第五章第一节合成高分子的基本方法同步练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.PPV是一种导电高分子化合物,其合成反应为:n+n+(2n-1)HI,下列说法正确的是
A.属于芳香族化合物
B.PPV与聚苯乙烯的最小结构单元组成相同
C.该反应为加聚反应
D.1molPPV最多可与4nmolH2发生反应
2.生物降解塑料能在微生物的作用下降解成二氧化碳和水,从而消除废弃塑料对环境的污染。PHB塑料就属于这种塑料,其结构简式为。下列有关PHB的说法正确的是
A.PHB是一种聚酯,有固定的熔点 B.PHB的降解过程不需要氧气参加反应
C.合成PHB的单体是CH3CH2CH(OH)COOH D.通过加聚反应可以制得PHB
3.生物材料衍生物2,5-呋喃二甲酸()可以替代化石燃料衍生物对苯二甲酸,与乙二醇合成聚2,5-呋喃二甲酸乙二(醇)酯(PEF)。下列说法中,正确的是
A.合成PEF的反应为加聚反应
B.PEF不能与氢气发生加成反应
C.PEF的结构简式为
D.通过红外光谱法测定PEF的平均相对分子质量可得知其聚合度
4.天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯,其结构简式为,下列说法正确的是
A.单体是和
B.其链节为
C.聚异戊二烯、聚乙烯都不能使溴水褪色
D.聚异戊二烯存在顺反异构
5.某高分子的结构片段如图:
下列说法不正确的是
A.该高分子中含有肽键
B.该高分子完全水解所得产物的单个分子中,苯环上的氢原子具有相同的化学环境
C.其结构简式为
D.通过质谱法可测定该高分子的平均相对分子质量
6.人类肝脏蛋白质两谱三图三库已全面破译完成,它将为肝脏疾病的预防、诊断和治疗提供科学依据。下列关于乙肝病毒的蛋白质的说法不正确的是
A.属于高分子
B.水解的最终产物能与酸和碱反应
C.遇强酸可能会变性
D.水解时肽键中的碳氧键断裂
7.生物降解塑料能在微生物的作用下降解成二氧化碳和水,从而减少废弃塑料对环境的污染。PHB就属于这种塑料,其结构简式为,下列有关PHB的说法中正确的是
A.PHB是一种聚酯,有固定的熔点
B.合成PHB的单体难溶于水
C.合成PHB的单体是
D.通过加聚反应可以制得PHB
8.合成结构简式为的高聚物,其单体应是
①苯乙烯 ②2-丁烯 ③1,3-丁二烯 ④丙炔 ⑤苯丙烯 ⑥乙苯
A.①② B.④⑤ C.③⑥ D.①③
9.某高分子材料的结构简式可表示为,则下列不属于合成该高分子材料的单体的是
A. B.
C. D.
10.某科研小组将红砖与3,4-乙烯二氧噻吩在盐酸中混合,在红砖中诱导下制备出了导电高分子——聚-3,4-乙烯二氧噻吩()与普通红砖结合的材料,该材料具有广阔的应用前景。利用下列原料合成3,4-乙烯二氧噻吩的路线如下:
+SCl2+HOCH2CH2OH
下列说法错误的是
A.聚-3,4-乙烯二氧噻吩能导电是因为分子中含有共轭碳碳双键
B.上述合成3,4-乙烯二氧噻吩的反应中理论上原子利用率为100%
C.作为诱导3,4-乙烯二氧噻吩生成高聚物的催化剂
D.3,4-乙烯二氧噻吩可与发生1,4-加成反应
11.氯乙烯()是重要的化工原料,可由乙炔制得()。下列有关说法错误的是
A.氯乙烯所有原子都在同一平面内 B.由乙炔制氯乙烯的反应原子利用率达100%
C.氯乙烯与HBr加成只能得到一种产物 D.聚氯乙烯的结构简式可表示为
12.乳酸(2-羟基丙酸)是一种常见的有机物,下列关于弱酸的描述错误的是
A.结构简式为
B.乳酸能与NaOH反应
C.两分子乳酸能发生酯化反应生成一个六元环化合物
D.n个乳酸分子能发生缩聚反应生成分子式为的聚合物
13.高分子Y是一种人工合成的多肽,其合成路线如下。
下列说法不正确的是
A.F中含有2个酰胺基 B.高分子Y水解可得到E和G
C.高分子X中存在氢键 D.高分子Y的合成过程中进行了官能团保护
14.下列高分子材料制备方法正确的是
A.聚乳酸()由乳酸经加聚反应制备
B.聚四氟乙烯()由四氟乙烯经加聚反应制备
C.尼龙()由己胺和己酸经缩聚反应制备
D.聚乙烯醇()由聚乙酸乙烯酯()经消去反应制备
15.聚乳酸是一种新型的生物可降解高分子材料,其合成路线如下:
下列说法错误的是
A.
