第五章《合成高分子》测试卷
一、单选题
1.化学与科学、技术及生活有着密切联系。下列叙述错误的是
A.神舟十三号返回舱使用了酚醛空心微球,酚醛树脂属于通用高分子材料
B.“天和”核心舱中使用的氮化硼陶瓷基复合材料和冬奥会吉祥物“冰墩墩”使用的聚乙烯都属于高分子材料
C.核酸检测用于确定人体是否被新冠病毒感染,核酸属于生物大分子
D.在三星堆“祭祀坑”提取到丝绸制品残留物,其中丝绸主要成分为蛋白质
2.化学与生活、生产密切相关。下列说法中错误的是
A.电热水器用镁棒防止金属内胆腐蚀,原理是牺牲阳极的阴极保护法
B.市面上的防晒衣通常采用聚酯纤维材料制作,忌长期用肥皂洗涤
C.“天和”核心舱其腔体使用的氮化硼陶瓷基复合材料属于无机非金属材料
D.地沟油经处理后可得到生物柴油,其主要成份和柴油相同,都是烃类
3.新冠病毒来袭之初,全球医疗物资告急,下列关于常见医疗用品的说法正确的是
A.医用酒精是95%的乙醇水溶液
B.一次性口罩中金属鼻梁条的加工是利用了金属的延展性
C.制作气密型防护服的材料氯丁橡胶属于天然高分子材料
D.来苏尔消毒液(主要成分为甲酚溶液)是利用其强氧化性破坏病毒蛋白结构进行杀毒
4.下列说法不正确的是
A.CH2=CH2和C6H6最简式不同,燃烧时都伴有黑烟
B.碳原子数不同的烷烃互为同系物
C.正戊烷、异戊烷、新戊烷的沸点逐渐变低
D.葡萄糖、油脂和淀粉都不属于高分子化合物
5.科研人员利用氮化硼催化剂实现丙烷高效选择性氧化生成丙烯。下列有关丙烯和丙烷的说法错误的是
A.丙烯是合成聚丙烯的单体 B.丙烯和丙烷都能与氯气反应
C.丙烯与环丙烷互为同分异构体 D.丙烷的二氯代物有3种
6.下列有机的制备化学方程式和反应类型均正确的是
A 制备乙烯 消去反应
B 制备PE nCH2=CH2 缩聚反应
C 制备硝基苯 +HNO3+H2O 加成反应
D 制备有机玻璃 加聚反应
A.A B.B C.C D.D
7.下列聚合物与单体对应关系不正确的是
选项 聚合物 单体
A
B 和
C
D 和
A.A B.B C.C D.D
8.下列关于聚乳酸()的说法正确的是
A.在一定条件下能水解 B.有固定的熔、沸点
C.单体为HOCH2-CH2-COOH D.聚合方式与聚乙烯相似
9.有机化合物M的结构简式如图所示。下列有关M的说法正确的是
A.M与乳酸()互为同系物
B.M分子中最多有11个原子共平面
C.M可发生取代反应、氧化反应、加成反应和聚合反应
D.M分别与足量的Na和NaHCO3充分反应生成的气体在同温同压下体积之比为2︰1
10.泛酸又称为维生素,在人体内参与糖、油脂、蛋白质的代谢过程,具有抗脂质过氧化作用,其结构如图,下列有关该化合物的说法不正确的是
A.该物质在或催化作用下可发生消去反应,生成碳碳双键
B.1mol该物质最多可与3mol Na发生反应
C.该物质在铜催化剂存在下,被氧气氧化的生成物含有醛基和酮羰基
D.该物质可发生水解反应,水解产物均能发生缩聚反应
11.干洗衣服的干洗剂主要成分是四氯乙烯,家用不粘锅内侧涂覆物质的主要成分是聚四氟乙烯( )。下列关于四氯乙烯和聚四氟乙烯的说法正确的是
A.均为纯净物
B.都能发生加成反应,都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.都属于不饱和烃,分子中都不含氢原子
D.四氯乙烯对油脂有较好的溶解作用,聚四氟乙烯的化学性质比较稳定
12.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.晶体硅具有半导体特性,用于制耐温差硅橡胶 B.焦炭具有高熔点,用作工业炼铁原料
C.石英晶体具有高熔点,用作生产坩埚 D.CO具有还原性,用作工业炼铝
13.丁苯橡胶的物理机构性能、加工性能、制品的使用性能接近于天然橡胶,耐磨、耐热、耐老化性能较天然橡胶更为优良,由物质I、II制取丁苯橡胶的化学方程式为:
下列说法错误的是
A.丁苯橡胶性质稳定,不与KMnO4酸性溶液反应.
