8.3.2有机高分子的合成
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.“冰墩墩”“雪容融”成为北京冬奥会的顶流,他们由、、和亚克力等环保材料制作而成。下列说法错误的是
A.制作()的单体可以使溴水褪色
B.()中所有碳原子均可共面
C.的单体之一是苯乙烯,其碳的百分含量和乙炔相同
D.制备亚克力材料()的单体是甲基丙烯酸甲酯
2.2020年11月24日4时30分,嫦娥五号探测器在长征五号遥五运载火箭推送下成功入轨,完成登月后从月球带回了大约2千克的月壤,下列说法不正确的是
A.长征五号遥五运载火箭使用液氧液氢燃烧提供动力,因为氢气热值大且燃烧无污染
B.嫦娥五号在月球钻取采样的关键部件一钻杆及其结构件是碳化硅颗粒增强铝基材料,是一种复合材料,具有轻质、高刚度、高强度和耐磨损等特点
C.在月球上展开的中国国旗,抵御住了月表恶劣环境,不褪色、不串色、不变形,其面料是芳纶纤维材料为主的高性能有机合成材料
D.为检验月壤中是否存在铁元素,取少量月壤样品滴加KSCN,观察是否变红
3.2019 年牛津大学和IBM苏黎世研究中心借助原子力显微镜对分子甲及反应中间体乙、丙进行高分辨率探测成像,并利用单原子操纵技术对其进行原子尺度的操作,通过针尖施加电压脉冲逐步切断C=O基团,最终合成了分子丁。下列说法不正确的是
A.反应中间体乙、丙都是碳的氧化物
B.丁和石墨、金刚石均互为同素异形体
C.甲生成丁的反应属于分解反应
D.甲、乙、丙互为同系物
4.据最新报道:我国限塑3年,少用240亿个塑料袋。下列有关说法错误的是
A.限塑的主要意义是减少白色污染
B.塑料袋的材料主要是聚乙烯、聚氯乙烯等
C.聚乙烯、聚氯乙烯等塑料都是天然有机高分子材料
D.聚乙烯是由乙烯分子通过加成反应聚合而成的
5.新冠肺炎疫情出现以来,一系列举措体现了中国力量。在各种防护防控措施中,化学知识起了重要作用。下列有关说法错误的是
A.使用医用酒精杀菌消毒的过程中只发生了物理变化
B.N95型口罩的核心材料是聚丙烯,属于有机高分子材料
C.医用防护服的核心材料是微孔聚四氟乙烯薄膜,其单体四氟乙烯属于卤代烃
D.防疫期间很多家庭都备有水银温度计,若不慎打破,应立即用硫黄粉末覆盖
6.化学与人类生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A.用氨水处理硫酸工业产生的废气并生产氮肥
B.用硅制作太阳能电池可以减少对煤、石油等化石燃料的依赖
C.用于制造医用护目镜的聚碳酸酯(PC)属于有机高分子化合物
D.不断开发利用可燃冰(固态甲烷水合物),有助于海洋生态环境的治理
7.下列说法正确的是
A.卤代烃、饱和一元醇都可发生消去反应,得到不饱和有机烯烃
B.酚醛树脂是最早合成的高分子材料,它由苯酚和甲醛加聚而成
C.味精谷氨酸钠最早从海带中提取,现主要通过纤维素发酵法生产
D.向蛋白质溶液中分别加入饱和硫酸钠溶液和硝酸银溶液都有固体析出
8.利用高聚物PVDF(如图)为基质可以制取高分子膜、固体电解质,在污水处理及电池制造中应用广泛。短周期元素X、Y、Z原子序数依次增大,已知X原子核内不含中子,Y原子最外层电子数是电子层数的2倍,元素Z在化合物中不显正价。下列叙述错误的是
A.元素Z的氢化物是一种弱酸
B.元素X是宇宙中含量最丰富的元素
C.上述高聚物具有良好的耐化学腐蚀性、耐氧化性等优点
D.形成上述高聚物的单体分子中各原子最外层均满足8电子稳定结构
9.下列化学用语正确的是
A.-OH电子式为 B.聚氯乙烯的结构简式:
C.乙烯的结构简式CH2CH2 D.甘油的结构简式为
10.下列说法不正确的是
A.糖类是生物体维持生命活动所需能量的主要来源
B.醋酸纤维、粘胶纤维、铜氨纤维的主要成分均为纤维素
C.植物油在酸性条件下水解得到的主要是不饱和脂肪酸和甘油
D.加热能杀死新冠病毒是因为病毒的蛋白质受热变性
二、填空题
11.某高聚物的结构简式如下:
则形成该高分子化合物的单体的结构简式分别为 。
12.苯乙烯( )常用来合成橡胶,还广泛应用于制药、染料、农药等行业,是石化行业的重要基础原料,苯乙烯与各物质之间反应的能量变化如下:
I.(g)+HCl(g)→(g) △H1=-54 kJ·mol-1
II.(g)+H2(g)→(g) △H2=-121 kJ·mol-1
III.(g)+Cl2(g)→(g)+HCl(g) △H3
