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

第五章第二节高分子材料练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列关于高聚物的说法错误的是
A．聚乙炔可以用于制作导电部件
B．网状结构的酚醛树脂可以加热重塑
C．聚丙烯酸钠是一种高吸水性树脂
D．顺丁橡胶弹性好，可用于轮胎制造
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．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
5．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
6．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
7．一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
8．高分子材料在2022年的北京冬奥会中应用广泛。下列说法正确的是
A．“飞扬”火炬外壳部分采用了质量轻、耐高温的碳纤维材料， 碳纤维材料属于有机高分子材料
B．速滑竞赛服的手脚处使用了蜂窝样式的聚氨酯材料，聚氨酯材料属于无机高分子材料
C．冬奥会礼仪服中添加石墨烯发热材料，使礼仪服装既美观又保暖，石墨烯属于高分子化合物
D．冬奥会所用的可再生生物降解餐具的成分为聚乳酸(PLA)，PLA属于有机高分子材料
9．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
10．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
11．聚氯乙烯是制作装修材料的最常用原料，失火时聚氯乙烯在不同的温度下，发生一系列复杂的化学变化，产生大量有害气体，其过程大体如下：
下列说法不正确的是
A．在火灾现场，可以用湿毛巾捂住口鼻，并尽快远离现场
B．上述反应中①属于消去反应，④属于氧化反应
C．火灾中由聚氯乙烯产生的有害气体中含HCl、CO、C6H6等
D．聚氯乙烯的单体可由乙烯与HCl加成而得
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．“杯酚”分离和的过程可用下图表示，相关说法错误的是
A．“杯酚”可以通过和甲醇缩聚反应制得
B．操作Ⅰ和操作Ⅱ都是“过滤”
C．与“杯酚”借助分子间力形成了超分子，该分子不溶于甲苯
D．“杯酚”可溶于氯仿循环使用
14．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
15．某种聚碳酸酯的透光性好，可制成车、船的挡风玻璃，以及眼镜镜片、光盘等。其结构可表示为：，原来合成聚碳酸酯的一种原料是有毒的光气(，又称碳酰氯)。为贯彻绿色化学理念，可以改用碳酸二甲酯与什么缩合聚合生产聚碳酸酯
A．二卤化物 B．二酚类物质 C．二醛类物质 D．二烯类物质
二、实验题
16．实验室制备酚醛树脂的实验装置如图所示，主要步骤如下：
①在大试管中加入苯酚和的甲醛溶液。
②再加入浓盐酸，安装好实验装置。
③将试管沸水浴加热至反应物接近沸腾，到反应不再剧烈进行时，过一会儿便可停止加热。
④取出试管中的黏稠固体，用水洗净得到产品。
请回答下列问题：
(1)在装置中，试管口加一带塞的长直导管的作用是______。
(2)浓盐酸的作用是______。若要形成网状结构的酚醛树脂还可用______代替浓盐酸。
(3)此反应需水浴加热，不用温度计控制水浴温度的原因是______。
(4)采用水浴加热的好处是______。再列举两个需要水浴加热的有机实验，写出实验的名称：______。
(5)生成的酚醛树脂为______状物质。
(6)实验完毕后，若试管用水不易洗涤，可以加入少量______浸泡几分钟，然后洗净。
(7)写出实验室制取酚醛树脂的化学方程式：______，此有机反应类型是______。
(8)该实验装置中的一处错误是______。
17．实验室制备酚醛树脂的实验装置如图所示，主要步骤如下：
(1)在大试管中加入2 g苯酚和3 mL 40%的甲醛溶液。
(2)再加入1 mL浓盐酸，装好实验装置。
(3)将试管水浴加热至沸腾，到反应不再剧烈进行时，过一会儿便可停止加热。
(4)取出试管中的黏稠固体，用水洗净得到产品。
填写下列空白：