B.聚乳酸分子中含有两种官能团
C.乳酸与足量的反应生成
D.两分子乳酸反应能够生成含六元环的分子
二、填空题
16.有机化学学习应重视有机物结构分析和官能团的转化,回答下列问题:
(1)某有机化合物A对氢气的相对密度为29,5.8 g A完全燃烧,生成标准状况下的CO2气体6.72 L,则A的分子式为_______。若A能发生银镜反应,则A与银氨溶液反应的化学方程式为_______。
(2)研究官能团的引入有重要意义,引入羟基的四种方法是:烯烃与水加成、卤代烃水解、_______、_______。
(3)不饱和聚酯是生产复合材料“玻璃钢”的基体树脂材料,其单体包括对苯二甲酸和_______、_______(写结构简式)。
(4)硅橡胶可制成人造心脏和人造血管,是由二甲基二氯硅烷(CH3)2SiCl2水解得到二甲基硅二醇,经脱水缩聚成的聚硅氧烷再经交联制成的。二甲基硅二醇脱水线型缩聚的化学方程式为_______。
17.(1)人造象牙的主要成分的结构简式是,它是通过加聚反应制得的,则合成人造象牙的主要成分的单体的结构简式___________。
(2)某药物的结构简式为,1 mol该物质与足量的NaOH溶液反应,消耗NaOH的物质的量为___________。
三、有机推断题
18.PHB( )是一种生物可降解塑料,可由化合物A制备。
(1)写出-OH的电子式_______,-COOH的名称_______。
(2)A也可经两步反应制备高聚物C,已知B能使溴水褪色,且结构中含有甲基,请写出反应③的化学方程式_______。
(3)判断下列正误。
①PHB有固定熔沸点_______。
②PHB与高聚物C互为同分异构体_______。
(4)D是A的具有相同官能团的同分异构体,两分子D在浓硫酸加热条件下,可生成六元环酯F(C8H12O4),符合该条件的D有_______种。
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分子中含有羧基和羟基。X能发生如图所示的转化:
已知:在HIO4、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)E→F的反应条件是___________。
(3)写出F→G的化学方程式:___________,该反应的反应类型为___________。
(4)A→D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组峰,峰面积之比为。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
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
参考答案:
1.A
【详解】A.中含有苯环,属于芳香族化合物,故A正确;
B.聚苯乙烯最小结构单元中没有碳碳双键,而PPV的最小结构单元中含碳碳双键,二者组成不相同,故B错误;
C.该反应除生成高分子化合物外,还有小分子生成,属于缩聚反应,故C错误;
D.碳碳双键和苯环都可以和H2发生反应,1molPPV最多可与8nmolH2发生反应,故D错误;
故答案选A。
2.C
【详解】A.PHB结构中有酯基,是一种聚酯,PHB是高分子,属于混合物,没有固定的熔点,故A错误;
B.其降解过程是先水解生成2-羟基丁酸,然后被氧气氧化为CO2和H2O,故B错误;
C.根据PHB的结构,将酯基水解后,得到合成PHB的单体,其单体是CH3CH2CH(OH)COOH,故C正确;
D.PHB是聚酯类高分子,通过缩聚反应制得,故D错误;
故选C。
3.C
【详解】A.2,5-呋喃二甲酸和乙二醇发生反应时除了生成PEF外还生成水,属于缩聚反应,A错误;
B.PEF所含五元环为不饱和杂环,可以和氢气发生加成反应,B错误;
C.2,5-呋喃二甲酸与乙二醇发生酯化、缩聚形成PEF,所以PEF的结构简式为,C正确;
D.红外光谱获得分子中含有何种化学键或官能团的信息,无法得到相对分子质量,不能得其聚合度,D错误;
综上所述答案为C。
4.D
【分析】根据聚异戊二烯的结构简式,可知其单体为,链节为中括号里的重复单元:。
【详解】A.根据分析,单体是,A错误;
B.根据分析,其链节为,B错误;
C.聚异戊二烯中含双键,能使溴水褪色,聚乙烯不含双键,不能使溴水褪色,C错误;
D.当有机化合物分子中含有碳碳双键且与每个双键碳原子所连的另外两个原子或原子团不同时,就存在顺反异构现象,聚异戊二烯中每个双键碳上连接的原子或原子团都不相同,故存在顺反异构,D正确;
