人教版化学高二选修5五章第三节功能高分子材料同步练习
一、选择题
1.下列关于功能高分子材料的说法中,不正确的是( )
A.离子交换树脂主要用于分离和提纯,如硬水的软化、回收工业废水中的金属等
B.婴儿用的“尿不湿”的主要成分是具有强吸水性的树脂
C.导电塑料应用于电子工业,可用来制造电子器件
D.医用高分子材料制成的人工器官都受到人体的排斥作用,难以达到与生物体相容的程度
【答案】D
【知识点】高分子材料
【解析】【解答】医用高分子材料一般具有优异的生物相容性,较少受到人体的排斥,可以满足人工器官对材料的苛刻要求。
【分析】本题考查功能高分子材料用途,熟练掌握功能高分子材料的使用意义是解题的关键 。
2.下列说法中,不正确的是( )
A.探求某种新型高分子材料,需要研究分子结构与功能之间的关系
B.新科技革命的三大支柱产业为能源、信息和材料
C.带有强亲水性原子团的化合物共聚可以得到强亲水性高聚物
D.具有网状结构的高聚物具有强吸水性
【答案】D
【知识点】高分子材料
【解析】【解答】具有强亲水性的原子团作支链,同时与交联剂反应,生成的具有网状结构的聚合物才有强吸水性。
【分析】本题考查新型高分子材料的结构与性质的关系,熟练掌握结构决定性质的原则是解题的关键 。
3.2010年5月1日上海世博会隆重开幕,世博会的环保概念是人们关心的话题,环保材料更为世人瞩目,其中聚碳酸酯是用得较多的材料。聚碳酸酯的结构简式如图所示,下列说法正确的是( )
A.它在结构上可以看成由碳酸和另一有机物通过缩聚反应而成
B.该有机物是一种高分子化合物,肯定易溶于水
C.它是一种纯净物,属于酯类物质
D.它耐强酸、强碱,不可与强氧化剂发生反应
【答案】A
【知识点】有机物的结构和性质;高分子材料
【解析】【解答】该有机物是聚碳酸酯,分子结构中不含有亲水基团,所以不易溶于水,B不正确;高聚物都是混合物,C不正确;该高聚物分子结构中含有酯基,在强酸、强碱溶液中都可以发生水解反应,D不正确。
【分析】本题考查新型有机高分子材料、有机物的结构和性质,熟练掌握有机化合物官能团的性质是解题的关键 。
4.X是一种性能优异的高分子材料,其结构简式为 ,已被广泛应用于声、热、光的传感等方面。它是由HC≡CH、(CN)2、CH3COOH三种单体通过适宜的反应形成的。由X的结构简式分析合成过程中发生反应的类型有( )
①加成反应 ②取代反应 ③缩聚反应 ④加聚反应 ⑤酯化反应
A.①④⑤ B.①④ C.①②④ D.①②③
【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】由X的结构简式可判断出它是加聚反应的产物,其单体为 和CH2=CHOOCCH3,显然,前者是HC≡CH和(CN)2的加成产物,后者是HC≡CH和CH3COOH的加成产物,故选B。
【分析】本题考查高能高分子材料的合成、有机化学反应类型的综合应用,熟练掌握有机化合物的合成是解题的关键 。
5.Nomex纤维是一种新型阻燃纤维,其结构简式为 ,
据此可以推知在一定条件下,以等物质的量发生缩聚反应生成该物质的两种单体是( )
A.间苯二甲酸和邻苯二胺 B.间苯二甲酸和间苯二胺
C.间苯二甲酸和对苯二胺 D.对苯二甲酸和对苯二胺
【答案】B
【知识点】有机高分子化合物的结构和性质
【解析】【解答】将肽键( )断开,然后—OH与 相连构成—COOH,
—H与—NH—相连构成—NH2从而推知其单体为 和