IV.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H4=-185 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)①根据上述反应计算得△H3= kJ·mol-1。
②反应II每生成5.3 g苯乙烷,放出的热量为 kJ,转移的电子数为 NA。
(2)相关化学键的键能数据如下表所示。
化学键 ClCl HCl HH
键能/kJ·mol-1 243 x 436
①x= 。
②完全燃烧5.2 g苯乙烯,消耗氧气 mol。
③苯乙烯在一定条件下能形成聚合物,其聚合反应的化学方程式为 。
13.按要求填空:
(1)下列物质中属于天然有机高分子化合物的是(填序号)
①淀粉 ②油脂 ③高级脂肪酸 ④纤维素 ⑤蚕丝 ⑥聚乙烯塑料 ⑦涤纶
(2)写出该有机物 的结构简式 它所属的类别为 (填序号)
①卤代烃 ②脂肪族化合物 ③脂环化合物 ④烯烃 ⑤烃的衍生物
(3)0.lmol某烃在足量的O2中燃烧,生成13.2gCO2和5.4gH2O,该烃的分子式为
(4)写出丙烯发生加聚反应的化学方程式
14.冬天,我国北方部分地区出现了严重的空气污染,其主要原因是化石燃料的大量使用。提高燃料利用率,减少化石燃料的燃烧造成的环境污染,已成为人类面临的重大挑战。
(1)氢气是人类理想的能源,为了有效发展民用氢能源,首先必须制得廉价的氢气。下列可供开发且比较经济的制氢气的方法是 (填序号)。
①电解水 ②锌与稀硫酸反应 ③光解海水
制得氢气后还需要解决的问题是 (写出其中一个)。
(2)将CO2转化成有机物可有效地实现碳循环。CO2转化成有机物的例子很多,如:
a.
b.
c.
d.
以上反应中,最节能的是 ,原子利用率最高的是 (填字母)。
(3)煤液化后可得到甲醇,甲醇在一定条件下与CO、H2作用生成有机物A,A发生加聚反应可生成高分子化合物,写出A的结构简式: 。
15.Ⅰ.人们每天都要摄入大量的淀粉类物质,以维持机体的营养均衡。这是因为淀粉[化学式为(C6H10O5)n]在淀粉酶作用下或在酸性环境下可以水解成葡萄糖[化学式是C6H12O6],请回答下列问题:
(1)淀粉的摩尔质量为 ;
(2)将90 g葡萄糖溶于水,配成1 L溶液,所得溶液溶质的物质的量浓度为 ;
(3)把淀粉溶于沸水中,制成淀粉溶液,回答下列问题。
①如何通过实验证明淀粉溶液是胶体: (填现象名称)。
②在淀粉溶液中加入少量氯化钠晶体,并装入半透膜袋,系紧袋口,把它悬挂在盛有蒸馏水的烧杯里充分反应。能从半透膜里析出的分散质的化学式是 ,该操作的名称是 。
Ⅱ.食品安全关系着国民生计,影响食品安全的因素很多。
(1)丁苯橡胶的结构简式如图所示:,它是由 (写结构简式)发生加聚反应生成的。
(2)劣质植物油中的亚油酸[CH3(CH2)4—CH=CH—CH2—CH=CH—(CH2)7COOH]含量很低。下列关于亚油酸的说法中,正确的是 。
A.分子式为C18H34O2B.一定条件下能与甘油(丙三醇)发生酯化反应
C.能和NaOH溶液反应D.能使酸性KMnO4溶液褪色
16.填空。
(1) 的系统命名法为 。
(2)以乙炔和氯化氢为原料制得聚氯乙烯发生的反应类型依次为 、 。
(3)有下列各组物质:①和 ② 和 ③与 ④和互为同分异构体的是 ;互为同系物的是 ;
(4)某炔烃和氢气充分加成后的产物为2,5-二甲基己烷,该炔烃的结构简式是 。
(5)写出下列高分子化合物的单体的结构简式: 。
(6)12g某有机物X完全燃烧后生成17.6g和7.2g,如果X的相对分子质量为90,则X的分子式为 ,若有机物X能与溶液反应放出,则写出有机物X的结构简式 。
17.制取聚四氟乙烯的方程式如下:,请指出聚四氟乙烯的单体、链节和聚合度 。
18.丙烯能发生加聚反应吗?试写出其化学方程式。
19.(1)写出下列有机物的官能团名称:
(2)书写以下化学方程式
①乙烯与溴水的加成反应
②氯乙烯的加聚反应
③ 在碱性条件下的水解反应
20.(1)材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础。
①水泥是最常用的建筑材料,它属于 (填字母)。
a.金属材料b.无机非金属材料c.有机有分子材料
②下列硅酸盐产品的生产原料中不需要石灰石的是 (填字母)。
a.陶瓷b.水泥c.玻璃
③高岭土是烧制瓷器的重要原料,其组成可以表示为Al2Si2Ox(OH)y,其中x、y的数值分别是 (填字母)。
a.5、4 b.6、3 c.7、2
④下列物品的构成材料中主要是合成高分子材料的是 (填字母)。
a.宣纸b.羊毛衫c.保鲜膜
