化学·选修/有机化学基础(鲁科版)
本章概述
本章介绍了有机合成路线的设计方法，有机化合物结构的测定，高分子化合物的合成反应和高分子化学反应，有机合成对人类的重要影响，并全面整合了有机化合物、官能团、结构、性质、反应、转化和合成之间的关系。本章内容共分3节。
第1节：有机化合物的合成，介绍了如何合成一种有机化合物的方法和对合成路线的优选。
第2节：有机化合物结构的测定，介绍了测定有机化合物化学式和结构式的方法。
第3节：合成高分子化合物，介绍了高分子化合物的合成方法及高分子化合物的结构分析方法，并介绍了几种合成高分子材料的性能和功能高分子的作用。
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章末知识整合
化学·选修/有机化学基础(鲁科版)
第1节 有机化合物的合成
1．在有机物分子中，不能引入羟基的反应是( )
A．还原反应 B．水解反应
C．消去反应 D．加成反应
解析：—CHO的加氢(或还原)、R—X的水解都是能引入—OH，而消去反应可在有机物中引入不饱和键，但不会引入—OH。
答案：C
2．从溴乙烷制取1,2-二溴乙烷，下列转化方案中最好的是( )
A．CH3CH2BrCH3CH2OH
CH2===CH2CH2BrCH2Br
B．CH3CH2BrCH2BrCH2Br
C．CH3CH2BrCH2===CH2
CH3CH2BrCH2BrCH2Br
D．CH3CH2BrCH2===CH2
CH2BrCH2Br
解析：选择的合成路线应简捷，产率高，并且产物易于分离。A项方案不简便，B、C两项的方案取代反应制1,2-二溴乙烷的产物不唯一。
答案：D
3．(双选)下列反应可以使碳链减短的是( )
A．持续加热乙酸与碱石灰的混合物
B．裂化石油制取汽油
C．乙烯的聚合反应
D．环氧乙烷开环聚合
解析：A选项中乙酸和碱石灰反应的产物在持续加热的条件下会发生脱羧反应产生CH4，符合题意；B选项中石油的裂化也是缩短碳链，符合题意；C选项是增长碳链；D选项中碳链长度不变。
答案：AB
4．已知醛和酮可与格氏试剂(R′MgX)发生加成反应，所以产物经水解后可得醇：
，若要用此种方法制取HOC(CH3)2CH2CH3，可选用的醛或酮与格氏试剂是( )
解析：此题可根据信息采用逆推的方法：
答案：D
5．乙烯是有机化工生产中最重要的基础原料。请以乙烯和天然气为有机原料，任意选择无机材料，合成1,3-丙二醇(1,3-丙二醇的结构简式为HO—CH2—CH2—CH2—OH)，写出有关反应的化学方程式。
解析：目标产物分子中有一个三碳原子链，而原料乙烯分子中只有2个碳原子，要增加一个碳原子，方法有很多：乙醛与HCN加成、氯乙烷与NaCN反应、乙醛与甲醛发生羟醛缩合等。由于前二者涉及到后续反应中氰基转化的问题，比较麻烦，而目标产物多元醇跟羟醛缩合产物比较接近，可以尝试羟醛缩合途径。
答案：①2CH2===CH2＋O22CH3CHO
②CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl
③CH3Cl＋H2OCH3—OH＋HCl
④2CH3OH＋O22HCHO＋2H2O
⑤H2C==O＋HCH2CHO―→HO—CH2—CH2CHO
⑥HO—CH2CH2CHO＋H2HO—CH2CH2CH2—OH
6．若R—CH==CH2R—CH2CH2Br，请设计合理方案从用反应流程图表示，并注明反应条件。例如：
解析：可采用倒推法
答案：
1．下列反应中，可能在有机化合物分子中引入羟基“—OH”的是( )
A．羧酸与醇的酯化反应
B．醛类与新制Cu(OH)2悬浊液反应
C．乙炔与水的加成反应
D．烯烃的水化反应
解析：
答案：D
2．绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率。原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比。在下列制备环氧乙烷的反应中，原子利用率最高的是( )
解析：A项存在副产物CH3COOH，反应物没有全部转化为目标产物，原子利用率较低，故A错误；B项存在副产物CaCl2和H2O，反应物没有全部转化为目标产物，原子利用率较低，故B错误；C项反应物全部转化为目标产物，原子的利用率为100%，原子利用率最高，故C正确；D项存在副产物HOCH2CH2－O－CH2CH2OH和2H2O，反应物没有全部转化为目标产物，原子利用率较低，故D错误。
答案：C
3．1,4-二氧六环是一种常见的溶剂，它可通过下列反应制得：烃ABC
，则烃A可能是( )
A．1-丁烯 B．1,3-丁二烯
C．乙炔 D．乙烯
解析：此题采用逆向思维，根据烃及其衍生物的相互转化关系即可推断。最终产物分子结构中含有“—R—O—R—”键，应该是浓H2SO4作用下，醇分子之间脱水形成的产物。而最终产物分子结构中含有两个“—R—O—R—”键，且呈环状结构分子，所以化合物C应是含有两个碳原子的二元醇，由此确定C是，逆推C是B的水解产物，B中应含两个可水解的原子，B又是烃A跟Br2反应的产物，可见B分子中有两个溴原子，所以烃A只能是CH2===CH2。