(1)在装置中，试管口加一带塞的长直导管的作用是________________。
(2)加入浓盐酸的作用是________。若要形成网状结构的酚醛树脂还可用________代替浓盐酸。
(3)此反应需水浴加热，不用温度计控制水浴温度的原因是__________________。
(4)采用水浴加热的好处是____________________。再列举两个需要水浴加热的有机实验，写出实验的名称：____________________。
(5)生成的酚醛树脂为________色________状物质。
(6)实验完毕后，若试管用水不易洗涤，可以加入少量________浸泡几分钟，然后洗净。
(7)写出实验室制取酚醛树脂的化学方程式：_______________________，此有机反应类型是________。
(8)该实验装置中的一处错误是_______________________。
三、填空题
18．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：_______。
19．根据下列高分子化合物回答问题。
（1）合成聚丙烯酸钠的单体的结构简式是___，反应类型是___；
（2）合成涤纶有两种单体，其中能和NaHCO3反应的单体的结构简式是___，其核磁共振氢谱的峰面积比是___；
（3）①合成酚醛树脂需要两种单体，和这两种单体均可以发生反应的试剂是___（选填字母）；
a.H2 b.Na c.Na2CO3 d.酸性高锰酸钾
②下列对于线型酚醛树脂的制备和性质的说法中，正确的是___（选填字母）；
a.酸性条件下制备 b.碱性条件下制备
c.可以溶于乙醇 d.不溶于任何溶剂
③和乙醛在酸性条件下也可以发生类似于制备酚醛树脂的反应，此反应的化学方程式是___。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
参考答案：
1．B
【详解】A．聚乙炔是由单键和双键交替组成的塑料，具有电子容易流动的性质，用I2做掺杂后可制备导电高分子材料，选项A正确；
B．具有网状结构的高分子不能加热熔融，只能一次成型，因此网状结构的酚醛树脂不可以进行热修补，选项B错误；
C．聚丙烯酸钠 (单体为CH2=CHCOONa) 是一种高性能吸水树脂，可在干旱地区用于农业、林业、植树造林时的抗旱保水，选项C正确；
D．顺丁橡胶主要用于轮胎、制鞋、高抗冲聚苯乙烯以及ABS树脂的改性等方面，选项D正确；
答案选B。
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．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。
5．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。
6．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。
7．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。
8．D
【详解】A．碳纤维不是有机材料，只是碳元素的一种特殊存在形态，A选项错误；
B．聚氨酯材料属于聚酯类，是有机高分子材料，B选项错误；
C．石墨烯是碳原子特殊排列的一种单质，不是化合物，C选项错误；
D．聚乳酸是乳酸CH3CH(OH)COOH通过缩聚反应合成的一种有机高分子材料，D选项正确；
答案选D。
9．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。
10．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。
11．D
【详解】A. 消防安全知识，描述正确，A正确；
B．反应①生成碳碳不饱和键的同时掉下HCl小分子是消去反应，④反应是失氢的氧化反应，B正确；
C．根据题目所给合成路线，HCl、苯等均有生成，有机物不完全燃烧可以产生CO，C正确；
D．氯乙烯是由乙炔与氯化氢一比一加成得到，D错误。
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．A
【详解】A．“杯酚”可以通过和HCHO缩聚反应制得，A错误；
B．根据题目图示：操作I和操作II都是将混合物分为“溶液”和“沉淀”，操作是过滤，B正确；
C．根据题目图示：C60与“杯酚”借助分子间力形成了超分子，该分子不溶于甲苯，作为沉淀析出，C正确；