B.物质II的名称为1,3-丁二烯
C.该反应为加聚反应
D.物质1属于芳香烃
14.合成导电高分子化合物PPV的反应为n+n+(2n-1)HI
下列说法正确的是
A.PPV是聚苯乙炔
B.该反应为缩聚反应
C.PPV与聚苯乙烯的最小结构单元组成相同
D.1 mol 最多可与2 mol H2发生反应
15.下列叙述中正确的有几个
①麻黄碱是一种兴奋剂,奥委会严禁运动员使用
②聚合物 可由和加聚制得
③干馏的产物能提取出苯、甲苯等芳香烃,因为煤中含有苯和甲苯
④煤的气化、液化和干馏是物理变化
⑤通过石油分馏得到的汽油是纯净物
⑥石油裂解是为了得到乙烯、丙烯等气态短链烃
A.2 B.3 C.4 D.6
二、填空题
16.按要求完成下列问题:
(1)合成树脂()的单体中是水污染物的俗称:___。
(2)(习惯命名法):___。
(3)(系统命名法):___。
(4)对苯二甲酸()和乙二醇一定条件下生成涤纶的化学方程式:___。
(5)写出CH3(CH2)5CH2OH催化氧化的化学方程式:___。
(6)合成高聚物其单体的结构简式:___。
17.常温牛奶的无菌纸包装最早是瑞典的利乐公司发明的,它由多层纸张聚乙烯和铝箔复合而成(如图所示)。回答下列有关问题:
(1)金属材料①是_______(填“铝箔”、“纸张”或“聚乙烯”),这种金属的化学性质比较活泼,在空气中容易被氧化生成_______(填化学式)。
(2)有机高分子材料②是_______(填“铝箔”、“纸张”或“聚乙烯”),合成这种塑料的单体是_______(填名称)。
(3)常温牛奶也叫超高温(UHT)灭菌乳,是经过超高温瞬时(135~150℃,4~15秒)灭菌处理的牛奶。在高温条件下,细菌的蛋白质发生_______,这一过程是_______(填“可逆的”或“不可逆的”)。
(4)目前市场上推出了一种燕麦奶,燕麦奶的优点在于含高膳食纤维,且零胆固醇、低脂;但牛奶的蛋白质、钙质、维生素A的含量都高于燕麦奶。这里的“钙质”是指_______(填“单质”或“化合物”)。
三、实验题
18.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)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。
(6)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_______。
(7)该实验装置中的一处错误是_______。
19.己二酸是工业上具有重要用途的二元羧酸,白色晶体,易溶于酒精,熔点153℃,主要用于制造尼龙,泡沫塑料及润滑剂和增塑剂等,用途十分广泛。生产原理如下:
绿色合成法流程如下:
①在150mL三颈烧瓶加入2.00g催化剂(由乌酸钠和草酸合成),50mL30%的H2O2溶液和磁子;室温下搅拌15~20分钟后,加入12.3g环己烯;连接好装置(如图所示,固定夹持仪器已略去),继续快速剧烈搅拌并加热,在80~90℃反应3h后,得到热的合成液。
②趁热倒出三颈烧瓶中的产品,在冷水中降温冷却,析出的晶体在布氏漏斗上进行抽滤,将晶体进行重结晶,用3mL-洗涤晶体,再抽滤。取出产品,洗涤、干燥后称重,得纯净的己二酸12.8g。(己二酸溶解度随温度变化较大)
回答下列问题:
(1)绿色合成法中仪器b的名称为___________,其作用是___________。
(2)传统法与绿色制备的原理相比,传统法被淘汰的主要原因是___________。
(3)绿色合成时,反应需维持温度在80~90℃,最好采取___________加热。
(4)洗涤晶体时应选择的最合适的洗涤剂为___________(填字母序号)
A. 热水 B. 冷水 C. 乙醇 D. 滤液
(5)抽滤装置中仪器C的作用除了增大系统容积做缓冲瓶之外,另一个作用是___________。
(6)该实验的产物的产率为___________(结果保留4位有效数字)。
试卷第2页,共8页
参考答案:
1.B
【详解】A.酚醛树脂是苯酚和甲醛发生缩聚反应得到,属于通用高分子材料,A项正确;
B.氮化硼陶瓷基复合材料为无机非金属复合材料,聚乙烯属于有机高分子材料,B项错误;
C.核酸相对分子质量较大,属于生物大分子,但不属于高分子,C项正确;
D.丝绸主要成分为蛋白质,D项正确;
答案选B。
2.D
【详解】A.镁比铁活泼,镁与铁连接后,镁失去电子受到腐蚀,从而保护了铁不受腐蚀,因此镁可以保护不锈钢,故A正确;
B.聚酯纤维材料属于酯类,在碱性条件下水解,所以忌长期用肥皂洗涤,故B正确;
C.氮化硼陶瓷基复合材料属于无机非金属材料,故C正确;
D.地沟油属于酯类,柴油属于烃类,故D错误;
故答案为D。
3.B
【详解】A.医用酒精是体积分数75%的乙醇水溶液,95%的乙醇水溶液会使病毒的蛋白质外壳瞬间凝固,成为一层保护膜,A错误;
B.金属一般具有良好的延展性,一次性口罩中金属鼻梁条可以使口罩更紧密的与人脸贴合,利用了金属的延展性,B正确;
C.制作气密型防护服的材料氯丁橡胶属于合成高分子材料,C错误;
D.来苏尔消毒液,主要成分为甲酚溶液,没有强氧化性,D错误;
综上所述答案为B。
4.D
【详解】A.CH2=CH2和C6H6的最简式分别为1:2、1:1,含碳量都比较高,燃烧都不充分,燃烧时都伴有黑烟,A正确;
B.碳原子数不同的烷烃,组成上相差若干个“CH2”,但结构相似,所以互为同系物,B正确;
C.正戊烷、异戊烷、新戊烷的相对分子质量相同,但支链不断增多,所以沸点逐渐变低,C正确;
D.葡萄糖、油脂不属于高分子化合物,但淀粉属于高分子化合物,D不正确;
故选D。
5.D
【详解】A.丙烯发生加聚反应生成聚丙烯,则合成聚丙烯的单体是CH2=CH-CH3,故A正确;
B.丙烯和氯气发生加成反应生成1,2-二氯丙烷,丙烷与氯气发生取代反应,故B正确;
C.丙烯与环丙烷分子式相同,结构不同,故互为同分异构体,故C正确;
D.丙烷的二氯代物,若取代相同的碳原子的氢原子,有1,1-二氯丙烷,2,2-二氯丙烷两种,若取代不同碳原子上的氢原子,有1,2-二氯丙烷、1,3-二氯丙烷两种,故丙烷的二氯代物有4种,故D错误;
故选:D。
6.A
【详解】A.实验室用乙醇和浓硫酸混合加热到170℃制备乙烯,反应方程式为,该反应类型为消去反应,故A正确;
B.乙烯在催化剂、加热、加压条件下发生加聚反应生成聚乙烯,故B错误;
C.苯和浓硝酸、浓硫酸混酸水浴加热50~60℃,发生取代反应生成硝基苯,故C错误;
D.甲基丙烯酸甲酯在一定条件下发生加聚反应生成聚甲基丙烯酸甲酯,结构简式为,故D错误;
答案选A。
7.B
