第五章第二节高分子材料同步练习(含解析)2022-2023学年下学期高二化学人教版(2019)选择性必修3

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名称 第五章第二节高分子材料同步练习(含解析)2022-2023学年下学期高二化学人教版(2019)选择性必修3
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-06-22 07:52:27

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第五章第二节高分子材料同步练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.化学工业的产品渗透在我们生活的各个方面,以下说法错误的是
A.化学肥料的使用是我国建国后粮食产量增长的主要动力
B.酚醛塑料具有耐热性,属于有机合成材料,可用作炒菜锅的手柄
C.天然橡胶相比于合成橡胶更不易老化
D.制造游艇外壳使用的玻璃钢属于复合材料
2.合成高分子化合物提高了人类的生活质量。下列说法正确的是
A.涤纶、锦纶、蚕丝都属于合成纤维
B.高压聚乙烯密度相对较大
C.用于生产“尿不湿”的高吸水性树脂属于功能高分子材料
D.酚醛树脂是酚类物质和醛类物质加聚而成的高分子化合物
3.图a是2020年12月4日国家航天局公布的嫦娥五号探测器在月球表面进行国旗展示的照片,与嫦娥三号和嫦娥四号是在壳体上使用喷绘式的国旗不同,旗杆式的国旗在我国探月工程中是首次使用,是一面真正的旗帜。这面五星红旗以芳纶纤维(聚对苯二甲酰对苯二胺,部分结构如图b所示)为原料制得。下列说法中不正确的是
A.聚对苯二甲酰对苯二胺的结构简式为
B.聚对苯二甲酰对苯二胺可以由对苯二甲酸与对苯二胺发生缩聚反应制得
C.聚对苯二甲酰对苯二胺中存在肽键和氢键
D.一定条件下,1mol对苯二甲酸最多可与5mol发生加成反应
4.下列几种橡胶中,最不稳定、长期见光与空气作用就会逐渐被氧化而变硬变脆的是
A.天然橡胶()
B.硅橡胶
C.乙丙橡胶()
D.硫化橡胶(天然橡胶中加硫黄,使断裂,使其由线型结构变成体型结构)
5.尼龙是制作舱外航天服的一种材料。下列有关尼龙1010的说法正确的是
A.尼龙1010是纯净物
B.尼龙1010的单体是
C.尼龙1010是通过缩聚反应制成的
D.制作舱外航天服的材料要质轻,方便航天员在舱外行走
6.PHB塑料是一种可在微生物作用下降解的环保型塑料,其结构简式如图,下面有关PHB塑料的说法不正确的是
A.PHB塑料属于聚酯类
B.PHB塑料是人工合成的高分子材料
C.合成PHB塑料的单体是CH3CH=C(OH)COOH
D.PHB塑料在微生物降解下的产物可能有CO2和H2O
7.甲基丙烯酸甲酯()在一定条件下发生聚合反应得到线型聚合物a,再通过和交联剂b作用形成网状结构聚合物,其结构片段如下图所示。
已知:下列说法错误的是:
A.由线型聚合物a形成网状结构聚合物的过程高分子也由热塑性变为热固性分子
B.交联过程中有甲醇生成
C.线型聚合物a能通过和乙醇交联形成网状结构
D.在一定条件下网状结构聚合物水解,可实现交联剂b的回收再利用
8.一种芳纶纤维的拉伸强度比钢丝还高,广泛用作防护材料。其结构片段如下图下列关于该高分子的说法正确的是
A.属于聚酯类合成高分子材料
B.完全水解产物的单个分子中,含有官能团—COOH或
C.合成该芳纶纤维的单体只有一种
D.氢键不会影响该高分子的沸点、密度、硬度等性能