【分析】本题考查根据有极高分子化合物的结构简式判断合成的单体的结构以及缩聚反应的应用,题目难度中等。
6.研究成果表明,塑料经改造后能像金属一样具有导电性。要使塑料聚合物导电,其内部的碳原子之间必须交替地以单键和双键结合(再经掺杂处理)。目前导电聚合物已成为物理学家和化学家研究的重要领域。由上述分析,下列聚合物经掺杂处理后可以制成“导电塑料”的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【知识点】高分子材料
【解析】【解答】由题给信息可知导电塑料内部碳原子间必须是单、双键交替结合的,只有B项符合题意。
【分析】本题考查新信息的吸收利用能力,熟练掌握高分子化合物的结构是解题的关键 。
7.婴儿用的一次性纸尿片中间有一层能吸水保水的物质。下列高分子中有可能被采用的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】常用合成高分子材料的化学成分及其性能;高分子材料
【解析】解答:由题意知,高分子结构中必须含有亲水性基团,而—OH是亲水性基团,故选C。
【分析】熟练掌握有机化合物官能团的性质是解题的关键 ,明确吸水、保水与羟基的关系是前提。
8.“喷水溶液法”是使沙漠变绿洲的新技术。喷洒在沙漠中的聚丙烯酸酯水溶液中的高分子与沙土粒子结合,在地表下30~50cm形成厚0.5cm的隔水层,可阻止地下的盐分上升,拦截、蓄积雨水。对聚丙烯酸酯的说法不正确的是( )
A.单体的结构简式为CH2=CH—COOR
B.在一定条件下能发生加成反应
C.在一定条件下能发生水解反应
D.它是通过单体加聚反应得到的
【答案】B
【知识点】常用合成高分子材料的化学成分及其性能
【解析】【解答】聚丙烯酸酯分子中不存在碳碳双键,不能发生加成反应。
【分析】明确聚丙烯酸酯的结构和性质是解题的关键 ,应熟练掌握其含有官能团是酯基而不含碳碳双键。
9.在某些塑料(如聚乙炔等)中加入强氧化剂或还原剂后,它们的导电性能大大提高。因为这些塑料具有金属的一般特性,所以人们称之为“人造金属”,下列对“人造金属”的说法正确的是( )
A.“人造金属”和普通金属的制取方法不同,但原料相同
B.强氧化剂或还原剂是制取“人造金属”的重要材料
C.“人造金属”能够导电传热,所以有金属光泽
D.“人造金属”具有金属的一般特性,所以它们属于金属
【答案】B
【知识点】常用合成高分子材料的化学成分及其性能
【解析】【解答】“人造金属”与普通金属的制取方法和原料均不相同,人造金属是在某些塑料中加入强氧化剂或还原剂后制得,普通金属是用金属化合物加入还原剂等方法制得;“人造金属”尽管有金属的一般特性,但它属于高分子化合物中的塑料。
【分析】本题考查常用合成高分子材料的化学成分及其性能,熟练掌握“人造金属”是高分子化合物中的塑料是解题的关键 。
10.下列材料中:①高分子膜;②生物高分子材料;③隐身材料;④液晶高分子材料;⑤光敏高分子材料;⑥智能高分子材料。属于功能高分子材料的是( )
A.只有①②⑤ B.只有②④⑤⑥
C.只有③④⑤ D.①②③④⑤⑥
【答案】D
【知识点】高分子材料
【解析】【解答】既具有传统高分子材料的机械性能又具有某些特殊功能的高分子材料称之为功能高分子材料。
【分析】熟练掌握功能高分子材料的含义是解题的关键 。
11.角膜接触镜俗称隐形眼镜,其性能要有良好的透气性和亲水性,目前大量使用的软性隐形眼镜常用材料是( )