答案：D
4．食品香精菠萝酯的生产路线(反应条件略去)如下：
菠萝脂
下列叙述错误的是( )
A．步骤①产物中残留的苯酚可用FeCl3溶液检验
B．步骤②产物中残留的CH2===CHCH2OH可用溴水检验
C．苯酚和菠萝酯均可与酸性KMnO4溶液发生反应
D．苯氧乙酸和菠萝酯均可与H2在一定条件下发生反应
解析：步骤②产物菠萝酯和残留的CH2===CHCH2OH分子结构中都含有碳碳双键，故都可以溴水褪色，故B项错；苯酚容易被氧化，能与酸性KMnO4溶液发生反应，菠萝酯分子结构中含有碳碳双键，也能与酸性KMnO4溶液发生反应，C项正确；苯氧乙酸分子结构中含有苯环，故能与H2在一定条件下发生加成反应，菠萝酯分子结构中含有苯环、碳碳双键，故能与H2在一定条件下发生加成反应，D项正确。
答案：B
5．(双选)下列反应，可以使碳链增长的是( )
A．酯化反应
B．乙醛与HCN加成
C．乙醇与浓硫酸共热到140 ℃
D．1-溴丙烷与NaCN作用
解析：题目要求“碳链增长”，像由CH3CH2OH―→CH3CH2OCH2CH3不属于碳链增长，酯化反应引入，也不属于碳链增长。
答案：BD
6．已知R—X＋2Na＋R′—X―→R—R′＋2NaX，若用CH3CH2Br和CH3CH2CH2Br与金属钠反应，生成的烷烃不可能是( )
A．CH3CH2CH2CH3
B．CH3CH2CH2CH2CH3
D．CH3CH2CH2CH2CH2CH3
解析：A项可发生2CH3CH2Br＋2Na―→CH3CH2CH2CH3＋2NaBr，故A不选；B项可发生CH3CH2Br＋CH3CH2CH2Br＋2Na―→CH3CH2CH2CH2CH3＋2NaBr，故B不选；C项由题意可知，不可能反应生成CH3CH2CH(CH3)2，故选C；D项可发生2CH3CH2CH2Br＋2Na―→CH3CH2CH2 CH2CH2CH3＋2NaBr，故D不选。
答案：C
7．下列合成路线经济效益最好的可能是( )
A．CH2===CH2―→CH3CH2Cl
B．CH3CH3―→CH3CH2Cl
C．CH3CH2OH―→CH3CH2Cl
D．CH2ClCH2Cl―→CH3CH2Cl
解析：本题是从设计合成路线的反应产物、反应程度、原子利用率等方面对教材习题4进行了拓展变式。A项利用CH2===CH2与HCl发生加成反应生成CH3CH2Cl，反应产物单一，反应程度较为完全，原子利用率高，是理想的合成路线；B项利用CH3CH3与Cl2发生取代反应生成CH3CH2Cl，反应产物复杂、难以分离，原子利用率也低；C项利用CH3CH2OH与HCl发生取代反应生成CH3CH2Cl，反应难以进行到底、原子利用率低；D项利用CH2ClCH2Cl制取CH3CH2Cl需经过多步反应(如CH2ClCH2Cl―→CH2===CHCl―→CH3CH2Cl)，反应难以控制，转化率低，原子利用率也低。
答案：A
8．下列说法正确的是( )
A．在有机合成中，卤代烃与NaOH的水溶液共热，可发生消去反应引入碳碳双键
B．在溴乙烷中加入过量的NaOH溶液，充分振荡后再滴入几滴AgNO3溶液，出现浅黄色沉淀
C．消去反应是引入碳碳双键的唯一途径
D．在溴乙烷与CH3CCNa的反应中，其中的有机基团取代溴乙烷中的溴原子
解析：卤代烃水解引入羟基，故A项错误；溴乙烷水解后溶液呈碱性，要酸化后再加入硝酸银溶液，故B项错误；碳碳三键的部分加氢也可以引入碳碳双键，故C项错误；根据取代反应的规律，有机部分带负电，应该取代带负电的溴原子，故D项正确。
答案：D
9．卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应可得格林尼亚试剂R—MgX，它可与醛、酮等羰基化合物加成：
，所得产物经水解可以得到醇。这是某些复杂醇的合成方法之一。现欲合成(CH3)3C—OH，下列所选用的卤代烃和羰基化合物的组合正确的是( )
A．乙醛和氯乙烷 B．甲醛和1-溴丙烷
C．甲醛和2-溴丙烷 D．丙酮和一氯甲烷
解析：依据信息采用逆推法：(CH3)3C－OH→(CH3)3C－OMgX→CH3COCH3＋CH3MgX，故选D项。
答案：D
10．以乙醇为原料，用下述6种类型的反应：①氧化；②消去；③加成；④酯化；⑤水解；⑥加聚，来合成乙二酸乙二酯的正确顺序是( )
A．①⑤②③④ B．①②③④⑤
C．②③⑤①④ D．②③⑤①⑥
解析：乙醇发生消去反应生成乙烯，乙烯与卤素单质加成得到1,2-二卤乙烷，1,2-二卤乙烷发生水解反应得到乙二醇，乙二醇经过氧化得到乙二酸，乙二醇与乙二酸发生酯化反应得到乙二酸乙二酯。
答案：C
11．工业上用甲苯生产对羟基苯甲酸乙酯
(1)写出有机化合物A的结构简式________。
(2)写出反应⑤的化学方程式(注明反应条件，有机化合物写结构简式)：________________________________________________________________________。