故选D。
5.C
【分析】由高分子的结构片段可知,高分子的结构简式为 ,生成高分子的单体为对苯二甲酸、对苯二胺。
【详解】A.由结构简式可知,高分子化合物中含有的官能团为肽键,不含有含有羧基、氨基,故A正确;
B.由分析可知,生成高分子的单体为苯环上均只含1种类型氢原子的为对苯二甲酸和对苯二胺,故B正确;
C.由分析可知,高分子的结构简式为 ,故C错误;
D.通过质谱法可以测定该高分子的平均相对分子质量,故D正确;
故选C。
6.D
【详解】A.乙肝病毒的成分是蛋白质,蛋白质是高分子化合物,故A正确;
B.蛋白质水解生成氨基酸,氨基酸含氨基显碱性,含羧基显酸性,故B正确;
C.浓硝酸是强酸,有强氧化性,蛋白质遇浓硝酸会变性,故C正确;
D.蛋白质水解时是肽键中的碳氮键断裂,碳氧键不断裂,故D错误;
故选D。
7.C
【详解】A.PHB是合成高分子,属于混合物,没有固定的熔点,A错误;
B.其单体分子中含有—OH和—COOH,易溶于水,B错误;
C.由PHB的结构简式可知,合成PHB的单体是,C正确;
D.PHB是聚酯类高分子,通过缩聚反应制得,D错误;
故选C。
8.D
【详解】根据结构简式可知,该高聚物为加聚产物,其链节为,由“断键法”(链节上单键改双键、双键改单键,超过饱和的碳原子中间断)可知其单体加聚时成键位置为,因此该高聚物的单体为苯乙烯、1,3-丁二烯,即①③,故答案为D。
9.B
【详解】由结构简式可知该高分子材料由3个单体加聚而成:高分子材料的结构简式中前2个碳原子以单键相连接、它们分别连有甲基和—CN,则可知有一个单体为、链节上第3、4个碳原子为双键,则可知其对应的单体为苯乙炔,另有一个单体为苯乙烯,B不符合;
答案选B。
10.B
【详解】A.电子可以沿着共轭的碳碳双键进行传递,聚-3,4-乙烯二氧噻吩()中含有共轭碳碳双键,故能导电,A正确;
B.根据原子守恒,题述合成3,4-乙烯二氧噻吩时,还应该有和HCl生成,原子利用率小于100%,B错误;
C.根据题意,聚-3,4-乙烯二氧噻吩的合成是在诱导下完成的,是生成此高聚物的催化剂,C正确;
D.3,4-乙烯二氧噻吩中含有共轭碳碳双键,可以与发生1,4-加成反应,D正确;
故选B。
11.C
【详解】A.由于乙烯是平面形结构,所以氯乙烯所有原子都在同一平面内,A正确;
B.由乙炔制氯乙烯的反应是加成反应,原子利用率达100%,B正确;
C.氯乙烯分子中碳原子有2种,所以与HBr加成能得到2种产物,即CH3CHClBr或CH2BrCH2Cl,C错误;
D.氯乙烯发生加聚反应生成聚氯乙烯,所以聚氯乙烯的结构简式可表示为,D正确;
答案选C。
12.D
【详解】A.根据乳酸的名称2-羟基丙酸可知其结构简式为CH3CH(OH)COOH,A正确;
B.乳酸含有羧基,能与NaOH反应,B正确;
C.两分子乳酸能发生酯化反应生成六元环化合物,C正确;
D.聚合物为混合物,无法用分子式来表示,D错误;
故答案选D。
13.B
【详解】A.由结构简式可知,F中含有2个酰胺基,故A正确,
B.由结构简式可知,高分子Y一定条件下发生水解反应生成 和,故B错误;
C.由结构简式可知,高分子X中含有的酰胺基能形成氢键,故C正确;
D.由结构简式可知,E分子和高分子Y中都含有氨基,则高分子Y的合成过程中进行了官能团氨基的保护,故D正确;
故选B。
14.B
【详解】A.聚乳酸()是由乳酸[HOCH(CH3)COOH]分子间脱水缩聚而得,即发生缩聚反应,A错误;
B.聚四氟乙烯()是由四氟乙烯(CF2=CF2)经加聚反应制备,B正确;
C.尼龙-66()是由己二胺和己二酸经过缩聚反应制得,C错误;
D.聚乙烯醇()由聚乙酸乙烯醇酯()发生水解反应制得,D错误;
故答案为:B。
15.B
【详解】A.根据氧原子数目守恒可得:3n=2n+1+m,则m=n-1,A正确;
B.聚乳酸分子中含有三种官能团,分别是羟基、羧基、酯基,B错误;
C.1个乳酸分子中含有1个羟基和1个羧基,则1mol乳酸和足量的Na反应生成1mol H2,C正确;
D.1个乳酸分子中含有1个羟基和1个羧基,则两分子乳酸可以缩合产生含六元环的分子(),D正确;
故选B。
16. C3H6O CH3CH2CHO+2Ag(NH3)2OH→CH3CH2COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O 醛加氢还原 酯水解 HOCH2CH2OH HOOCCH=CHCOOH (n-1)H2O+