A.聚乙烯 B.聚氯乙烯
C. D.
【答案】C
【知识点】常用合成高分子材料的化学成分及其性能
【解析】【解答】隐形眼镜的材料具有透气性和亲水性,该物质中应有亲水性基团,符合要求的只有C项。
【分析】本题考查有极高分子化合物中官能团的性质,熟练掌握亲水性是羟基的性质是解题的关键 。
12.复合材料的优点是( )
①强度高 ②质量轻 ③耐高温 ④耐腐蚀
A.仅①④ B.仅②③ C.除③外 D.①②③④
【答案】D
【知识点】常用合成高分子材料的化学成分及其性能
【解析】【解答】复合材料往往具有几种材料的优点,即具有题中所述的各种优点。
【分析】熟练掌握复合材料的优点是解题的关键 。
13.复合材料的使用使导弹的射程有了很大的提高,其主要原因在于( )
A.复合材料的使用可以使导弹能承受超高温的变化
B.复合材料的使用可以使导弹的质量减轻
C.复合材料的使用可以使导弹能承受超高强度的变化
D.复合材料的使用可以使导弹能承受温度的剧烈变化
【答案】B
【知识点】常用合成高分子材料的化学成分及其性能
【解析】【解答】导弹的壳体大多是以纤维为增强体、金属为基体的复合材料,之所以可以提高射程是利用了其密度小、质量轻的特点。
【分析】熟练掌握复合材料的结构和性质是解题的关键 ,题目难度不大。
14.下列材料中属于功能高分子材料的是( )
①有机玻璃 ②合成橡胶 ③高分子分离膜 ④生物高分子材料 ⑤隐身材料 ⑥液晶高分子材料 ⑦光敏高分子材料 ⑧智能高分子材料
A.只有①③④⑥⑧ B.只有②④⑥⑦⑧
C.只有①④⑥⑦⑧ D.只有③④⑤⑥⑦⑧
【答案】D
【知识点】常用合成高分子材料的化学成分及其性能
【解析】【解答】有机玻璃属于传统合成材料中的塑料。塑料、合成橡胶、合成纤维属三大传统合成材料,它们不属于新型有机高分子材料。
【分析】熟练掌握功能高分子材料的结构和常用功能高分子材料是解题的关键 。
15.高分子分离膜可以让某些物质有选择地通过而将物质分离,下列应用不属于高分子分离膜的应用范围的是( )
A.分离工业废水,回收废液中的有用成分
B.将化学能转换成电能,将热能转换成电能
C.食品工业中,浓缩天然果汁、乳制品加工和酿酒
D.海水淡化
【答案】D
【知识点】高分子材料
【解析】【解答】高分子分离膜的特点是能够有选择地让某些物质通过,而把另一些物质分离掉,主要应用于生活污水、工业废水等废液处理和海水淡化工程等;而将化学能转换成电能是传感膜的应用,把热能转化成电能是热电膜的应用。
【分析】根据题中对高分子分离膜的性质的描述确定高分子分离膜的应用是解题的关键 。
16.下列说法错误的是( )
A.玻璃钢是以玻璃纤维作为增强体、合成树脂作基体的复合材料
B.飞机机身的复合材料大多是以金属为增强体、纤维为基体的复合材料
C.制造网球拍用的复合材料是在合成树脂的基体中加入了碳纤维作增强剂
D.航天飞机机身上使用的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成的
【答案】B
【解析】【解答】飞机机身的复合材料大多是以纤维为增强体,金属为基体的复合材料,而B项中将基体与增强体颠倒了。
【分析】熟练掌握复合材料的结构和性质是解题的关键 。
17.用高分子塑料骨钉取代钛合金骨钉是医学上的一项新技术,这种塑料骨钉不仅具有相当的强度,而且可在人体内水解,使骨科病人免遭拔钉的痛苦。合成这种塑料骨钉的原料能与强碱溶液反应,也能在浓硫酸条件下形成环酯。则合成这种塑料骨钉的原料是( )
A.CH2=CH—CH2Cl B.CH2=CH—COOH
C.CH3—CH(OH)—COOH D.H2N—CH2—COOH
【答案】C
【知识点】有机高分子化合物的结构和性质
【解析】【解答】能与强碱溶液反应则应含有羧基或酚羟基,能形成环状酯,则分子中同时含有羧基和羟基,则C项符合题意。
【分析】根据塑料骨钉的性质确定其结构,进而判断原料是解题的关键 。