(3)填写反应类型(选填字母序号)：反应②__________，反应④__________。
A．取代反应 B．加成反应 C．消去反应
D．酯化反应 E．氧化反应
(4)写出反应③的化学方程式(可不写条件)：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)在合成路线中，设计③、④两步反应的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：关键在于判断出A、B的结构简式，并熟悉有关的转化的反应。在有机合成中，常常采取一些措施保护分子中的有关基团。
12．6-羰基庚酸是合成某些高分子材料和药物的重要中间体。某实验室以溴代甲基环己烷为原料合成6-羰基庚酸如下图，请用合成反应流程图表示出最合理的合成方案(注明反应条件)。
6-羰基庚酸
提示：①合成过程中无机试剂任选；
②如有需要，可以利用题中出现过的信息；
③合成反应流程图表示方法示例如下图：
ABC―→……―→H
④
解析：本题主要考查有机合成路线的选择，一般采用逆推的方法或正推和逆推相结合的方法来处理。
答案：方案如下图：
13．过渡金属催化的新型碳－碳偶联反应是近年来有机合成的研究热点之一，如：
化合物Ⅱ可由化合物Ⅲ合成
(1)化合物I中官能团名称为 ______________。
(2)化合物Ⅱ与Br2加成产物结构简式为 ____________________________________。
(3)化合物Ⅲ结构简式为 ______________________。
(4)在浓硫酸存在和加热条件下，化合物Ⅳ易发生消去生成不含甲基产物，该方程式为 ______________________________________________________(注明条件)。
在碱性条件下，由Ⅳ与CH3COOH合成Ⅱ，其类型为 __________，Ⅳ一种同分异构体V能发生银镜，V与Ⅱ也可发生类似①，生成化合物结构简式可能为 ____________________________________(写出其中一种)。
14．是一种医药中间体，常用来制备抗凝血药，可通过下列路线合成：
(1)A与银氨溶液反应有银镜生成，则A的结构简式是__________________________。
(2)B→C的反应类型是______________。
(3)E的结构简式是______________。
(4)写出F和过量NaOH溶液共热时反应的化学方程式：__________________________。
(5)下列关于G的说法正确的是( )
a．能与溴单质反应
b．能与金属钠反应
c．1 mol G最多能和3 mol氢气反应
d．分子式是C9H6O3
解析：(1)A与银氨溶液反应有银镜生成，则A中存在醛基，由流程可知，A与氧气反应可以生成乙酸，则A为CH3CHO。
(2)由B和C的结构简式可以看出，乙酸分子中的羟基被氯原子取代，发生了取代反应。
(3)D与甲醇在浓硫酸条件下发生酯化反应生成E，E的结构为
(4)由F的结构简式可知，C和E在催化剂条件下脱去一个HCl分子得到F，F中存在酯基，在碱液中可以发生水解反应，方程式为：
(5)G分子的结构中存在苯环、酯基、羟基、碳碳双键，所以能够与溴单质发生加成反应或者取代反应，能够与金属钠反应产生氢气，A和B两选项正确；1 mol G中含有1 mol碳碳双键和1 mol苯环，故需要4 mol氢气，C项错误；G的分子式为C9H6O3，D项正确。
答案：CH3CHO (2)取代反应
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第2节 有机化合物结构的测定
1．某有机物在氧气中充分燃烧，生成水蒸气和CO2的物质的量之比为1∶1，由此可以得出的结论是( )
A．该有机物分子中C、H、O原子个数比为1∶2∶3
B．分子中C、H原子个数比为2∶1
C．有机物中必定含有氧
D．无法判断其中是否含氧
解析：由水蒸气和二氧化碳的物质的量比为1∶1，可推知n(H)∶n(C)＝2∶1，不能判断有机物中是否含氧。
答案：D
2．烃分子中若有双键、叁键或单键的环，氢原子数就少，分子就不饱和，亦即具有一定的“不饱和度”，其数值可表示为：不饱和度＝双键数＋环数＋叁键数×2，则有机物的不饱和度为( )
A．8 B．7 C．6 D．5
解析：上述有机物分子中含四个双键、一个叁键、两个环，因此其不饱和度为8。
答案：A
3．某有机物X是一抗癌药物中的一种有效成分，经测定该有机物只含C、H、O三种元素，其中碳元素质量分数为60%，氢元素质量分数为13.33%,0.2 mol该有机物的质量为12 g，则它的分子式为( )
A．CH4 B．C3H8O C．C2H4O2 D．CH2O