9.下列合成高分子化合物的反应及类型均正确的是
A.合成有机玻璃:缩聚反应
B.合成橡胶: 加聚反应
C.合成酚醛树脂: 缩聚反应
D.合成HT纤维:缩聚反应
10.是一种常用的食品抗氧化剂,合成方法有如下两种:
下列说法正确的是
A.的酸性比弱
B.能与反应制备
C.久置于空气中不会被氧化,能与溴水反应生成沉淀
D.两种方法的反应类型都是加成反应
11.下列关于高分子材料的说法错误的是
A.棉花、羊毛、蚕丝属于天然纤维
B.婴幼儿尿不湿以高吸水性树脂为原料
C.水晶饰品属于合成高分子材料
D.天然橡胶的单体是异戊二烯),结构简式为
12.甲基丙烯酸甲酯()在一定条件下发生聚合反应得到线型聚合物a,再通过和交联剂b作用形成网状结构聚合物,其结构片段如下图所示。
已知:
下列说法不正确的是
A.形成线型聚合物a的过程发生了加聚反应
B.线型聚合物a能通过和乙二醇交联形成网状结构
C.在一定条件下网状结构聚合物水解,可实现交联剂b的回收再利用
D.交联过程中有水生成
13.科学家研制的一种使沙漠变绿洲的新技术,即在沙漠中喷洒一定量的聚丙烯酸酯()与水的混合物,使其与沙粒结合,既能阻止地下的盐分上升,又能拦截、蓄积雨水。下列对聚丙烯酸酯的叙述正确的是
①聚丙烯酸酯的单体的结构简式为CH2=CHCOOR
②聚丙烯酸酯没有固定的熔、沸点
③聚丙烯酸酯在一定条件下能发生水解反应和加成反应
④其聚合方式与酚醛树脂的聚合方式相同
⑤聚丙烯酸酯具有很强的吸水性
A.③④ B.①② C.①②③ D.①②③④
14.可降解塑料聚羟基丁酸酯(PHB)可由3-羟基丁酸生产,下列说法正确的是
A.合成PHB的反应属于加聚反应
B.合成PHB的反应属于缩聚反应
C.PHB的结构简式为
D.PHB的结构简式为
15.下列关于合成材料的说法中,不正确的是
A.塑料、合成纤维和合成橡胶都属于合成材料
B.聚氯乙烯可制成薄膜、软管等,其单体是CH2=CHCl
C.合成酚醛树脂( )的单体是苯酚和甲醇
D.合成顺丁橡胶( )的单体是CH2=CH-CH=CH2
二、填空题
16.Ⅰ.学习有机化学,掌握有机物的组成、结构命名和官能团性质是重中之重。
(1)的分子式为_______,所含官能团的名称为_______。
(2)的系统命名为_______。
(3)写出分子式为的烯烃的顺式结构的结构简式:_______。
Ⅱ.现有下列物质:①甲苯 ②聚异戊二烯 ③裂化汽油 ④⑤聚乙烯 ⑥
(4)既能与溴水发生化学反应而使其褪色,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质是_______(填序号)。
(5)能和碳酸氢钠反应的是_______(填序号),写出它与碳酸氢钠反应的化学方程式:_______。
(6)写出⑥与足量氢氧化钠溶液共热时发生反应的化学方程式:_______。
17.(1)制备线型酚醛树脂的方程式:__________。
(2)用甘氨酸(H2NCH2COOH)和丙氨酸()缩合最多可形成_____种二肽(链状结构)。
(3)①麦芽糖发生水解反应的方程式是_____________。
②硬脂酸甘油酯与氢氧化钠发生皂化反应的方程式_______________。
(4)下列化合物中:①H2C=O;②HOCH2CH2OH;③H2C=CH2;④;⑤。
适合制作食品保鲜膜的单体是(填序号,下同)________,适合制作开关面板的单体是_______,适合制作漂亮校服织物面料的单体是________。
三、有机推断题
18.用于制造隐形眼镜的功能高分子材料E的合成路线如下:
(1)A的结构式为___________。
(2)B→C的反应类型是___________。
(3)请写出D→E反应的化学方程式___________。
(4)制造隐形眼镜的材料应该具有良好的亲水性,请从E的结构上分析它可以作为隐形眼镜材料的可能原因___________。
19.以某有机物X为原料可合成塑料G,X的相对分子质量小于100,1mol有机物X完全燃烧生成等物质的量的CO2和H2O,同时消耗标准状况下的O2112L,且X分子中含有羰基和羟基。X能发生如图所示的转化:
已知:在、加热条件下生成RCHO和R′CHO。
回答下列问题:
(1)X的结构简式为__________________。
(2)的反应条件是__________________。
(3)写出的化学方程式:_________________,该反应的反应类型为_______________。
(4)的化学方程式为________________,该反应的反应类型为______________________。
(5)Y是X的同分异构体,1molY与足量的Na反应可生成1molH2且Y不能使溴的CCl4溶液褪色,Y分子中的官能团连在相邻的碳原子上。Y的核磁共振氢谱图中有3个峰,峰面积之比为2:1:1。PBS是一种新型塑料,其结构简式为。请设计合理方案以Y为原料(无机试剂自选)合成PBS:____________(用合成路线流程图表示,并注明反应条件)。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.C
【详解】A.化学肥料的使用可以增加粮食的产量,A正确;
B.酚醛塑料是一种硬而脆的热固性塑料,属于有机合成材料,俗称电木粉,广泛用作家具零件,日用品,工艺品,具有耐腐蚀,耐高温的性能,B正确;
C.合成橡胶的抗老化性优于天然橡胶,C错误;
D.玻璃钢,即纤维强化塑料,是一种复合材料,由玻璃纤维和合成树脂共同构成,D正确;
故选C。
2.C
【详解】A.涤纶和锦纶属于合成纤维,蚕丝属于天然纤维,A错误;
B.高压聚乙烯的密度小,熔融温度低,B错误;
C.高吸水性树脂属于功能高分子材料,C正确;
D.酚醛树脂是由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚、经中和、水洗而制成的树脂,D错误;
故选:C。
3.D
【详解】A.由题图b分析可知,聚对苯二甲酰对苯二胺的结构简式为,A正确;
B.聚对苯二甲酰对苯二胺可以由对苯二甲酸与对苯二胺发生缩聚反应制得,B正确;
C.聚对苯二甲酰对苯二胺中存在肽键和氢键,C正确;
D.一定条件下,对苯二甲酸中苯环能和氢气发生加成反应,羧基不能和氢气加成,所以1mol对苯二甲酸最多可与3mol发生加成反应,D错误。
故选D。
4.A
【分析】这道题考查橡胶的性质,当橡胶中含有碳碳双键或碳碳三键时,橡胶不稳定,长期见光与空气作用就会被逐渐氧化而变硬。
【详解】A.天然橡胶中含有碳碳双键,所以不稳定,会被空气氧化而变硬,A正确;
B.硅橡胶不含不饱和键,所以比较稳定,B错误;
C.乙丙橡胶不含不饱和键,所以比较稳定,C错误;
D.选项硫化橡胶中的碳碳双键已断裂,故硫化橡胶稳定,不易被氧化,D错误;
故选A。
5.C
【详解】A.尼龙1010是高分子化合物,属于混合物,A错误;
B.合成尼龙1010的单体是和,B错误;
C.根据尼龙1010的化学式可以知道,它是和通过缩聚反应生成的,C正确;
D.由于舱外航天服是在太空失重的情况下穿的,不需要考虑是否选轻质材料,D错误;
故选C。