⑤橡胶是制造轮贻的主要原料,天然橡胶是 结构(填“线型”或“体型”),需经过硫化处理改变其结构,增强其机械强度。
(2)百合是江苏某地区的特产,富含有蛋白质、淀粉、脂肪,维生素B1、维生素B2、维生素C、泛酸、胡萝卜素科和丰富的钙、铁、磷等元素,其中:
①属于人体所需的微量元素的是 。
②能提供能量的主要营养物质为蛋白质、淀粉和 ,淀粉在人体内水解的化学方程式 。
③维生素C也称为 ,是一种无色的晶体,其水溶液显酸性,化学特性是易失电子,可以使食物中的Fe3+转化为Fe2+,这一过程体现了维生系C的 (填“氧化性”或“还原性”)。水果、蔬菜中富含维生素C,组成维生素C的元素是 (填写元素符号)。
(3)良好的生态环境可以提升生活质量。
①汽车尾气(含有烃类、CO、NOx、SO2等)是城市空气的主要污染源,治理方论之一是在汽车排气管上加装“催化转化器”使CO、NOx转化为无害物质,下列说法不正确的是 。
a.CO和NOx反应的化学方程式为:2xCO+2NOx===2xCO2+N2
b.上述方法增加了空气中CO2的含量,加重了酸雨污染
c.在日光照射下,汽车尾气还会产生光化学烟雾
②家庭装修中使用的装潢材料缓慢释放出来的污染物达一定浓度时会影响人体健康,下列属于常见装修污染物的是 (填字母)。
a.NO、NO2b.甲醛、苯c.SO2、CO
③通过水质检测确定水体中污染物的种类和浓度后,可采取不同的方法对污水进行处理。例如向废水中通入臭氧,运用 (填字母)除去其中含有的油类、氰化物。
a.中和法b.沉淀法c.氧化法
④天然水中含有细小悬浮颗粒物可以用明矾进行处理,明矾溶于水后电离出的铝离子与水反应生成氢氧化铝胶体能吸浮悬浮颗粒物。写出铝离子与水反应的离子方程式 。
三、实验探究题
21.实验室制备1,2-二溴乙烷的反应原理如下:
CH3CH2OHCH2= CH2 CH2=CH2+Br2Br2CH2CH2Br
用少量的溴和足量的乙醇制备1,2—二溴乙烷的装置如图所示:
有关数据列表如下:
乙醇 1,2-二溴乙烷 乙醚
状态 无色液体 无色液体 无色液体
密度/g·cm-3 0.79 2.2 0.71
沸点/℃ 78.5 132 34.6
熔点/℃ -l30 9 -1l6
回答下列问题:
(1)在此制备实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右,其最主要目的是 ;
a.引发反应 b.加快反应速度 c.防止乙醇挥发 d.减少副产物乙醚生成
(2)在装置C中应加入 ,其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体;
a.水 b.浓硫酸 c.氢氧化钠溶液 d.饱和碳酸氢钠溶液
(3)将1,2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在 层(填“上”、“下”);
(4)若产物中有少量副产物乙醚.可用 的方法除去。
(5)下列关于装置的说法正确的是 ;
a.图中仪器a的侧面导管有利于液体顺利滴落
b.B的长导管可防止反应出现堵塞情况
c.B有防倒吸作用
(6)以1,2—二溴乙烷为原料,制备聚氯乙烯,为了提高原料利用率,有同学设计了如下流程:1,2—二溴乙烷通过( ① )反应制得( ② ),②通过( ③ )反应制得氯乙烯,由氯乙烯制得聚氯乙烯。
① (填反应类型)
② (填该物质的电子式)
③ (填反应类型)写出第一步的化学方程式 。
22.聚丙烯酸乙酯与沙粒结合,起到既能阻止地下盐分上升,又能蓄积雨水的作用。人们可以淀粉、石油为原料生产聚丙烯酸乙酯。其转化过程如下:
(1)实验室检验葡萄糖的试剂是 (写名称)。
(2)丙烯酸所含官能团的名称是 (填名称)。
(3)乙醇转化为丙烯酸乙酯的化学方程式是 ;
(4)下列关于聚丙烯酸乙酯的叙述中,正确的是_______(选填字母)。
A.聚丙烯酸乙酯能发生水解反应
B.聚丙烯酸乙酯属于烯烃类化合物
C.聚丙烯酸乙酯是一种天然高分子化合物
D.聚丙烯酸乙酯中碳元素的质量分数为60%
(5)实验室采用如图所示装置制备乙酸乙酯。
①反应结束后,若要从右侧试管混合物中分离出乙酸乙酯,请简述操作方法 。
②实验结束后,取下盛有饱和Na2CO3溶液的试管,再沿该试管内壁缓缓加入1mL紫色石蕊试液(整个过程不振荡试管),发现石蕊试液层存在于饱和Na2CO3溶液层与乙酸乙酯层之间。下列有关该实验的分析正确的是 (选填字母)。
A.实验时向装有浓H2SO4的试管中加入乙醇和乙酸