解析：该有机物中碳原子、氢原子、氧原子的个数比为N(C)∶ N(H)∶ N(O)＝60%/12∶13.33%/1∶(1－60%－13.33%)/16＝3∶8∶1，故最简式为C3H8O。又根据相对分子质量＝12/0.2＝60，故分子式为C3H8O。
答案：B
4．分子式为C5H7Cl的有机物，其结构不可能是( )
A．只含一个双键的直链有机物
B．含两个双键的直链有机物
C．含有一个双键的环状有机物
D．含一个叁键的直链有机物
解析：C5H7Cl相当于分子式为C5H8，与相应的烷烃C5H12相比较，少了4个氢原子，每减少2个氢原子，增加一个碳碳双键，故有机物可能含2个双键，或1个叁键，或一个双键和一个碳环。
答案：A
5．某有机物A 3.0 g完全燃烧后生成3.6 g水和3.36 L CO2(标准状况)，已知该有机物的蒸气对氢气的相对密度为30，求该有机物的分子式。
解析：(1)求有机物A的相对分子质量：Mr(A)＝30×2＝60。(2)求3.0 g有机物A中各元素的质量：m(C)＝×12 g/mol＝1.8 g，m(H)＝×2×1 g/mol＝0.4 g。因m(C)＋m(H)＝2.2 g<3.0 g，则有机物A中含有O元素，其质量为m(O)＝3.0 g－2.2 g＝0.8 g。(3)有机物A的实验式：n(C)∶n(H)∶n(O)＝∶∶＝3∶8∶1，则有机物A的实验式为C3H8O。(4)求有机物A的分子式：由Mr[(C3H8O)n]＝60，可得n＝1。故有机物A的分子式为C3H8O。最简式中氢原子已达饱和，故最简式即为分子式，即该有机物分子式为C3H8O。
答案：C3H8O
6．(1)具有支链的化合物A的分子式为C4H6O2，A可以使溴的四氯化碳溶液褪色。1 mol A和1 mol NaHCO3能完全反应，则A的结构简式是____________________。
写出与A具有相同官能团的A的所有同分异构体的结构简式________________________________________________________________________。
(2)化合物B含有C、H、O三种元素，相对分子质量为60，其中碳的质量分数为60%，氢的质量分数为13.3%。B在Cu的催化作用下被氧气氧化成C，C能发生银镜反应，则B的结构简式是____________________。
(3)D在NaOH的水溶液中加热反应，可生成A的钠盐和B，相应反应的化学方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
1．燃烧0.2 mol某有机物，得到0.4 mol CO2和0.6 mol H2O。由此可得出的结论是( )
A．该有机物含有2个碳原子和6个氢原子
B．该有机物中碳元素和氢元素的原子个数比为3∶1
C．该有机物中含有2个CO2和3个H2O
D．该有机物的1个分子里含有2个C原子和6个H原子，还可能含有O原子
解析：燃烧0.2 mol某有机物，得到0.4 mol CO2和10.8 g即0.6 mol H2O，根据元素守恒，则一个有机物分子中含有2个碳原子和6个氢原子，无法确定是否含有氧原子，故A错误；该有机物中碳元素和氢元素的原子个数比为1∶3，故B错误；该有机物燃烧生成了CO2和H2O，不能说成有机物中含有CO2和H2O，故C错误；该有机物可能含有氧原子，故D正确。
答案：D
2．X是一种烃，它不能使酸性KMnO4溶液褪色，0.5 mol X完全燃烧时生成27 g水和67.2 L CO2(标准状况)，则X是( )
A．环己烷 B．1,3-丁二烯
C．苯 D．甲苯
解析：X是一种烃，不能使酸性KMnO4溶液褪色，故可排除B、D两项，又因0.5 mol完全燃烧生成27 g H2O(1.5 mol)，则该烃1 mol含有6 mol H原子，故答案选C项。
答案：C
3．某有机物在空气中完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量比为5∶2，则能确定有机物中( )
A．碳和氢的物质的量比为5∶4
B．实验式为C5H4
C．化学式为C10H8
D．一定含有氧
解析：生成CO2和H2O的物质的量之比为5∶2，根据元素守恒，则该有机物分子中C、H原子个数比为5∶4，A项正确；由于无法确定是否含有氧元素，实验式和化学式均无法确定，故B、C、D三项均错误。
答案：A
4．下列说法不正确的是( )
A．有机分子中插入O原子对不饱和度没有影响
B．有机分子中去掉H原子对不饱和度没有影响
C．用CH原子团代替有机分子中的N原子对有机分子的不饱和度没有影响
D．烷烃和饱和一元醇的不饱和度都为0
解析：有机化合物分子不饱和度的计算方法：分子中的不饱和度＝n(C)＋1－，所以B项显然错误；烷烃中不饱和度＝n＋1－＝0，故D项正确；有机分子中若含有氧，则不予考虑。
答案：B
5．下列有机分子不饱和度最大的是( )
A．C17H35COOH B．C99H200
C．C6H6 D．C3H5(ONO2)3