18.宇航员在升空、返回或遇到紧急情况时,必须穿上10千克重的舱内航天服,“神七”宇航员所穿舱内航天服是由我国科学家近年来研制的新型“连续纤维增韧”航空材料做成,其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成的,下列相关叙述错误的是( )
A.它耐高温、抗氧化 B.它比钢铁轻、硬,但质地较脆
C.它没有固定熔点 D.它是一种新型无机非金属材料
【答案】B
【知识点】合成材料
【解析】【解答】由航空材料的主要成分可知,它的熔点高、耐高温、抗氧化;它是由碳化硅陶瓷和碳纤维组成的混合物,可知它没有固定的熔沸点;它的质地不可能较脆,否则不可能做成航天服。
【分析】本题考查复合材料的结构和性质,熟练掌握碳化硅、陶瓷和碳纤维的性质是解题的关键 。
19.高分子材料发展的主要趋势是高性能化、功能化、复合化、精细化和智能化。下列材料不属于功能高分子材料的是( )
A.用于生产光盘等产品的光敏高分子材料
B.用于制造CPU芯片的良好半导体材料单晶硅
C.能用于生产“尿不湿”的高吸水性树脂
D.能导电的掺杂聚乙炔
【答案】B
【知识点】高分子材料
【解析】【解答】半导体材料单晶硅属于传统的无机非金属材料;光敏高分子材料、高吸水性树脂、导电高分子材料均属于功能高分子材料。
【分析】本题考查功能高分子材料的应用,熟练掌握功能高分子材料的结构和性质是解题的关键 。
20.二氧化碳所带来的全球性气候问题受到世界各国科学家的广泛关注,寻求环境友好的化工过程和新型高分子材料是研究二氧化碳与环氧化合物直接制备聚碳酸酯的动力。已知合成某聚碳酸酯的反应为:
下列有关说法正确的是( )
A.该反应属于缩聚反应
B.该反应属于加聚反应
C.环氧化合物与相同碳原子数的醇类属于同分异构体
D.环氧乙烷与乙醛互为同系物
【答案】B
【知识点】有机高分子化合物的结构和性质
【解析】【解答】该反应是CO2(O=C=O)中的碳氧双键打开与环氧烷烃的加聚反应,环氧化合物与相同碳原子的醛或酮属于同分异构体,环氧化合物与乙醛结构不同,二者不属于同系物。
【分析】本题考查高分子化合物的结构与性质,熟练掌握有机化学反应类型的综合应用是解题的关键 。
二、非选择题
21.液晶高分子材料应用广泛。新型液晶基元——化合物Ⅳ的合成线路如下:
(1)化合物Ⅰ的分子式为 ,1mol化合物Ⅰ最多可与 molNaOH反应。
(2)CH2=CH—CH2Br与NaOH水溶液反应的化学方程式为 (注明条件)。
(3)化合物Ⅰ的同分异构体中,苯环上一溴代物只有2种且能发生银镜反应的化合物有多种,写出其中1种同分异构体的结构简式: 。
(4)下列关于化合物Ⅱ的说法正确的是( )
A.属于烯烃 B.能与FeCl3溶液反应显紫色
C.一定条件下能发生加聚反应 D.能使溴的四氯化碳溶液褪色
(5)反应③的反应类型是 。在一定条件下,化合物 也可与Ⅲ发生类似反应③的反应生成有机物Ⅴ。Ⅴ的结构简式是 。
【答案】(1)C7H6O3;2
(2)CH2=CH—CH2Br+NaOHCH2=CH—CH2OH+NaBr
(3) (任选一种即可)
(4)C;D
(5)取代反应;
【知识点】有机物的推断;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体;液晶
【解析】【解答】(1)酚羟基与羧基均可与NaOH反应。(2)CH2===CH—CH2Br因含有官能团“—Br”而具有卤代烃的性质,因此与NaOH水溶液在加热的条件下可发生取代反应生成CH2===CH—CH2OH。(3)能发生银镜反应必含—CHO,结合分子式可知,还必须含酚羟基,结合苯环上的一溴代物只有两种,利用对称性即可写出符合条件的同分异构体。(4)化合物Ⅱ中含有氧元素,不属于烃类;不含酚羟基,不能与FeCl3溶液反应显紫色;分子中含有碳碳双键,具有烯烃性质,因此在一定条件下可发生加聚反应、可与溴的四氯化碳溶液发生加成反应而使溶液褪色。(5)利用化合物Ⅲ、Ⅳ的结构简式可知反应③是反应物 中“ ”取代化合物Ⅲ中“-Cl”生成化合物Ⅳ,同时还有HCl生成;类比 与 的结构特点,可见生成化合物Ⅴ应是“ ”取代化合物Ⅲ中“-Cl”生成的有机物.