D．根据题目图示：“杯酚”与C60的分离是通过氯仿形成了“杯酚”溶液，故“杯酚”可溶于氯仿循环使用，D正确；
故选：A。
14．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。
15．B
【详解】聚碳酸酯的单体可以为碳酰氯与发生缩聚反应生成，也可由和发生缩聚反应生成，属于二酚类物质，故选：B。
16． 冷凝、回流，减少甲醛和苯酚挥发造成的损失 作催化剂 浓氨水 反应条件为沸水浴 受热均匀、控制温度方便 制备硝基苯、银镜反应、多糖的水解等 黏稠 乙醇 n+HCHO+(n+1)H2O 缩聚反应 试管底部不应与烧杯底部接触
【详解】(1)长直导管可以促进生成物冷凝、回流，减少甲醛和苯酚挥发造成的损失他，故答案为：冷凝、回流，减少甲醛和苯酚挥发造成的损失；
(2)在该反应中，浓盐酸起催化作用，在碱催化过程中，甲醛与苯酚在一定条件下可生成网状结构的酚醛树脂，故可用浓氨水代替，故答案为：催化作用，浓氨水；
(3) 反应条件为沸水浴，所以不需要温度计测量温度，故答案为：沸水浴；
(4) 受热均匀，常压下水的沸点是100度，所以水浴内温度始终是不超过100度的，安全可靠，控制温度方便，制备硝基苯、银镜反应、多糖的水解均需要在水浴加热条件下进行，故答案为： 受热均匀、控制温度方便，制备硝基苯、银镜反应、多糖的水解；
(5) 酚醛树脂是粘稠状物质，故答案为：黏稠；
(6) 酚醛树脂不溶于水，溶于丙酮、乙醇等有机溶剂中，故可以用乙醇浸泡洗涤，故答案为：乙醇；
(7)苯酚羟基邻位上的两个氢原子比较活泼，与甲醛醛基上的氧原子结合为水分子，其余部分连接起来成为高分子化合物—酚醛树脂，反应的化学方程式可以表示为n+ HCHO+(n+1)H2O，此反应为缩聚反应，故答案为：n+ HCHO+(n+1)H2O，缩聚反应；
(8)试管底部与烧杯底部接触会导致试管受热不均，试管易炸裂，故答案为：试管底部不应与烧杯底部接触。
17． 冷凝、回流，减少甲醛和苯酚挥发造成的损失 催化剂 浓氨水 反应条件为沸水浴 受热均匀 控制温度方便 制备硝基苯、银镜反应、多糖的水解(任写两个即可) 粉红 黏稠 乙醇 n+nHCHO+(n-1)H2O 缩聚反应 试管底部不应与烧杯底部接触
【分析】装置中烧杯中的水进行水浴加热，试管中有苯酚和甲醛溶液，二者在浓盐酸的催化下发生缩聚反应生成酚醛树脂，方程式为n+nHCHO+(n-1)H2O，经处理可得酚醛树脂。
【详解】(1)加热时反应物甲醛和苯酚都会挥发，玻璃管与空气接触，空气的温度较低，可起到冷凝回流的作用，可减少甲醛和苯酚挥发造成的损失；
(2)根据分析，浓盐酸为该反应的催化剂；在碱催化过程中，甲醛与苯酚在一定条件下可生成网状结构的酚醛树脂，故可用浓氨水代替；
(3)反应条件为沸水浴，所以不需要温度计测量温度；
(4)水浴加热可使受热均匀，常压下水的沸点是100℃，所以水浴内温度始终是不超过100℃的，安全可靠，控制温度方便；制备硝基苯、银镜反应、多糖的水解均需要在水浴加热条件下进行；
(5)酚醛树脂是粉红色粘稠状物质；
(6)反应结束后试管内壁会粘有酚醛树脂，酚醛树脂不溶于水，溶于丙酮、乙醇等有机溶剂中，故可以用乙醇浸泡洗涤；
(7)苯酚羟基邻位上的两个氢原子比较活泼，与甲醛醛基上的氧原子结合为水分子，其余部分连接起来成为高分子化合物酚醛树脂，反应的化学方程式可以表示为n+nHCHO+(n-1)H2O；
(8)试管底部与烧杯底部接触会导致试管受热不均，试管易炸裂。
18．(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；
19． 加聚反应 1：2（或2：1） ad ac +nCH3CHO+(n-1)H2O
【详解】（1）单键变双键即是合成聚丙烯酸钠的单体，其结构简式是，合成聚丙烯酸钠的反应是加聚反应；
（2）涤纶是由对苯二甲酸和乙二醇缩聚而成；仅含羧基的物质可和NaHCO3发生反应，故能和NaHCO3反应，核磁共振氢谱的峰面积比是1:2（或2:1）；
（3）①合成酚醛树脂的单体是苯酚和甲醛；苯酚和甲醛能与氢气发生加成反应，钠能与苯酚反应，都可被酸性高锰酸钾氧化，故答案为：ad；
②苯酚与甲醛在酸性条件下聚合生成线型酚醛树脂，碱性条件下聚合生成体型酚醛树脂，线型酚醛树脂可以溶于乙醇，故答案为：ac；
③和乙醛在酸性条件下发生类似于制备酚醛树脂的反应的方程式可以表示为：+nCH3CHO+(n-1)H2O。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页