解析：根据不饱和度＝n(C)＋1－，氧原子数不用考虑，有氮原子时用氢原子总数减去氮原子数，有氯原子时氯原子数计入氢原子总数之中，则A的不饱和度为1，B的不饱和度为0，C的不饱和度为4，D的不饱和度为3。
答案：C
6．某一卤代烃经质谱仪测定其相对分子质量是H2的54.5倍，取10.9 g该卤代烃与NaOH溶液混合反应后，加入足量稀HNO3、AgNO3混合溶液，生成18.8 g浅黄色沉淀，则该卤代烃是( )
A．CH3I B． CH3CH2I
C．CH3CH2Br
解析：该卤代烃的相对分子质量为54.5×2＝109，与AgNO3生成浅黄色沉淀，则一定含有溴元素，又根据CnH2n＋1Br的相对分子质量为109，故n＝2，即为CH3CH2Br。
答案：C
7．在120℃时，两种气态烃混合气体2.0 L，完全燃烧后生成4.0 L水蒸气和3.0 L CO2。则下列说法中正确的是( )
A．一定含有CH4，可能含有C2H4
B．一定含有C2H4，而不一定含有CH4
C．一定含有C2H4，可能含有C2H6
D．一定含有CH4和C3H4
解析：由题意可知混合烃的平均分子式为C1.5H4，根据平均值含义，烃中一定有CH4，则另一种烃的分子式必满足CxH2x，故A项符合。
答案：A
8．某有机化合物的分子式为C8H8，经研究表明该有机化合物不能发生加成反应，在常温下不易被酸性KMnO4溶液氧化，但在一定条件下却可与氯气发生取代反应，而且其一氯代物只有一种。下列对该有机化合物结构的推断中一定正确的是( )
A．该有机化合物中含有碳碳双键
B．该有机化合物属于芳香烃
C．该有机化合物分子具有平面环状结构
D．该有机化合物是具有三维空间立体结构的立方烷
解析：该有机化合物不能发生加成反应，在常温下不易被酸性KMnO4溶液氧化，肯定不是烯烃或芳香烃；一定条件下却可与氯气发生取代反应，而且其一氯代物只有一种，只能是立方烷。
答案：D
9．下列化合物分子，在核磁共振氢谱图中能给出三种信号峰的是( )
解析：有机物中含有几种不同类型的氢原子，在核磁共振氢谱上就能出现几种信号峰，现题给有机物在核磁共振氢谱中有三种信号峰，这表明有机物分子中含有3种不同类型的氢原子。
答案：B
10．鲨鱼是世界上唯一不患癌症的动物，科学研究表明，鲨鱼体内含有一种角鲨烯，具有抗癌性。已知角鲨烯分子中含有30个碳原子，其中有6个碳碳双键且不含环状结构，则其分子式为( )
A．C30H60 B．C30H56
C．C30H52 D．C30H50
解析：根据题意可知，角鲨烯分子不饱和度为6，故其分子中的氢原子数应该比C30H62少12个氢原子。
答案：D
11．A是一种邻位二取代苯，相对分子质量180，有酸性，A水解生成B和C两种酸性化合物。B相对分子质量60，C能溶于NaHCO3溶液，并能使FeCl3溶液显色(酸性大小：羧酸>碳酸>酚>水)。试写出A、B、C的结构简式：
A______________，B______________，C________________________________________________________________________。
解析：有机物间在相互衍变时，除组成和性质上的衍变外，还包含有量的变化，而且量的变化往往是问题的突破口。本题就是定性和定量相结合而进行有机推断的一个典例。
12．化学式为C8H10O的化合物A具有如下性质：
①A＋Na―→慢慢产生气泡；
②A＋RCOOH有香味的产物；
③A苯甲酸；
④其催化脱氢产物不能发生银镜反应；
⑤脱水反应的产物，经聚合反应可制得一种塑料制品(它是目前造成“白色污染”的主要来源之一)。
试回答：
(1)根据上述信息，对该化合物的结构可作出的判断是________(多选扣分)。
a．苯环上直接连有羟基
b．肯定有醇羟基
c．苯环侧链末端有甲基
d．肯定是芳香烃
(2)化合物A的结构简式________________________________________________________________________。
(3)A和金属钠反应的化学方程式________________________________________________________________________。
解析：由①②可推知，A中含有醇羟基，而不是酚羟基，因为电离程度酚>水>醇，又因A催化脱氢产物不能发生银镜反应，则肯定不存在—CH2—OH，所以A的结构简式为
13．由C、H、O三种元素组成的有机物A，相对分子质量为104。将0.1 mol A充分燃烧后，将产物依次通入足量浓硫酸和氢氧化钠溶液，浓硫酸增重7.2 g，氢氧化钠溶液增重17.6 g。回答下列问题：
(1)有机物A的分子式是________。
(2)A能与钠反应，也能与碳酸氢钠反应。A中一定含有的官能团的名称是________。
(3)A与浓硫酸共热可生成一种由五个原子构成的环状化合物B。写出化学方程式：________________________________________________________________________。
