第3章第3节合成高分子化合物同步练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.高分子化合物在材料领域发挥着重要作用。下列说法正确的是
A.微波吸收材料()能使溴水褪色
B.阻燃材料()由苯酚和甲醇缩聚制得
C.合成消声瓦()的单体均存在顺反异构
D.合成芳纶()的单体核磁共振氢谱峰数、峰面积之比均相同
2.聚醋酸乙烯酯难溶于水,可用作白乳胶、塑料薄膜和涂料等,用它可得到聚乙烯醇,聚乙烯醇水溶液可用作医用滴眼液。合成路线如下:
已知: RCOOR '+R"OH RCOOR" +R'OH(R'、R"是不同的烃基)
下列说法不正确的是
A.试剂a是乙酸
B.聚醋酸乙烯酯转化为聚乙烯醇可以增加亲水性能
C.聚醋酸乙烯酯转化为聚乙烯醇过程中还会生成乙酸甲酯
D.由M转化为聚醋酸乙烯酯的过程中发生了缩聚反应。
3.合成导电高分子材料PPV的反应:
资料:苯乙烯的结构简式如图所示
下列说法正确的是
A.PPV无还原性
B.PPV与聚苯乙烯具有相同的重复结构单元
C.和苯乙烯互为同系物
D.通过质谱法测定PPV的平均相对分子质量,可得其聚合度
4.某高聚物的结构式如图: ,其单体的结构简式为
A. B.
C. 和CH3CH=CH2 D. 和CH2=CH2
5.人造海绵的主要成分是聚氨酯,合成方法如图,下列说法不正确的是
+nHOCH2CH2OH→
A.M的分子式为C15H10N2O2
B.聚氨酯和蛋白质分子的某些化学性质相似
C.聚氨酯在一定条件下能发生水解反应
D.合成聚氨酯的反应属于缩聚反应
6.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
7.聚维酮碘的水溶液是一种常用的碘伏类缓释消毒剂,聚维酮通过氢键与形成聚维酮碘,其结构表示如下:(图中虚线表示氢键)
下列说法不正确的是
A.聚维酮在一定条件下能发生水解反应 B.聚维酮的单体是
C.聚维酮分子由个单体聚合而成 D.聚维酮碘是一种水溶性物质
8.PBT是最坚韧的工程热塑性塑料之一,它是半结晶材料,有非常好的化学稳定性、机械强度、电绝缘性和热稳定性,其结构简式为,下列叙述错误的是
A.PBT可以反复加热熔融加工
B.PBT的单体是对苯二甲酸和1,4-丁二醇
C.由单体合成PBT的反应属于缩聚反应
D.1mol PBT与NaOH 溶液反应时,最多可消耗2mol NaOH溶液
9.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
10.下列说法正确的是
A.甘油醛()和葡萄糖均属于单糖,互为同系物
B.可命名为2,3,5,5-四甲基-3,3-二乙基己烷
C.高聚物 和 均是加聚产物,它们有共同的单体
D.酚醛树脂是一种人工合成的高分子材料
11.可降解聚合物Q可由有机物P和反应制备,转化关系如下:
已知:①;
②的结构式为。
依据上述信息,可知下列说法中不正确的是
A.P分子中的所有碳原子可能在同一平面内
B.Q中的官能团为
C.由P制备Q的反应为加聚反应且原子利用率为100%
D.P、Q在一定条件下均能水解且所得产物相同
12.利用烯烃、炔烃和二烯烃的混合物在一定条件下发生共聚反应,可合成多种具有不同性能的高分子材料,某高分子材料A的结构简式如图,其单体的相对分子质量最大为
A.96 B.104 C.135 D.149
13.下列合成高分子材料的化学方程式和反应类型均正确的是
① 加聚反应
②缩聚反应
③加聚反应
④ 缩聚反应
A.①② B.②③ C.②④ D.①④
14.近年来,由于石油价格不断上涨,以煤为原料制备一些化工产品的前景又被看好。下图是以烃A为原料生产人造羊毛的合成路线:
下列说法正确的是
A.合成人造羊毛的反应属于缩聚反应
B.A生成C的反应属于加成反应
C.A生成D的反应属于取代反应
D.烃A的结构简式为
15.PET(,M链节=192g mol-1)可用来生产合成纤维或塑料。测某PET样品的端基中羧基的物质的量,计算其平均聚合度:以酚酞溶液作指示剂,用cmol·L-1NaOH醇溶液滴定mgPET端基中的羧基至终点(现象与水溶液相同),消耗NaOH醇溶液VmL。下列说法不正确的是
A.PET可在碱性条件下水解
B.滴定终点时,溶液变为浅红色
C.合成PET的一种单体与乙醇互为同系物
D.PET的平均聚合度n为(忽略端基的摩尔质量)
二、实验题
16.苯酚、甲醛溶液、浓盐酸在沸水浴条件下可制得酚醛树脂,实验室制取酚醛树脂的装置如图所示:
(1)试管上方长玻璃管的作用是___________。
(2)浓盐酸的作用是___________。