【详解】A.的加聚产物为,故A正确;
B.和的加聚产物中无双键,故B错误;
C.的缩聚产物为,故C正确;
D.和的缩聚产物为,故D正确;
故选B。
8.A
【详解】A.链节中含有酯基,在一定条件下能发生水解反应,A正确;
B.分子组成中聚合度n不同,该物质属于混合物,没有固定的熔、沸点,B错误;
C.链节中含有酯基,从酯基中间断开,在羰基上加羟基,在氧原子上加氢原子,所以其单体为,C错误;
D.乳酸通过缩聚反应生成聚乳酸,乙烯通过加聚反应生成聚乙烯,聚合方式不同,D错误;
故答案选A。
9.C
【详解】A.M含苯环,与乳酸结构不相似,二者不互为同系物,A错误;
B.如图,由苯分子模型得出平面1,由饱和C模型得出平面2,由甲醛模型得出平面3,不在一条直线上的3个点确定一个平面得出平面4,平面1和2共用2个原子,平面2和3共用2个原子,平面3和4共用2个原子,则四个平面可能为同一个平面,M分子中最多16个原子共平面,B错误;
C.M中含羟基、羧基、苯环能发生取代反应,羟基相连的C上有H,且能燃烧能发生氧化反应,含苯环能发生加成反应,即含羧基又含羟基能发生缩聚反应,C正确;
D.1molM中-OH、-COOH分别消耗2molNa,产生1mol氢气,1molM中-COOH消耗1molNaHCO3,产生1mol二氧化碳,则M分别与足量的Na和NaHCO3充分反应生成的气体在同温同压下体积之比为1∶1,D错误。
答案选C。
10.A
【详解】A.根据图知,连接醇羟基的碳原子相邻碳原子上没有H原子,所以该分子中的两个醇羟基不能发生消去反应生成碳碳双键,故A错误;
B.该有机物含有3个羟基,1mol该物质最多可与3mol Na发生取代反应,故B正确;
C.根据图知,该分子中-CH2OH能被催化氧化生成-CHO、-CHOH-中羟基能被催化氧化生成-CO-,所以该物质在铜催化剂存在下,被氧气氧化的生成物中含有醛基和酮羰基,故C正确;
D.该分子中的酰胺基能发生水解反应,该有机物水解产物为(CH3)2C(CH2OH)CHOHCOOH、H2NCH2CH2COOH,二者都能发生缩聚反应,故D正确;
故选:A。
11.D
【详解】A、四氯乙烯是纯净物,聚四氟乙烯因为聚合度n的不同是混合物,故A错误;
B、四氯乙烯含碳碳双键,可以发生加成反应,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,使高锰酸钾溶液褪色,聚四氟乙烯不含碳碳双键,不能发生加成反应,也不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B错误;
C、四氯乙烯和聚四氯乙烯中均含有卤原子,不属于烃类;依据四氯乙烯和聚四氟乙烯的分子结构和碳原子形成的共价键为四个共价键,所以分子结构中不含氢原子,故C错误;
D、由四氯乙烯的用途可知其对油脂有较好的溶解作用,家用不粘锅在使用过程中温度较高,而聚四氯乙烯不会发生分解、氧化等化学反应,由此可知其化学性质比较稳定,故D正确;
故选D。
12.C
【详解】A.晶体硅具有半导体特性,是应用最为广泛的半导体材料。而耐温差的硅橡胶是以Si-O单元为主链,以有机基团为侧基的线性聚合物,是典型的半无机半有机聚合物,既具有无机高分子的耐热性,又具有有机高分子的柔顺性。两者并无对应关系,A不符合题意;