(4)A与浓硫酸共热还可以生成一种能使Br2的四氯化碳溶液褪色的化合物C。写出A生成C的化学方程式：________________，反应类型是________。利用C可以合成高分子化合物D，D的结构简式是________________________________________________________________________。
(5)A的同分异构体E，经测定分子结构中含有一个—CH3，两个，能与银氨溶液反应产生银镜现象。写出E与[Ag(NH3)2]OH溶液反应的化学方程式：________________________________________________________________________。
14．1999年科学家合成了一种新的化合物，用现代物理方法测得该有机化合物的相对分子质量为64，其中含碳93.8%，含氢6.2%。该分子中有三种化学环境不同的氢原子和四种化学环境不同的碳原子，分子中只存在C—H、C—C、C C、C C四种化学键。
?1?该物质的分子式为 。
?2?推测写出该物质可能的结构简式________________________________________________________________________。
解析：(1)由题意知A中含氢为2×7.2/18＝0.8 mol，质量为0.8 g，含碳为17.6/44＝0.4 mol，质量为4.8 g，A的质量为104×0.1＝10.4 g，所以A中含氧为10.4－0.8－4.8＝4.8 g，即4.8/16＝0.3 mol，所以A中C、H、O原子个数分别为0.4/0.1＝4,0.8/0.1＝8,0.3/0.1＝3，A的化学式为C4H8O3。
(2)A能与钠或碳酸氢钠反应，说明A中一定有羧基。
(3)A能形成五元环状化合物(即环状酯)，说明A还含有羟基，且连接在一端，故结构为HOCH2CH2CH2COOH。
化学·选修/有机化学基础(鲁科版)
第3节 合成高分子化合物
1．在国际环境问题中，一次性使用的聚苯乙烯材料带来的“白色污染”极为严重，这种材料难以分解、难处理。最近研制出了一种新型的材料能替代聚苯乙烯，它是由乳酸(一种有机酸)缩聚而成的，它能在乳酸菌的作用下降解而消除对环境的污染。下列关于聚乳酸的说法正确的是( )
A．聚乳酸是一种纯净物
B．聚乳酸是一种羧酸
C．聚乳酸的单体是
D．其聚合方式和聚苯乙烯相同
解析：高聚物因n值不定，因此不是纯净物，故A项错误；聚苯乙烯是通过加聚反应而得，故D项错误；聚乳酸不符合羧酸的定义，故B项错误。
答案：C
2．下列有关功能高分子材料的用途的叙述中，不正确的是( )
A．高吸水性树脂主要用于干旱地区抗旱保水、改造土壤、改造沙漠
B．离子交换树脂主要用于分离和提纯物质
C．医用高分子可用于制造医用器械和人造器官
D．聚乙炔膜可用于分离工业废水和海水的淡化
解析：聚乙炔膜属导电高分子材料，主要用于制造电子器件，故D项不正确。
答案：D
3．下列合成有机高分子材料的化学方程式和反应类型都正确的是( )
解析：解答本题的关键是把握加聚、缩聚反应的书写规律，A、B、D三个选项正确的方程式分别为：
答案：C
4．丁腈橡胶具有优良的耐油、耐高温性能，合成丁腈橡胶的原料是( )
①CH2===CH—CH===CH2
②CH3CCCH3
③CH2===CH—CN
④CH3—CH===CH—CN
⑤CH3—CH===CH2
⑥CH3—CH===CH—CH3
A．②③ B．④⑤ C．③⑥ D．①③
解析：在高聚物中有双键，说明单体中一定有共轭二烯烃，将高聚物分段，二烯烃断出4个碳原子，即答案为CH2===CH—CH===CH2和CH2===CH—CN。
答案：D
5．(1)下面是一种线型高分子的一部分：
由此分析，这种高分子化合物的单体至少有____种，它们的结构简式为________________________________________________________________________。
(2)有下列高分子材料：
①玻璃钢 ②高分子分离膜 ③丁苯橡胶 ④硅聚合物 ⑤聚氨酯 ⑥酚醛树脂 ⑦聚甲基丙烯酸甲酯
其中属于功能高分子材料的是______；合成人工心脏的高分子材料是____。
解析：如果链节中有酯基(—COO—)或肽键(酰胺)(—CONH—)，则是发生缩聚反应而生成的高分子化合物。此时只要断开酯基和肽键，在—CO—端添上—OH，在—O—和—NH—端添上—H，链端也按此法添上—OH和—H，则可以找到单体。按照此法，本题的答案易推出：
6．有机合成黏合剂是生产和生活中一类重要的材料。黏合的过程一般是呈液态的黏合剂小分子，经化学反应转化为大分子或高分子而固化。
(1)“502胶”是一种快干胶，其成分为α-氰基丙烯酸乙酯，当暴露在空气中时，微量的水起催化作用，使其发生碳碳双键的加聚反应而迅速固化，几秒钟即可使被粘物牢牢粘在一起。请写出“502胶”发生黏合作用的化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)厌氧胶主要成分为