(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)实验完毕后,若试管不易用水洗净,可以加入少量___________浸泡几分钟后,再洗净。
(5)写出实验室制取酚醛树脂的化学方程式___________,该有机反应类型是___________。
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、有机推断题
18.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)。
19.有机化合物F可作为内燃机的润滑油,聚合物如图1;用于制备水凝胶,它们的合成路线如图2所示:
已知:(n-1)H2O+
nCH2=CH-CH3
(1)的分子式为,的化学名称是_______。红外光谱测定结果显示,中不含羟基。G→E的反应类型是_______。
(2)的化学方程式是_______。
(3)反应Ⅰ的另一种产物是M,其相对分子质量是60,B、M均能与溶液反应产生。
①M的结构简式是_______。
②的化学方程式是_______。
(4)下列说法正确的是_______。
a.、中均含有酯基
b. 中所有碳原子一定在同一平面上
c.的同分异构体中能使溶液显色的共有11种
(5)写出由乙烯和甲苯合成的路线:_______(其他试剂任选)。
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.含有碳碳双键,能使溴水褪色,故A正确;
B. 是由苯酚和甲醛缩聚制得,故B错误;
C. 的单体有CH2=CH-CH=CH2、,二者的双键碳原子中均有连接两个氢原子的碳原子,均不存在顺反异构,故C错误;
D. 的单体为、 ,等效氢的种类数均为2种,核磁共振氢谱峰数相同,但是两种氢原子的个数之比分别为4:2,4:4,即2:1,1:1,峰面积之比不相同,故D错误;
故选A。
2.D
【分析】由流程可知,乙炔和试剂a乙酸生成M:CH2=C(OOCCH3)H,M聚合得到聚醋酸乙烯酯,然后发生已知反应生成聚乙烯醇;
【详解】A.由分析可知,试剂a是乙酸,A正确;
B.羟基能形成氢键,故聚醋酸乙烯酯转化为聚乙烯醇可以增加亲水性能,B正确;
C.聚醋酸乙烯酯转化为聚乙烯醇过程中生成的乙酸会和甲醇发生酯化反应生成乙酸甲酯,C正确;
D.由M转化为聚醋酸乙烯酯的过程中发生了加聚反应,D错误;
故选D。
3.D
【详解】A.PPV中含有碳碳双键,具有还原性,故A错误;
B.聚苯乙烯的重复结构单元为 ,不含碳碳双键,而该高聚物的结构单元中含有碳碳双键,两者重复结构单元不同,故B错误;
C.结构相似,在分子组成上相差一个或n个CH2的化合物互为同系物, 含有两个碳碳双键,而苯乙烯只含有一个碳碳双键,两者结构不相似,不互为同系物,故C错误;
D.通过质谱法测定PPV的平均相对分子质量,除以结构单元的相对分子质量可得聚合度,故D正确;
故答案选D。
4.D
【详解】由高聚物的结构可知,主链可含有6个C原子,没有其他杂原子,其中含有1个C=C双键,为二烯烃和烯烃的加聚反应产物,按如图所示断键,其中双键中1个C-C断裂,再恢复原来的双键,故单体为,,答案选D。
5.D
【详解】A.根据M的结构简式,其分子式为C15H10N2O2,A正确;
B.聚氨酯和蛋白质分子中均含有酰胺基,则某些化学性质相似,如水解,B正确;
C.聚氨酯中含有酯基和酰胺基,在一定条件下能发生水解反应,C正确;
D.合成聚氨酯的反应中,M中的碳氮双键与乙二醇中羟基的H原子、O原子发生加成反应,属于加成聚合反应,D错误;
故选D。
6.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。
7.C
【详解】A.聚维酮含有肽键,具有多肽化合物的性质,可发生水解生成氨基和羧基,故A正确;
B.由高聚物结构简式可知聚维酮的单体是,故B正确;
C.由2m+n个单体加聚生成,故C错误;
D.高聚物可与HI3形成氢键,则也可与水形成氢键,可溶于水,故D正确;
故选C。
8.D
【详解】A.由于该塑料属于线性结构,故PBT具有热塑性,受热会熔化,A正确;
B.PBT 的单体有对苯二甲酸和1,4-丁二醇HOCH2CH2CH2CH2OH两种,B正确;
C.和HOCH2CH2CH2CH2OH生成和水,属于缩聚反应,C正确;
D.由题干的结构简式可知,1 mol PBT与NaOH溶液反应时,最多可消耗2n mol NaOH溶液,D错误;
故答案为:D。
9.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。