B.实验时应加入碎瓷片,目的是防暴沸
C.石蕊试液层的颜色由上而下分别呈红、紫、蓝
D.实验充分反应后,原料的原子利用率达100%
③取饱和溶液和乙酸乙酯在试管中,得到乳浊液,向混合液中再加入无水乙醇,用力振荡左右,乳浊液变澄清。原因是 。
23.合成聚丙烯腈纤维的方法很多,如以乙炔为原料,其合成过程的化学反应方程式
(1)反应①的反应类型为 。
(2)写出反应②的化学方程式: 。
(3)1mol合成聚丙烯腈的单体在一定条件下最多能与 molH2加成。
(4)CH2=CHCN在一定条件下可与苯乙烯( )反应得到一种优良的塑料,该塑料的结构简式为 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【详解】A.PVC的单体为CH2=CHCl含有碳碳双键,所以可以使溴水褪色,故A正确;
B.结构中连接两个苯环的碳原子为饱和碳原子,其连接的4个碳原子一定不全共平面,故B错误;
C.苯乙烯和乙炔的最简式相同,所以其碳的百分含量相同,故C正确;
D. 由题中制备亚克力材料的结构可知,其单体为甲基丙烯酸甲酯,故D正确;
故答案选B。
2.D
【详解】A.氢气是最清洁的能源,且热值大,A正确;
B.碳化硅颗粒增强铝基材料,是一种复合材料,具有轻质、高刚度、高强度和耐磨损等特点,B正确;
C.芳纶纤维材料属于高性能有机合成材料,C正确;
D.欲检验铁元素,应取少量月壤样品,先加酸溶解,再加KSCN和K3[Fe(CN)6]来检验,故D项错误。
故本题选D。
3.D
【详解】A.反应中间体乙、丙均是只由C、O两种元素组成,故属于碳的氧化物,A项正确;
B.由丁的分子结构可知,丁是C元素形成的单质,与石墨、金刚石互为同素异形体,B项正确;
C.根据题干信息可知,甲通过针尖施加电压脉冲逐步切断C=O基团,分解得到了丁和氧气,属于分解反应,C项正确;
D.同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物,互称为同位素,D项错误;
答案选D。
4.C
【详解】A.白色污染是人们对难降解的塑料垃圾污染环境现象的一种形象称谓,少用塑料袋可以减少白色污染,故A正确;
B.聚乙烯、聚氯乙烯可用于制造塑料袋,故B正确;
C.聚乙烯、聚氯乙烯是合成有机高分子材料,故C错误;
D.乙烯合成聚乙烯的反应方程式为,属于聚合反应,故D正确。
故选:C。
5.A
【详解】A. 蛋白质变性是化学变化,因此使用医用酒精杀菌消毒的过程中发生了化学变化,A错误;
B. N95型口罩的核心材料是聚丙烯,是由丙烯加聚反应生成的,属于有机高分子材料,B正确;
C. 医用防护服的核心材料是微孔聚四氟乙烯薄膜,其单体四氟乙烯中含有氟原子,因此属于卤代烃,C正确;
D. 防疫期间很多家庭都备有水银温度计,由于硫和银在常温下即反应,因此若不慎打破,应立即用硫黄粉末覆盖,D正确;答案选A。
6.D
【详解】A.硫酸工业的尾气中含有二氧化硫,二氧化硫是酸性氧化物,可用碱性物质氨水来处理,产物为铵盐,可以生产氮肥,故A正确;
B.大量使用化石燃料的危害是造成严重的空气污染,开发新能源,如用硅制作太阳能电池,可以减少对化石燃料的依赖,是防止空气污染的有效途径,故B正确;
C.聚碳酸酯PC属于合成纤维的一种,属于三大合成材料之一,属于有机高分子化合物,故C正确;
D.过分开发可燃冰,会影响海洋生态环境,故D错误;
故选D。
7.D
【详解】A.发生消去反应得到不饱和有机烯烃,要求有机物分子至少有2个C原子,且与卤素原子或羟基相连的碳原子邻位碳原子上要有氢原子,例如:一氯甲烷无法发生消去反应,故A错误;
B.高分子材料酚醛树脂是由苯酚和甲醛缩聚而成,故B错误;
C.味精谷氨酸钠最早从海带中提取,现主要以淀粉为原料通过发酵法生产,故C错误;
D.蛋白质溶液中加入饱和硫酸钠溶液,因盐析降低蛋白质溶解度而析出固体;蛋白质溶液中加入硝酸银溶液,重金属盐使蛋白质变性导致溶解度下降而析出固体,故D正确;
答案选D。
8.D
【分析】由题干信息可知,短周期元素X、Y、Z原子序数依次增大,已知X原子核内不含中子,故X为H,Y原子最外层电子数是电子层数的2倍,且结构中Y周围形成了4个共价单键,故Y为C,元素Z在化合物中不显正价,故Z为F,据此分析解题。
【详解】A. 由分析可知,元素Z的氢化物为HF,是一种弱酸,A正确;
B. 宇宙中含量最丰富的元素是H,故元素X是宇宙中含量最丰富的元素,B正确;
C. 上述高聚物是聚CF2=CH2塑料,分子中没有碳碳双键,故具有良好的耐化学腐蚀性、耐氧化性等优点,C正确;