是另一种黏合剂，它与“502胶”不同，可在空气中长期储存，但在隔绝空气(缺氧)时，分子中的双键断开发生聚合而固化。在工业上用丙烯酸和某物质在一定条件下反应可制得这种黏合剂，则这一制取过程的化学反应方程式为________________________________________________________________________。
解析：(1)由题意可知，“502”快干胶黏合作用是发生简单的加聚反应把双键打开连成长链即可。(2)从厌氧胶的结构中可看出，含有是缩合反应，是羧酸分子中的羟基与醇分子中的羟基氢缩去一分子水而进行的：
点评：合成高分子材料在实际生活应用中具有重要的作用。学习应从合成应用原理上去分析，用化学视角解决实际问题。
1．在下列关于新型有机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、乳制品加工业、酿酒等
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剂
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一般都受到人体的排斥作用，难以达到生物相容的程度
解析：功能高分子材料应是既有传统高分子材料的机械性能，又有某些特殊功能。有的新型高分子材料具有优异的生物兼容性，较少受到排斥，可以满足人工器官对材料的苛刻要求。
答案：D
2．聚丙烯酸酯类涂料是目前市场上流行的墙面涂料之一，它具有弹性好、不易老化、耐擦洗、色泽亮丽等优点。聚丙烯酸酯的结构简式为，它属于( )
①无机化合物 ②有机化合物 ③高分子化合物 ④离子化合物 ⑤共价化合物
A．①③④ B．①③⑤
C．②③⑤ D．②③④
解析：本题考查高分子化合物的结构特点。聚丙烯酸酯类是由丙烯酸酯经加聚反应得到的：，可见，聚丙烯酸酯类属于有机化合物、高分子化合物、共价化合物，故答案选择C项。
答案：C
3．(双选)下列物质中，属于高分子化合物的是( )
A．淀粉 B．油脂
C．棉花 D．蔗糖
解析：油脂是油和脂肪的总称，它是高级脂肪酸甘油酯，蔗糖是二糖，分子式为C12H22O11，油脂和蔗糖的相对分子质量均较小，两者均不属于高分子化合物；棉花的主要成分是纤维素，淀粉和纤维素都是天然高分子化合物。
答案：AC
4．下列塑料的合成，所发生的化学反应类型与另外三种不同的是( )
A．聚乙烯塑料 B．聚氯乙烯塑料
C．酚醛塑料 D．聚苯乙烯塑料
解析：酚醛塑料是缩聚反应生成，其他塑料为加聚反应生成。
答案：C
5．今有高聚物：
对此分析正确的是( )
解析：由高聚的结构可知是加聚反应的产物，采用半键闭合法，其单体为。
答案：C
6.下列关于乙烯和聚乙烯的叙述不正确的是? ?
A.乙烯常温下是气体，为纯净物；聚乙烯常温下是固体，为混合物
B.乙烯和聚乙烯都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.取等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后，生成的CO2和H2O的质量相等
D.乙烯的化学性质比聚乙烯活泼
解析：A项乙烯的结构简式为H2C＝CH2，聚乙烯的，聚乙烯中的n不同聚乙烯物质就不同，所以乙烯是纯净物，聚乙烯是混合物，故A正确； B项根乙烯和聚乙烯的结构知，乙烯中含有碳碳双键，能和酸性高锰酸钾溶液反应；聚乙烯中只有单键，所以聚乙烯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故B错误；C项乙烯和聚乙烯的化学式不同，但最简式相同都是CH2，所以乙烯和聚乙烯中的含碳量、含氢量相同，所以取等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后，生成的CO2和H2O的质量分别相等，故C正确；D项根乙烯和聚乙烯的结构知，乙烯中含有碳碳双键，性质较活泼；聚乙烯中只有单键，所以性质较不活泼，故D正确。
答案：B
7.?双选?下列对有机高分子化合物的认识不正确的是? ?
A.有机高分子化合物称为聚合物或高聚物，是因为它们大部分是由小分子通过聚合反应而制得的
B.有机高分子化合物的相对分子质量大，因而其结构复杂
C.对于一块高分子材料，n是一个整数值，因而它的相对分子质量是确定的
D.高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类
解析：A项高分子化合物主要是由小分子通过加聚、缩聚两类反应制得，故A正确； B项高分子化合物结构并不复杂，是按一定规律排列的，故B错误； C项高分子化合物的n值不同，相对分子质量不确定，故C错误； D项高分子材料按来源分为天然高分子材料和合成高分子材料，故D正确。
答案：BC
8.人造象牙中主要成分的结构是，它是通过加聚反应制得的。则合成人造象牙的单体是? ?