B.工业炼铁利用的是焦炭的还原性,与焦炭的熔点无关,B不符合题意;
C.石英晶体熔点高,广泛用于玻璃、铸造、陶瓷及耐火材料、冶金、建筑、化工、塑料、橡胶,磨料等工业,因此可用作生产坩埚,C符合题意;
D.CO确实具有还原性,但是铝却是活泼金属,需要电解熔融的氧化铝才能获得铝单质,两者没有对应关系,D不符合题意;
故合理选项为C。
13.A
【详解】A.丁苯橡胶中存在不饱和的碳碳双键,能被KMnO4酸性溶液氧化,故A错误;
B.物质II的主链上有4个碳原子,且在1,3号碳原子上存在双键,故名称为1,3-丁二烯,故B正确;
C.该反应为加聚反应,故C正确;
D.含有苯环的烃属于芳香烃,因此物质I是芳香烃,故D正确;
故答案选A。
14.B
【详解】A. 聚苯乙炔的结构简式是,与PPV的结构不同,A错误;
B. 题给反应在生成高聚物的同时还有小分子HI生成,属于缩聚反应,B正确;
C. 聚苯乙烯的结构简式是,最小结构单元是,PPV的结构单元是,显然不相同,C错误;
D. 一个分子存在一个苯环和两个碳碳双键,均可以与H2反应;1 mol最多可与5 mol H2发生反应,D错误;
故选B。
15.B
【详解】①麻黄碱是兴奋剂,损害人的神经,损害身体健康,奥委会严禁运动员使用,正确;
②由聚合物 结构简式可知,该物质可由和加聚制得,正确;
③干馏的产物能提取出苯、甲苯等芳香烃,苯、甲苯等芳香烃是煤干馏通过化学变化生成的新物质,不是因为煤中含有苯和甲苯,错误;
④煤的气化、液化和干馏是生成新物质的变化,均属于化学变化,错误;
⑤通过石油分馏得到的汽油中含有多种成分,是混合物,错误;
⑥石油催化裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量与质量;石油裂解是为了得到乙烯、丙烯等气态短链烃,正确;
故选B。
16. 石炭酸 间甲基苯甲醛 2—甲基—2—丙醇 n+nHOCH2CH2OH +(2n-1)H2O 2CH3(CH2)5CH2OH+O22CH3(CH2)5CHO+2H2O
【详解】(1)合成树脂()的单体是和CH3OH, 是水污染物,俗称为石炭酸,故答案为:石炭酸;
(2)中甲基和醛基位于间位,习惯命名法为:间甲基苯甲醛,故答案为:间甲基苯甲醛;
(3)主链有三个碳,甲基位于2号碳,羟基位于2号碳上,系统命名为:2—甲基—2—丙醇,故答案为:2—甲基—2—丙醇;
(4)和HOCH2CH2OH发生缩聚反应生成,化学方程式为:n+nHOCH2CH2OH +(2n-1)H2O,故答案为:n+nHOCH2CH2OH +(2n-1)H2O;
(5)CH3(CH2)5CH2OH发生催化氧化生成CH3(CH2)5CHO,化学方程式为:2CH3(CH2)5CH2OH+O22CH3(CH2)5CHO+2H2O,故答案为:2CH3(CH2)5CH2OH+O22CH3(CH2)5CHO+2H2O;
(6) 中主链有4个碳,直接单键变双键,双键变单键得到单体为,故答案为: 。
17. 铝箔 聚乙烯 乙烯 变性 不可逆的 化合物
【详解】(1)金属铝具有较强的还原性和致密性,不仅能消耗空气中的氧气,防止氧气进入牛奶中将牛奶氧化,而且还能阻隔细菌和阳光,所以金属材料①是铝箔;铝箔能被氧气氧化成氧化铝即,故答案为:铝箔;;