D. 形成上述高聚物的单体分子即CF2=CH2中C和F原子最外层满足8电子稳定结构,H的最外层只有2个电子稳定结构,D错误;
故答案为:D。
9.D
【详解】A.-OH中,O原子周围只有7个电子,所以电子式为,A不正确;
B. 聚氯乙烯中,Cl不在主链上,结构简式:,B不正确;
C. 乙烯分子中存在碳碳双键,结构简式为CH2=CH2,C不正确;
D. 甘油的分子式为C3H8O3,结构简式为,D正确;
故选D。
10.B
【详解】A.在所有的能源物质中,糖类是生物体维持生命活动所需能量的主要来源,通过细胞呼吸为细胞维持生命活动提供能量来源,故A正确;
B.醋酸纤维的本质是纤维素醋酸酯,属于酯类,粘胶纤维是以天然纤维素为原料,经过碱化、老化、磺化等工序制成的可溶性纤维素磺酸酯,再溶于稀的碱溶液制成的粘胶,属于再生纤维素纤维,铜氨纤维是将棉短绒溶解在氢氧化铜或碱性铜盐溶液中,配成纺丝液,经分解后再生出的水和纤维素经加工制成的,属于再生纤维素纤维,故B错误;
C.植物油水解得到的主要是不饱和高级脂肪酸和甘油,动物油水解得到的主要是饱和高级脂肪酸和甘油,故C正确;
D.病毒属于蛋白质,强酸、强碱、高温、部分有机物、紫外线等都能使蛋白质变性,失去生理活性,故D正确。
故选:B。
11.CH2=CH—CH=CH2、 、CNCH=CH2
【分析】单烯烃发生加聚反应时,双键变单键,二烯烃发生1,4加聚反应时,双键变单键,而单键变双键,故结合加聚反应原理,从产物倒推出单体。
【详解】高聚物链节中,所含的碳碳双键应是通过1,4加聚后生成的,故单体主链为4个碳原子,把链节中的单键换成单体中的双键、把链节中的双键换成单体中的单键、即“单双互变”还原出主链四个碳原子的单体,链节是碳碳单键的则以两个碳为结构单元,还原双键得到单体,因此的单体分别为:CH2=CH—CH=CH2、和CNCH=CH2;
答案为:为:CH2=CH—CH=CH2、和CNCH=CH2。
12. 0.1 432 0.3
【详解】(1)①根据盖斯定律可知,反应III可由反应I+反应IV-反应II得,故可计算;
②苯乙烷的相对分子质量为106,每生成1mol苯乙烷,转移电子2mol;则反应II每生成5.3 g苯乙烷,放出的热量为;转移电子为0.1NA;
(2)①根据反应IV及表格中的信息可知,反应物的化学键的键能-生成物的化学键的键能=焓变,可列式:,解得x=432;
②苯乙烯与氧气反应的化学方程式为:,苯乙烯的相对原子质量为104,完全燃烧5.2 g苯乙烯,即0.05mol,根据对应关系,消耗氧气0.3mol;
③苯乙烯在一定条件下能形成聚合物,其聚合反应的化学方程式为: 。
13. ①④⑤ CH2=CH-CH=CH-CH2Cl2 ①②⑤ C3H6 n CH2=CH-CH3
【分析】(1)依据天然有机高分子化合物的定义分析;
(2)键线式每个拐点就是一个碳原子,端点碳原子连有3个H原子,两线交点连有两个H原子,三线交点连有一个H原子;结合官能团分析物质类型;
(3)根据元素守恒法分析;
(4)丙烯发生加聚反应,双键打开变单键最后生成高分子聚丙烯。
【详解】(1) 天然有机高分子化合物是指自然界存在的高分子化合物,所以①淀粉④纤维素⑤蚕丝属于天然有机高分子化合物,②油脂③高级脂肪酸不属于高分子化合物;⑥聚乙烯塑料 ⑦涤纶属于合成有机高分子化合物。故答案为①④⑤。
(2) 根据上述分析可知:有机物 的结构简式CH2=CH-CH=CH-CHCl2;分子内含有的官能团为-Cl和碳碳双键,属于①卤代烃②脂肪族化合物⑤烃的衍生物,没有苯环,也没有其他的环,不属于③脂环化合物,故答案为CH2=CH-CH=CH-CHCl2;①②⑤;
(3) 13.2gCO2的物质的量为0.3mol;5.4gH2O的物质的量为0.3mol,含H为0.6 mol ,所以0.lmol某烃含碳原子0.3 mol,含H为0.6 mol,所以生成该烃的分子式为C3H6,故答案为C3H6。
(4) 丙烯发生加聚反应的化学方程式n CH2=CH-CH3 。
14. ③ 贮存和运输(写出一个即可) a c
【详解】(1)①②都不符合经济原则,③既可开发又较经济,故合理选项是③;H2在常温下呈气态,储存、运输非常不方便,所以有效利用氢能源,制得氢气后需要解决的问题是贮存和运输;
(2)在题目已知的方法中,b、c、d方法中都需要加热,消耗大量热能,而方法a中绿色植物在叶绿体内,利用太阳就能发生化学反应,将CO2转化为有机物,从而实现光能与化学能的转化,不需要加热,因此该方法最节能,故在给出的方法中最节能的方法是选项a;若原子利用率最高,则生成物只有一种,原子利用率达到100%。根据方程式可知:反应中无副产物,原子利用率最高,故合理选项是c;