10.D
【详解】A.同系物是结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物,甘油醛和葡萄糖官能团的个数不同,即结构不相似,且不相差若干个CH2原子团,甘油醛和葡萄糖不互为同系物,故A错误;
B.根据烷烃的系统命名法,该有机物主链上有6个碳原子,从右向左编号,名称为2,2,4,5-四甲基-3,3-二乙基己烷,故B错误;
C.高聚物 的单体为HOCH2CH2OH和碳酸, 的单体为HOCH2CH2OH,两种高聚物都有端基,均为缩聚产物,故C错误;
D.酚醛树脂是苯酚和甲醛发生缩聚反应合成的一种高分子材料,故D正确;
故选D。
11.D
【详解】A.P分子中苯环侧链上的C之间形成的键为单键,可旋转,分子中的所有碳原子可能在同一平面内,A不符合题意;
B.Q中官能团为(酯基),B不符合题意;
C.由P制备高分子Q时,无其他产物生成,反应为加聚反应且原子利用率为100%,C不符合题意;
D.P在一定条件下与水反应生成,Q在一定条件下水解生成、,所得产物不完全相同,D符合题意;
故选D。
12.B
【详解】A的四种单体分别是、、、,其中苯乙烯的相对分子质量最大,为104,故选B。
13.B
【详解】①应为,加聚反应;②、③正确;④应为,是加聚反应;故选B。
14.B
【分析】该聚合物的单体为C:,D:,A与HCN发生加成反应得到C,A为乙炔;A与B反应得到D:,B为CH3COOH,A生成D发生了加成反应。
【详解】A.该聚合物的单体为C:,D:,两者发生加聚反应得到人造羊毛,A错误;
B.A生成C的反应属于加成反应,B正确;
C.A生成D的反应属于加成反应,C错误;
D.烃A为乙炔,的结构简式为,D错误;
故选B。
15.C
【详解】A.PET是由乙二醇、对苯二甲酸发生缩聚反应生成的高分子,可在碱性条件下水解,A正确;
B.达到滴定终点时,溶液呈碱性,溶液变成浅红色,B正确;
C.PET由对苯二甲酸和乙二醇发生缩聚反应生成,乙二醇是二元醇,与乙醇不互为同系物,C错误;
D.mgPET的物质的量,达到滴定终点时消耗NaOH的物质的量,则,即是,所以PET的平均聚合度n为,D正确;
故答案选C。
16. 导气、冷凝回流 作催化剂 该反应的条件是沸水浴加热 乙醇 n+n +(n-1)H2O 缩聚反应
【详解】(1)该反应有大量热放出,苯酚、甲醛易挥发,故反应装置中的长玻璃管除导气外,还对挥发的反应物起冷凝回流作用;
(2)浓盐酸的作用是作催化剂;
(3)制酚醛树脂的条件是沸水浴加热,故该反应不用温度计控制水浴温度;
(4)在酸催化下,该反应的产物是线型酚醛树脂,其难溶于水,易溶于有机溶剂乙醇,故可用乙醇浸泡几分钟后再洗净;
(5)反应的化学方程式为n+n +(n-1)H2O,属于缩聚反应。
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. 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:。
19. 邻羟基苯甲酸(或2-羟基苯甲酸) 酯化反应(或取代反应) HCHO+2H2O+ CH3COOH +H2O+ bc
【详解】由F可知的的结构简式是,有题中信息可知B能与溶液反应产生,可知B结构简式为:,有题干信息从H回推可知E为:
(1)的分子式为,根据的转化关系及的结构简式可知的结构简式是,名称为2-羟基苯甲酸。由的转化关系及的结构简式可知该反应为酯化反应。故答案为:邻羟基苯甲酸(或2-羟基苯甲酸),酯化反应(或取代反应)
(2)根据、的结构简式可知,2个分子与1个甲醛分子发生反应生成和水,则的化学方程式是。
故答案为:HCHO+2H2O+
(3)①由于反应Ⅰ的另一种产物能与溶液反应产生,则结构中含有羧基,结合的相对分子质量可以得出为乙酸,结构简式是,为。②在酸性条件下发生水解反应产生邻羟基苯甲酸和乙酸,反应的化学方程式是。故答案为:CH3COOH
,+H2O+
(4)是,分子中无酯基,故a项错误;由于乙烯中所有原子均在同一平面上,故中所有碳原子共平面,b项正确;的同分异构体能使溶液显色,说明其结构中含有酚羟基,当苯环上的取代基为和时,二者在苯环上有邻、间、对3种位置关系,当苯环上的取代基为和时,二者在苯环上有邻、间、对3种位置关系,当苯环上的取代基为2个和1个时,三者在苯环上有6种位置关系,故除D外,符合题意的D的同分异构体有11种,C项正确。故答案为:bc。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页