6.C
【详解】A.PHB塑料的单体是CH3CH2CH(OH)COOH,许多单体分子的羧基与醇羟基彼此之间发生酯化反应形成酯基,得到高聚物PHB,同时得到水,所以PHB塑料是一种聚酯,A正确;
B.自然环境中没有PHB,它是人类通过缩聚反应得到的,B正确;
C.由选项A分析可知,其单体是CH3CH2CH(OH)COOH,C错误;
D.生物塑料可以在微生物作用下降解为CO2和H2O,D正确;
故选C。
7.C
【详解】A.线性聚合物一般为热塑性材料,体型聚合物一般为热固性材料,因此由线型聚合物a形成网状结构聚合物的过程高分子也由热塑性变为热固性分子,故A正确;
B.结合已知信息,线型聚合物a与乙二醇交联过程中有甲醇生成,故B正确;
C.由图和题干已知信息可知,线型聚合物a与乙二醇交联形成网状结构,故C错误;
D.网状结构聚合物含有羧基与乙二醇形成的酯基,在一定条件下能水解生成乙二醇,可以实现交联剂b(乙二醇)的回收再利用,故D正确;
故选C。
8.B
【详解】A.图中结构中不含酯基,不是聚酯类高分子化合物,A错误;
B.图中结构的官能团为肽键,完全水解后的产物中含有氨基和羧基,B正确;
C.图中结构水解后的单体为对苯二甲胺和对苯二甲酸,共2种单体,C错误;
D.氢键会影响高分子的沸点、密度等物理性质,D错误;
故选B。
9.C
【详解】A.CH2=C(CH3)—COOCH3中含碳碳双键,CH2=C(CH3)—COOCH3发生加聚反应合成有机玻璃,A项错误;
B.CH2=C(CH3)—CH=CH2发生加聚反应生成的高分子化合物的结构简式为,B项错误;
C.苯酚与甲醛发生缩聚反应合成酚醛树脂,方程式和反应类型都正确,C项正确;
D.产物的化学计量数错误,HCl的化学计量数应为2n-1,D项错误;
答案选C。
10.B
【详解】A.酚羟基的活泼性强于醇羟基,所以的酸性比强,A错误;
B.依据苯酚和甲醛的反应原理可判断能与反应制备,B正确;
C.分子中含有酚羟基,久置于空气中易被氧化,酚羟基的邻位和对位上没有氢原子,不能与溴水反应生成沉淀,C错误;
D.方法一属于加成反应,方法二属于取代反应,D错误;
答案选B。
11.C
【详解】A.棉花是天然植物纤维,羊毛和蚕丝为天然动物纤维,A正确;
B.高吸水树脂是具有一定交联程度的高聚物,它能够很快吸收比自身重量大数百倍的水形成凝胶,可用于生成婴幼儿尿不湿,B正确;
C.水晶的主要成分是二氧化硅,不属于合成高分子材料,C错误;
D.异戊二烯( )发生加聚反应生成天然橡胶( ),故天然橡胶的单体是异戊二烯,D正确;
答案选C。
12.D
【详解】A.结合网状聚合物的结构片段可知,甲基丙四酸甲酯生成线型聚合物a过程中,碳碳双键发生了加聚反应,A正确;
B.结合已知信息,线型聚合物a中含有酯基,能够和乙二醇交联形成网状结构,B正确;
C.一定条件下网状聚合物水解可以得到交联剂b,实现交联剂b的回收再利用,C正确;
D.根据已知信息可推知,线型聚合物a与交联剂b作用形成网状结构聚合物和醇,没有水生成,D错误;
答案选D。
13.B
【详解】①由高分子化合物的结构简式可知其单体为CH2=CHCOOR,故正确;
②聚合度n不确定,聚丙烯酸酯属于混合物,没有固定的熔沸点,故正确;
③聚丙烯酸酯含有酯基,在一定条件下能发生水解反应,没有碳碳双键,不能发生加成反应,故错误;
④合成聚丙烯酸酯的反应属于加聚反应,酚醛树脂的聚合方式是缩聚反应,故错误;
⑤聚丙烯酸酯属于酯类,与水互不相溶,没有吸水性,故错误;
故选:B。
14.B