A.?CH3?2O B.HCHO
C.CH3CHO D.
解析：由已知人造象牙是加聚反应的产物，说明合成人造象牙的单体中必含碳碳双键或碳氧双键，而单体的分子式为CH2O。故正确答案为B。
答案：B
9.?双选?下列有机物在一定条件下自身分子间能发生缩聚反应，而在适宜条件下分子内又能形成环状结构的是? ?
A. B.CH2===CHCl
C．CH3CH(OH)COOH D．HO(CH2)4COOH
解析：A项自身分子间不能发生缩聚反应，也不能形成环状结构；B项自身分子间只能发生加聚反应；C、D两项自身分子间能发生缩聚反应(有多个官能团)，而在适宜条件下分子内又能形成环状结构(环酯)。
答案：CD
10．具有单双键交替长链的高分子
(如：…—CH==CH—CH==CH—CH ==CH—…)有可能成为导电塑料。2000年诺贝尔(Nobel)化学奖即授予开辟此领域的三位科学家。下列高分子中可能成为导电塑料的是( )
A．聚乙烯 B．聚丁二烯
C．聚苯乙烯 D．聚乙炔
解析：具有单双键交替长链(如…一CH＝CH－CH＝CH－CH＝CH一…)的高分子有可能成为导电塑料，聚乙烯、聚苯乙烯中都只含有单键，聚丁二烯中有双键但不是单双键交替，而聚乙炔中是单双建交替的结构。
答案：D
11．人造羊毛的主要成分为，此物质可由以下三种途径合成。已知A是石油分馏的一种产品，A均裂可生成等物质的量的C2H4和C2H6。
回答下列问题：
(1)写出A的分子式________，D的结构简式________。
(2)在反应①～⑥中，属于加成反应的是________________________________________________________________________。
(3)写出反应⑥的化学反应方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
12．感光性高分子也称为“光敏性高分子”，是一种在彩电荧光屏及大规模集成电路制造中应用较广的新型高分子材料，其结构简式为：
试回答下列问题：
(1)已知它是由两种单体经酯化后聚合而成的，试推断这两种单体的结构简式__________、________________________________________________________________________。
(2)写出在(1)中由两种单体生成高聚物的化学反应方程式：________________________________________________________________________。
(3)对此高聚物的性质判断不正确的是( )
A．在酸性条件下可以发生水解
B．此高聚物不能使溴水褪色
C．此高聚物可以使高锰酸钾酸性溶液褪色
D．此高聚物可与液溴发生取代反应
13．羧酸酯RCOOR′在催化剂存在时可跟醇R″OH发生如下反应(R′，R″是两种不同的烃基)：
此反应称为酯交换反应，常用于有机合成中。在合成维纶的过程中，有一个步骤是把聚乙酸乙烯酯
转化成聚乙烯醇，这一步就是用过量的甲醇进行酯交换反应来实现的。
(1)反应中甲醇为什么要过量？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)写出聚乙烯醇的结构简式：________________________________________________________________________。
(3)写出聚乙酸乙烯酯与甲醇进行酯交换反应的化学方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)酯化反应为可逆反应，增大甲醇的浓度，平衡向正反应方向移动，有利于酯交换反应完全。(2)聚乙烯醇为CH2＝CHOH的加聚反应产物，结构简式为。(3)聚乙酸乙烯酯与甲醇进行酯交换反应生成乙酸甲酯和聚乙烯醇。
答案：(1)增大甲醇的浓度，平衡向正反应方向移动，有利于酯交换反应完全
14．丰富多彩的化学物质不断改变着人类的生活，它们所产生的作用与其结构密切相关。有三种高分子材料，结构单元如下：
请回答下列问题：
(1)根据上述高分子结构，能够作为高吸水性树脂的是________，理由是_________________，可作为弹性橡胶的是_________，理由是________________________________________________________________________。
(2)有关上述高分子材料的下列说法正确的是________(可多选)。
A．高分子(Ⅲ)的单体有4种
B．高分子(Ⅰ)焚烧后产生的废气毒性最小
C．都能作为食品包装材料
D．它们的废弃物都回收利用
解析：(1)三种高分子结构中只有Ⅰ中含有亲水基—COONa，故只有它能够作为高吸水性树脂；Ⅱ分子结构中线型分子间含有二硫键(—S—S—)，明显是硫化橡胶，故可作为弹性橡胶。
(2)高分子(Ⅲ)的单体有3种，分别为苯乙烯、1,3-丁二烯、CH2===CHCN，故A项错；从Ⅰ的组成元素来看，可知高分子(Ⅰ)焚烧后产生的废气毒性最小，故B项正确；Ⅱ和Ⅲ有毒，不能作为食品包装材料，故C项错，D项明显正确。
答案：(1)Ⅰ 结构单元中含有—COONa Ⅱ 线型分子间含有二硫键(—S—S—)
