是将玻璃纤维和高分子材料复合而成的复合材料，其中玻璃纤维的作用是增强体，合成材料是基体，它的优点有：强度高、质量轻、耐腐蚀、抗冲击、绝缘性能好等．
三、综合题
9．医用化学杂志曾报道，有一种功能高分子材料为聚乙交酯纤维材料C，用这种功能高分子材料制成的手术缝合线比天然高分子材料的肠线好。它的合成过程如图： (B： 是A合成C的中间体，它是由两分子A脱去两分子水形成的)
（1）写出A、C的结构简式：A ，C 。
（2）写出由A制取B的化学方程式：
（3）医用高分子材料应具备哪些特性： 。
【答案】（1）；
（2）
（3）优异的生物相容性、较少受到排斥、无毒性、具有很高的机械性能以及其他一些特殊性能
【知识点】高分子材料
【解析】【解答】从题给条件可知，B分子为环酯且具有对称结构。采用平均拆分法，可得A的结构简式为 A生成C的反应为酯化原理的缩聚反应： ；A→B为酯化反应，其化学方程式为： 。
【分析】本题考查有机化合物的合成、功能材料的结构与性质，题目难度中等。
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