【详解】A.3-羟基丁酸(CH3CH(OH)CH2COOH)在一定条件下发生缩聚反应生成PHB()和水,故A错误;
B.3-羟基丁酸(CH3CH(OH)CH2COOH)在一定条件下发生缩聚反应生成PHB()和水,故B正确;
C.3-羟基丁酸(CH3CH(OH)CH2COOH)在一定条件下发生缩聚反应生成PHB和水,则PHB的结构简式为:,故C错误;
D.3-羟基丁酸(CH3CH(OH)CH2COOH)在一定条件下发生缩聚反应生成PHB和水,则PHB的结构简式为:,故D错误。
故选:B。
15.C
【详解】A.合成材料包括塑料、合成纤维和合成橡胶,故A正确;
B.聚氯乙烯单体是CH2=CHCl,故B正确;
C.酚醛树脂是由苯酚与甲醛缩聚而得,故C错误;
D.的单体是CH2=CH-CH=CH2,故D正确;
故答案为C。
16.(1) 碳碳双键、羟基
(2)
(3)
(4)②③④⑥
(5) ④
(6)
【解析】(1)
依据化合物的结构图,可以数出C原子数目为10,O原子数目为1,不饱和度为2,则H原子数目为,则分子式为;所含官能团为碳碳双键和羟基;
故答案为;碳碳双键、羟基;
(2)
结构化合物的结构简式,含有碳碳双键的最长碳链为5个C原子,如图示;编号遵循近简小原则,如图示;所以系统命名为;
故答案为;
(3)
烯烃的顺式结构指的是碳碳双键上两个相同的基团位于碳碳双键的同一侧,结合烯烃的分子式为,可写出该烯烃的顺式结构的结构简式为 ;
故答案为;
(4)
①甲苯不能与溴水发生化学反应,但是可被酸性高锰酸钾溶液氧化;②聚异戊二烯含有碳碳双键,既能够与溴水发生加成反应,又可以被酸性高锰酸钾溶液氧化;③裂化汽油含有不饱和键,既能够与溴水发生加成反应,又可以被酸性高锰酸钾溶液氧化;④邻羟基苯甲酸既属于羧酸类,也属于酚类,羟基可被溴水和酸性高锰酸钾溶液氧化;⑤聚乙烯不含双键,不能与溴水和酸性高锰酸钾溶液反应;⑥含有羟基,被溴水和酸性高锰酸钾溶液氧化;
故答案为②③④⑥;
(5)
能和碳酸氢钠反应的为羧基,即④邻羟基苯甲酸,化学方程式为;
故答案为④; ;
(6)
⑥中含有的酯基为酚与羧酸反应生成的,与足量氢氧化钠溶液共热时先发生酯的水解反应,继续发生酚与氢氧化钠的中和反应,化学方程式为;
故答案为;
17. nHCHO+n+(n-1)H2O 4 C12H22O11(麦芽糖)+H2O2 C6H12O6(葡萄糖) +3NaOH→3C17H35COONa+ ③ ①⑤ ②④
【分析】
(1)在酸性条件下,苯酚与甲醛发生缩聚反应生成线型酚醛树脂;
(2)氨基酸发生脱水反应生成二肽就是两个氨基酸分子脱去一个水分子形成一个肽键;
(3)①麦芽糖是二糖,在稀硫酸或酶做催化剂作用下,1mol麦芽糖发生水解反应生成2mol葡萄糖;
②硬脂酸甘油酯与氢氧化钠溶液发生皂化反应生成硬脂酸钠和甘油;
(4)聚乙烯可作塑料食品盒;适合制作开关面板的材料为酚醛树脂;适合制作漂亮校服织物面料是合成纤维。
【详解】
(1)在酸性条件下,苯酚与甲醛发生缩聚反应生成线型酚醛树脂,反应的化学方程式为nHCHO+n+(n-1)H2O,故答案为:nHCHO+n+(n-1)H2O;
(2)氨基酸发生脱水反应生成二肽就是两个氨基酸分子脱去一个水分子形成一个肽键,当甘氨酸和丙氨酸同种氨基酸脱水时,可生成2种二肽;当是不同种氨基酸脱水时,可以是甘氨酸脱去羟基,丙氨酸脱氢,也可以丙氨酸脱羟基,甘氨酸脱去氢,可以生成2种二肽,则甘氨酸和丙氨酸缩合最多可形成共4种,故答案为:4;
(3)①麦芽糖是二糖,在稀硫酸或酶做催化剂作用下,1mol麦芽糖发生水解反应生成2mol葡萄糖,反应的化学方程式为C12H22O11(麦芽糖)+H2O2 C6H12O6(葡萄糖),故答案为:C12H22O11(麦芽糖)+H2O2 C6H12O6(葡萄糖);