(2)铝箔属于金属材料;纸张属于天然有机高分子化合物;聚乙烯属于有机高分子化合物,所以有机高分子材料②是聚乙烯;合成聚乙烯的单体为乙烯,故答案为:聚乙烯;乙烯;
(3)蛋白质在高温下会发生变性从而使细菌蛋白失去生理活性,属于不可逆过程,故答案为:变性;不可逆的;
(4)钙质是含钙的化合物,故答案为:化合物。
18.(1)冷凝、回流,减少甲醛和苯酚挥发造成的损失
(2) 催化剂 浓氨水
(3)反应条件为沸水浴
(4) 受热均匀,控制温度方便 制备硝基苯、银镜反应、蔗糖的水解
(5)乙醇
(6) +HCHO ,n+(n-1)H2O 缩聚反应
(7)试管底部与烧杯底部接触
【分析】苯酚和甲醛在催化剂加热条件下发生缩聚反应生成酚醛树脂。
【详解】(1)在加热条件下苯酚、甲醛溶液易挥发,反应装置中的长玻璃管除导气外,还对易挥发的反应物起冷凝回流作用。
(2)实验中浓盐酸为催化剂,若用浓氨水为催化剂,则反应生成网状结构的酚醛树脂。
(3)实验中使用沸水浴,因此不需要温度计。
(4)实验装置采用水浴加热的原因是水浴便于控制温度,受热均匀。用苯和浓硝酸在浓硫酸催化下制备硝基苯,反应温度为50~60,可用水浴加热方式;银镜反应和蔗糖的水解也用水浴加热。
(5)实验制得的酚醛树脂为线型结构,可溶于乙醇,可用乙醇浸泡,溶解酚醛树脂。
(6)酸性条件下生成酚醛树脂的反应是苯酚和甲醛先发生加成反应,得到的有机物再发生缩聚反应生成酚醛树脂,反应的化学方程式为+ HCHO ,n+(n-1)H2O。
(7)水浴加热时,试管的底部不能与烧杯的底部接触。
19. 恒压滴液漏斗或恒压分液漏斗 平衡压强,使漏斗内液体顺利流下 反应中会生成有毒的氮氧化物污染环境(若答出“浓硝酸具有强腐蚀性,对设备腐蚀严重”也可以) 水浴 B 作安全瓶,防止自来水压不稳时,在负压情况下运行时水会倒吸进入吸滤瓶。(写出“作安全瓶”或“防倒吸”这些关键采分点就可以给分。) 58.45%(58.46%也可以)
【详解】(1)根据仪器b结构特征可知为恒压滴液漏斗,由于其瓶身和下端有玻璃管相通,所以恒压滴液漏斗的作用为平衡压强,使漏斗内液体顺利流下,故答案为:恒压滴液漏斗、平衡压强,使漏斗内液体顺利流下;
(2) 对比传统法和绿色法可知,传统法采用浓硝酸做氧化剂,反应中会生成有毒的氮氧化物污染环境,除此之外硝酸具有强腐蚀性,对设备腐蚀严重,而绿色法采用过氧化氢做氧化剂,产物无污染,绿色环保,故答案为:反应中会生成有毒的氮氧化物污染环境,或者浓硝酸具有强腐蚀性,对设备腐蚀严重;
(3)绿色合成时,反应需维持温度在80~90℃,此温度正好是水浴加热的控制范围,且水浴加热受热均匀、温度易控制,故答案为:水浴加热;
(4)由题中信息可知:①己二酸溶解度随温度变化较大,②易溶于酒精,洗涤晶体一定要防止产品损失,利用信息①可知己二酸在热水中溶解度大,溶解损失大,故不能选择热水,根据信息②可知,己二酸易溶于酒精,溶解损失大,不能选择酒精,滤液洗涤影响纯度,达不到洗涤效果,所以应该用冷水洗涤,故选择:B;
(5)抽滤装置中仪器C的作用可增大系统容积做缓冲瓶,除此之外还可作安全瓶,防止自来水压不稳时,在负压情况下运行时水会倒吸进入吸滤瓶,故答案为:作安全瓶,防止自来水压不稳时,在负压情况下运行时水会倒吸进入吸滤瓶。
(6)根据产率计算公式:可知,己二酸实际产量=12.8g,理论产量=,己二酸的产率,故答案为:58.45%