【详解】(1)有机化合物A对氢气的相对密度29,相同条件下密度之比等于摩尔质量之比,所以A的摩尔质量为58g/mol,5.8 g A为0.1mol,完全燃烧,生成标准状况下的CO2气体6.72 L,二氧化碳的物质的量为:0.3mol,则A中含有3个碳原子,结合A的摩尔质量58g/mol,可知含有6个氢原子和1个氧原子,推知A的分子式为C3H6O;若A能发生银镜反应,则A含有醛基,为丙醛,则A与银氨溶液反应的化学方程式为:CH3CH2CHO+2Ag(NH3)2OH→CH3CH2COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O,答案为:C3H6O;CH3CH2CHO+2Ag(NH3)2OH→CH3CH2COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O;
(2)烯烃水化法可以得到羟基;卤代烃在氢氧化钠水溶液条件下可以水解可以得到羟基;酯类物质水解生成酸和醇,可以得到羟基;醛基中的碳氧双键和氢气加成可以得到羟基,答案为:醛加氢还原;酯的水解;
(3)根据不饱和聚酯的结构简式:可推知其单体包括对苯二甲酸和乙二醇、丁烯二酸,答案为:HOCH2CH2OH;HOOCCH=CHCOOH;
(4) 二甲基二氯硅烷(CH3)2SiCl2中的氯原子发生水解得到二甲基硅二醇,二甲基硅二醇为:,羟基发生分子间脱水缩合得到线型缩聚产物的化学方程式为:(n-1)H2O+,答案为:(n-1)H2O+。
17.
【详解】(1)人造象牙的结构简式为,将两个半键闭合得,所以合成人造象牙的单体是甲醛,结构简式为:;
(2)该有机物属于高聚物,含有3n个酯基,水解产物中共含有3n个-COOH和n个酚羟基,都能与NaOH发生中和反应,则该物质1mol与足量NaOH溶液反应,消耗的NaOH物质的量为4nmol。
18.(1) 羧基
(2)nCH3CH=CHCOOH
(3) 错误 错误
(4)2
【分析】化合物A()经过反应①得到PHB(),反应①是缩聚反应;根据题(2)可知,,化合物A也可经两步反应制备高聚物C,已知B能使溴水褪色,且结构中含有甲基,则B为CH3CH=CHCOOH,反应②为消去反应;B再发生反应③得到C,C为,反应③为加聚反应。
【详解】(1)-OH的电子式的电子式为;-COOH的名称是羧基。
(2)由分析可知,B为CH3CH=CHCOOH,C为,反应③的化学方程式为nCH3CH=CHCOOH。
(3)①PHB是聚合物,属于混合物,没有固定的熔沸点,①错误;
②PHB和化合物C的化学式都是(C4H6O)n,但二者的聚合度n不同,故二者不是同分异构体,②错误。
(4)D是A的具有相同官能团的同分异构体,两分子D在浓硫酸加热条件下,可生成六元环酯F(C8H12O4),则D中的-COOH和-OH需连在同一个C原子上,故符合该条件的D有2种,分别是、。
19. NaOH醇溶液、加热 n 加聚反应 n +nHOOCCOOH+(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CaH2aOb+5O2aCO2+aH2O,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14a+16b<100,两式综合得:14a+16b=14a+16(3a-10)<100,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;A与乙二酸发生缩聚反应生成高分子D;X与氢溴酸发生取代反应(羟基被溴原子取代)生成E,所以E为,F在一定条件可以形成高分子,则E生成F应为溴原子的消去反应,F的结构简式为,G为。
【详解】(1)根据分析可知X为。
(2)E为,在NaOH醇溶液中、加热条件下发生消去反应生成F;
(3)F为,含有碳碳双键,在一定条件下发生加聚反应生成G,化学方程式为n ;
(4)A为与HOOC-COOH发生缩聚反应生成D,化学方程是为n +nHOOCCOOH+(2n-1)H2O;
(5)1molY能与Na反应生成1molH2,则Y中含有2个-OH (羟基),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组峰,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:。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页