(3)根据加聚反应的特点,将高聚物中的中括号去掉,使相邻的两个C原子相连,碳原子之间的化学键由碳碳单键变为碳碳双键,就得到该高聚物单体,则高分子化合物的的单体A的结构简式为。
15. 162n g/mol 0.5mol/L 丁达尔现象 NaCl 渗析 和CH2=CHCH=CH2 BCD
【详解】Ⅰ.(1)淀粉是由n个C6H10O5链节构成的,故摩尔质量为162n g/mol;
(2)90g葡萄糖的物质的量为=0.5mol,溶液体积为1L,所以浓度为0.5mol/L;
(3)①胶体的特有的性质是丁达尔效应,故可以用丁达尔效应来证明淀粉溶液是胶体;
②胶体不能透过半透膜,淀粉不能透过半透膜,溶液可以透过,故析出的物质是NaCl,此操作为渗析;
Ⅱ.(1)该高聚物链节上只有碳原子,一般为加聚产物,链节中有双键,所以双键左右各两个碳原子共4个碳原子为一组,剩余两个碳原子为一组,断开得到单体为和CH2=CHCH=CH2;
(2)A.根据该物质的结构简式可知其分子式为C18H32O2,故A错误;
B.亚油酸含有羧基,可以与甘油发生酯化反应,故B正确;
C.亚油酸含有羧基,可以与NaOH溶液反应,故C正确;
D.亚油酸含有碳碳双键,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化使其褪色,故D正确;
综上所述选BCD。
【点睛】当加聚产物的链节上只有碳原子并含有双键时,双键左右各两个碳原子共4个碳原子为一组,剩余碳原子两两一组断开即可得单体,不含双键时两两一组断开即可得单体。
16.(1)2,4-二甲基己烷
(2) 加成反应 加聚反应
(3) ① ③④
(4)
(5)CH2=CH2、CH2=CHCl
(6) HOCH2CH2COOH或CH3CH(OH)CH2COOH。
【详解】(1) 主链有6个C原子,2、4号碳原子上各有1个甲基,系统命名为2,4-二甲基己烷;
(2)乙炔和氯化氢发生加成反应生成氯乙烯,氯乙烯发生加聚反应生成聚氯乙烯,发生的反应类型依次为加成反应、加聚反应。
(3)①和分子式相同、结构不同,互为同分异构体; ② 和 是同一种物质; ③与结构相似,分子组成相差1个CH2,属于同系物; ④和结构相似,分子组成相差1个CH2,属于同系物;互为同分异构体的是①;互为同系物的是③④;
(4)某炔烃和氢气充分加成后的产物为2,5-二甲基己烷,根据炔烃加成反应的特点,该炔烃的结构简式是。
(5)乙烯、氯乙烯发生加聚反应生成 ,其单体的结构简式为CH2=CH2、CH2=CHCl。
(6)12g某有机物X完全燃烧后生成17.6g和7.2g,则12g X中含有n(C)=、n(H)=,C、H元素质量和小于12,可知X中含有O元素, n(O)=,X的最简式为CH2O,X的相对分子质量为90,则X的分子式为C3H6O3,若有机物X能与溶液反应放出,说明含有羧基,则有机物X的结构简式HOCH2CH2COOH或CH3CH(OH)CH2COOH。。
17.单体:CF2=CF2、链节:-CF2-CF2-、聚合度:n
【详解】制取聚四氟乙烯的方程式如下: ,聚四氟乙烯的单体即反应物是CF2=CF2、生成物中重复的单元结构即链节为-CF2-CF2-和聚合度是n,故答案为:单体:CF2=CF2、链节:-CF2-CF2-、聚合度:n。
18.能,nCH3—CH=CH2
【详解】丙烯CH2=CHCH3分子中含有官能团碳碳双键,故能发生加成聚合即加聚反应,该反应方程式为:nCH2=CHCH3,故答案为:能,nCH2=CHCH3。
19. 羧基、羟基、碳碳双键、酯基 CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br nCH2=CHCl[CH2-CHCl]n HCOOCH2CH2+NaOH→HCOONa+CH3CH2OH
【分析】根据有机物的结构书写官能团的名称;根据有机物的性质书写相关反应方程式。
【详解】(1)根据有机物的结构特点,含有的官能团名称为:羧基、羟基、碳碳双键、酯基;
(2)①乙烯与溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,方程式为:CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br;