②硬脂酸甘油酯与氢氧化钠溶液发生皂化反应生成硬脂酸钠和甘油,反应的化学方程式为+3NaOH→3C17H35COONa+,故答案为:+3NaOH→3C17H35COONa+;
(4)聚乙烯可作塑料食品盒,合成聚乙烯的单体为CH2=CH2;适合制作开关面板的材料为酚醛树脂,酚醛树脂可由苯酚、甲醛发生缩聚反应生成;适合制作漂亮校服织物面料是合成纤维,合成纤维的单体可能是HOCH2CH2OH和,故答案为:③;①⑤;②④。
【点睛】
当甘氨酸和丙氨酸同种氨基酸脱水时,可生成2种二肽;当是不同种氨基酸脱水时,可以是甘氨酸脱去羟基,丙氨酸脱氢,也可以丙氨酸脱羟基,甘氨酸脱去氢,可以生成2种二肽是分析解答关键,也是易错点。
18.(1)
(2)取代反应
(3)n
(4)由于E高分子中有羟基,羟基具有亲水性,所以E具有良好的亲水性,可以作为隐形眼镜材料。
【分析】由D的分子式可知,多了一个氧原子,C→D是酯化反应,可得知C里面有羟基,那么,B到C属于卤代烃的水解,再根据分子式可知A中有不饱和键,倒推得出A为乙烯;B为BrCH2CH2Br,B为1,2-二溴乙烷,B→C发生卤代烃的水解反应生成C为HOCH2CH2OH,C→D是酯化反应,D为,D→E发生加聚反应,E为高聚物;
(1)
根据分析倒推得出A为乙烯,结构式为:;
(2)
B为1,2-二溴乙烷,B→C发生卤代烃的水解反应生成HOCH2CH2OH,属于取代反应;
(3)
D→E发生加聚反应,反应方程式为:n;
(4)
由题可知,制造隐形眼镜的材料应该具有良好的亲水性,而E分子中有羟基,羟基有亲水性。
19. 醇溶液、加热 加聚反应 n+nHOOC-COOH→+(2n-1)H2O 缩聚反应
【分析】有机物X完全燃烧生成等物质的量的CO2和H2O,说明该有机物中碳原子个数与氢原子个数比为1:2,1molX完全燃烧消耗标准状况下5molO2,设X的分子式为CaH2aOb,则其燃烧方程式为,由氧原子守恒得:b+10=2a+a,b=3a-10,又因X的相对分子质量小于100,故,两式综合得:,解得:a<4.2,即a=4(a=1,2或3时b=3a-10<0,不合题意),则b=2,故X的分子式为C4H8O2。C为CH3COOH,则B为CH3CHO,A为CH3CH(OH)CH(OH)CH3,X为CH3COCH(OH)CH3。
【详解】(1) 根据分析可知X为;
(2)E为CH3COCHBrCH3,在NaOH醇溶液中、加热条件下发生消去反应生成F();
(3) 含有碳碳双键,在一定条件下发生加聚反应生成G(),方程式为n;
(4) CH3CH(OH)CH(OH)CH3与HOOC-COOH发生缩聚反应生成D(),方程式为n+nHOOC-COOH→+(2n-1)H2O;
(5)1molY能与Na反应生成1molH2,则Y中含有2个-OH个,Y不能使溴的CCl4溶液褪色,说明Y中不含碳碳双键。由于Y分子中的氢原子没有达到饱和状态,所以只能是环状有机物,其结构简式可能为或,因核磁共振氢谱图中有3个峰,峰面积之比为2:1:1,所以只能是;由PBS的结构简式可知其单体为HOCH2CH2CH2CH2OH和HOOCCH2CH2COOH,所以Y合成PBS可先在HIO4、加热条件下反应生成丁二醛,再还原得到二醇,氧化得到二酸,最后发生缩聚反应即可,合成路线流程图为。
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