②氯乙烯发生加聚反应得到聚氯乙烯,反应方程式为:nCH2=CHCl[CH2-CHCl]n
③甲酸乙酯在碱性条件下水解生成甲酸钠和乙醇,反应方程式为:HCOOCH2CH2+NaOH→HCOONa+CH3CH2OH。
20. b a a c 线型 铁(Fe) 脂肪 (C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6 抗坏血酸 还原性 H、C、O b b c Al3++3H2O=Al(OH)3(胶体)+3H+
【详解】(1)①水泥是最常用的建筑材料,它属于硅酸盐产品,属于无机非金属材料,答案选b;②a.生产陶瓷是用陶土和瓷土这两种不同性质的粘土为原料,经过配料、成形、干燥、焙烧等工艺流程制成,无需使用石灰石;b.制造普通水泥的主要原料是粘土、石灰石,需要使用石灰石;c.工业生产玻璃的原料是:石灰石、纯碱和石英,需要使用石灰石;答案选a;③铝、硅、氧、氢氧根分别显+3价、+4价、-2价、-1价,根据化合物中各元素的化合价代数和为0,则有(+3)2+(+4)2+(-2)x+(-1)y=0,即2x+y=14,将a、b、c、三个选项带入,等式成立的为a;答案选a;④a.宣纸是纤维素为天然高分子材料,a项错误;b.羊毛是天然高分子化合物,b项错误;c.保鲜膜是合成高分子材料,c项正确;答案选c;⑤天然橡胶的成分是聚异戊二烯,天然橡胶是线型结构。
(2)①人体所需的微量元素有铁、钴、铜、锌、铬、锰、钼、氟、碘、硒,故百合中含有的蛋白质、淀粉、脂肪、维生素B1、维生素B2、维生素C、泛酸、胡罗卜素和丰富的钙、铁、磷等元素中,属于微量元素的是铁,含有的微量元素是铁;②六大营养物质为糖类、脂肪、蛋白质、维生素、无机盐和水,其中糖类、脂肪和蛋白质能提供给人体能量;淀粉是葡萄糖的脱水缩合物,故淀粉在人体内水解为葡萄糖,化学方程式为:(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6;③维生素C又称抗坏血酸,因为化学特性是失去电子,并能将铁离子还原为亚铁离子,故显示了维生素C的还原性;维生素C的化学式为(C6H8O6),其含有的元素为H、C、O;
(3)①a.由信息可以知道,NO和CO反应生成无毒的氮气和二氧化碳,2CO+2NO2CO2+N2,a项正确;b.二氧化碳是空气的成分,溶于水生成碳酸不稳定分解,二氧化碳量增多不会增加空气的酸度,b项错误;c.汽车尾气排放的氮氧化物受紫外线照射后与空气中的碳氢化合物作用后形成的有毒烟雾为光化学烟雾,是污染空气的有毒气体,c项正确;答案选b;②装修材料中含有甲醛、苯等物质,其中甲醛常用于装修材料的防腐剂,苯常用于油漆、涂料的溶剂,二者对人体有害,其它选项与装修材料无关,答案选b;③臭氧具有强氧化性,能氧化水体中的油类及氰化物,故向废水中通入臭氧,运用氧化法除去其中含有的油类及氰化物,答案选c;④明矾是强酸弱碱盐,铝离子能水解生成氢氧化铝胶体,反应的离子方程式为Al3++3H2O Al(OH)3(胶体) +3H+,胶体具有吸附性,能吸附水中的悬浮物而达到净水的目的;
21. d c 下 蒸馏 abc 消去反应 加成反应
【分析】装置A是乙醇在浓硫酸的存在下在170℃脱水生成乙烯,浓硫酸的强氧化性、脱水性导致生成的乙烯气体中含有杂质二氧化硫、二氧化碳、水蒸气等杂质,通过装置B中长导管内液面上升或下降,可以判断是否发生堵塞,调节装置内压强,B为安全瓶,可以防止倒吸,二氧化碳、二氧化硫能和氢氧化钠溶液反应,装置C是利用氢氧化钠溶液吸收杂质气体,溴在常温下,易挥发,乙烯与溴反应时放热,溴更易挥发,装置D冷却可避免溴的大量挥发,但1,2-二溴乙烷的凝固点9℃较低,不能过度冷却,否则会使产品凝固而堵塞导管,1,2-二溴乙烷和水不互溶,1,2-二溴乙烷密度比水大,所以加水振荡后静置,产物应在下层,分离得到产品。
【详解】(1)在浓硫酸140℃的条件下,乙醇发生分子内脱水生成副产物乙醚,则制备实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右,故答案为:d;
(2)浓硫酸具有强氧化性,能将乙醇氧化成二氧化碳,自身被还原成二氧化硫,二氧化碳、二氧化硫能和氢氧化钠溶液反应,则装置C中加入的氢氧化钠溶液吸收反应中可能生成的酸性气体,故答案为:c;
(3)乙烯和溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷和水不互溶,1,2-二溴乙烷密度比水大,故答案为:下;
(4)1,2-二溴乙烷与乙醚的沸点不同,两者为互溶的有机物,应用蒸馏的方法将它们分离,故答案为:蒸馏;
(5)a.图中仪器a为恒压分液漏斗,能起到平衡气压,有利于液体顺利滴落的作用,故正确;
b.1,2-二溴乙烷熔点较低过度冷却会使其凝固而使气路堵塞,通过装置B中长导管内液面上升或下降,可以判断是否发生堵塞,调节装置内压强故正确;
c.装置B为安全瓶,可以防止倒吸,故正确;
abc正确,故答案为:abc;
(6)由逆推法可知,以1,2—二溴乙烷为原料制备聚氯乙烯的合成路线为1,2—二溴乙烷在氢氧化钠醇溶液中受热发生消去反应生成乙炔,在催化剂作用下,乙炔与氯化氢发生加成反应生成氯乙烯,在催化剂作用下,氯乙烯发生加聚反应生成聚氯乙烯;
①反应①为1,2—二溴乙烷在氢氧化钠醇溶液中受热发生消去反应生成乙炔,故答案为:消去反应;
②乙炔的分子式为C2H2,结构简式为HC≡CH,电子式为+,故答案为:;
③反应③为在催化剂作用下,乙炔与氯化氢发生加成反应生成氯乙烯,反应①的化学方程式为,故答案为:加成反应;。
【点睛】1,2-二溴乙烷的凝固点9℃较低,不能过度冷却,否则会使产品凝固而堵塞导管,1,2-二溴乙烷和水不互溶,1,2-二溴乙烷密度比水大,所以加水振荡后静置,产物应在下层是分析解答关键。
22.(1)新制银氨溶液(或新制氢氧化铜悬浊液)
(2)碳碳双键、羧基
(3)CH2=CHCOOH+CH3CH2OHCH2=CHCOOCH2CH3+H2O
(4)AD
(5) 将右侧试管混合物加入分液漏斗中,从分液漏斗下端放出水层,从分液漏斗上端分离出有机层 BC 乙酸乙酯不溶于水溶液,能溶于有机物乙醇;加入无水乙醇,用力振荡左右,增加了反应物的接触面积,导致乙酸乙酯水解得到乙酸钠和乙醇,乳浊液变澄清
【分析】淀粉水解生成葡萄糖,他、葡萄糖可以转化为乙醇;石油炼化得到石油气,石油气可以制取丙烯,丙烯氧化为丙烯酸,丙烯酸和乙醇酯化生成丙烯酸乙酯,丙烯酸乙酯加聚生成聚丙烯酸乙酯;
乙酸和乙醇在浓硫酸催化作用下加热生成乙酸乙酯,乙酸乙酯冷凝后在饱和碳酸钠溶液中分层,然后分液得到乙酸乙酯。
【详解】(1)实验室检验葡萄糖的试剂是新制银氨溶液(或新制氢氧化铜悬浊液);
(2)丙烯酸结构简式为CH2=CHCOOH,所含官能团的名称是碳碳双键、羧基;
(3)乙醇转化为丙烯酸乙酯反应为酯化反应,化学方程式是CH2=CHCOOH+CH3CH2OHCH2=CHCOOCH2CH3+H2O;
(4)A.聚丙烯酸乙酯结构简式为,含有酯基,能发生水解反应,A正确;
B.聚丙烯酸乙酯中不含有碳碳双键,不属于烯烃类化合物,B错误;
C.聚丙烯酸乙酯是一种人工合成高分子化合物,C错误;
D.聚丙烯酸乙酯中碳元素的质量分数为,D正确;
故选AD;
(5)①乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,反应结束后,若要从右侧试管混合物中分离出乙酸乙酯,可以采用分液的方法分离出乙酸乙酯;操作方法为将右侧试管混合物加入分液漏斗中,从分液漏斗下端放出水层,从分液漏斗上端分离出有机层。
②A.硫酸溶于水放出大量的热,实验时先加入乙醇,再依次加入浓硫酸、乙酸,A错误;
B.实验时应加入碎瓷片,目的是防止加热过程中溶液暴沸,B正确;
C.石蕊遇酸性溶液变红色、遇碱性溶液变蓝色,乙酸乙酯密度小于水且混有挥发出的乙酸,使石蕊变红色,水层中碳酸钠溶液显碱性,使石蕊溶液变蓝色,故试液层的颜色由上而下分别呈红、紫、蓝,C正确;
D.酯化反应为可逆反应,即使实验充分反应后,原料的原子利用率也会小于100%,D错误;
故选BC。
③乙酸乙酯不溶于水溶液,能溶于有机物乙醇;取饱和溶液和乙酸乙酯在试管中,得到乳浊液,向混合液中再加入无水乙醇,用力振荡左右,增加了反应物的接触面积,导致乙酸乙酯水解得到乙酸钠和乙醇,乳浊液变澄清。
23. 加成反应 nCH2=CHCN 3 或
【详解】(1) 根据反应①的反应物和生成物可知该反应为加成反应;
(2) 反应②为丙烯腈的加聚反应,加成时碳碳双键变为碳碳单键,注意将基团-CN写在上方或下方,反应方程式为nCH2=CHCN;
(3) 聚丙烯腈的单体为CH2=CH-C≡N,1mol双键与1molH2加成,1mol三键与2molH2加成,故1molCH2=CH-C≡N最多能与3molH2加成;
(4) CH2=CHCN与发生加聚反应,分别将碳碳双键打开,通过单键连接起来,连接的方式有两种,故得到的产物有两种结构,分别是:或。
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