【分析】本题考查有机化学基础,考查考生的分析、推理能力及理解能力。难度中等。
22.乙烯是重要的化工基础原料。用乙烯合成光学树脂CR 39单体的过程如下:
已知:
Ⅰ.CR 39单体结构简式:
Ⅱ.酯与醇有如下反应:
RCOOR′+R″OH RCOOR″+R′OH(R,R′、R″代表烃基)
(1)乙烯转化为A的反应类型是 ,B中官能团名称是 。
(2)在D、E的分子中,都只有一种化学环境的氢原子。
①D的结构简式是 。
②E为五元环状化合物,E与CH3OH反应的化学方程式是
。
(3)G与足量NaOH溶液反应的化学方程式是 。
(4)F的一种同分异构体K,其分子中不同化学环境的氢原子个数比是3:1:1:1,且能与NaHCO3反应。
①K能发生消去反应,生成的有机物的结构简式是 。
②K在一定条件下合成高分子化合物的化学方程式是
。
(5)下列有关C的叙述正确的是( )(填写序号)。
A.能与乙酸发生酯化反应
B.能与乙醇发生酯化反应
C.1molC最多能与2molNa反应
D.C的同分异构体不能发生银镜反应
【答案】(1)加成反应;羟基
(2)
(3)
(4)CH2=CHCOOH;
(5)A;C;D
【知识点】有机物中的官能团;有机化学反应的综合应用
【解析】【解答】(1)由转化关系可知乙烯与Cl2发生加成反应生成的有机物A为1,2 二氯乙烷,有机物B为A碱性条件下发生水解反应的产物,其名称为乙二醇。(2)①由题意可知,D、E中只含有一种等效氢,为对称结构。②由已知Ⅱ来推断E与甲醇的反应方程式。(3)由F生成G的反应,其反应类型与已知Ⅱ相同,由此来推断有机物G的结构。(4)F的分子式为C3H6O3,其同分异构体K中应含有羧基,其结构简式为 ,①K中的官能团(羟基)可发生消去反应。②K通过形成酯基来缩聚为高分子化合物。(5)由有机物G及CR 39单体的结构简式可知,C与G发生的反应类型与已知Ⅱ相同,则有机物C的结构简式为HOCH2CH2OCH2CH2OH,分子内含有2个羟基,则a、c均正确,由于C中不含不饱和键,则其同分异构体中不可能含有醛基,d项也正确。
【分析】本题考查有机合成,考查考生对有机物的结构及官能团性质的掌握情况。难度较大。
23.聚醋酸乙烯酯是黏合剂,应用广泛。下面是该有机物的合成路线:
提示:①甲烷在电弧的作用下生成炔烃。
②CH3CCHCH3CH2CHO(未配平)
请回答下列问题:
(1)甲烷合成A的化学反应中原子利用率为 。
(2)B的结构简式为 。
(3)B生成C的反应中除新制Cu(OH)2悬浊液外还需要的条件是 。
(4)A与C反应生成D的反应类型是 。
(5)写出由D生成 的化学反应方程式: 。
(6)写出能使紫色石蕊试液变红的D的三种同分异构体的结构简式: 。
【答案】(1)81.25%
(2)CH3CHO
(3)加热
(4)加成反应
(5)
(6)CH2=CHCH2COOH、CH3CH=CHCOOH、
【知识点】有机高分子化合物的结构和性质
【解析】【解答】由目标产物 可知A、B、C均是含有2个碳原子的有机物,结合提示信息可知A为乙炔,B为乙醛,C为乙酸。(1)甲烷生成乙炔的化学反应方程式为2CH4电弧,CHCH+3H2,所以该反应的原子利用率为26÷32×100%=81.25%。(3)B为乙醛,C为乙酸,故B生成C的反应为氧化反应,用氢氧化铜悬浊液等弱氧化剂氧化时需要加热。(4)乙炔与乙酸反应生成 ,这是发生在碳碳三键上的加成反应。(5)D生成 的反应是D中的碳碳双键断裂发生的加聚反应。(6)能够使紫色石蕊试液变红的D的同分异构体中含有羧基。
【分析】本题考查有机化合物的合成、有机化合物的官能团的性质、有机反应类型的综合应用等,题目难度中等。
24.生物降解塑料袋由如图所示的塑料H制成,塑料H具有良好的生物相容性,可降解性能优良,机械性能及物理性能良好。塑料H既可以来源广泛且廉价的农副产品为原料合成,又可以甲烷为主要原料合成。以甲烷为主要原料合成塑料H的路线如下:
已知:CH3CH2X+CH3C≡CNaCH3CH2C≡CCH3+NaX。
请回答下列问题。
(1)反应①应控制的条件是 ,
反应④的类型是 。
(2)写出下列反应的化学方程式:
反应②:
反应⑥:
(3)C的结构简式为 ,除C本身外,其同分异构体有 种。
(4)根据你所学的知识,评价用甲烷合成塑料H的缺点: (写出两点即可)。
(5)根据塑料H的性能,指出其至少两种用途 。
【答案】(1)在Ni的催化作用下与H2发生1∶1加成;氧化反应
(2)
(3);3
(4)合成步骤多,原料利用率低且价格高,利用了Cl2、Br2等有毒物质(其他合理答案也可)
(5)用于包装行业、纺织行业、医药行业、农业等行业
【知识点】有机物中的官能团
【解析】【解答】CH4与Cl2在光照条件下发生取代反应生成CH3Cl。根据题给信息,CH3Cl与CH≡CNa发生取代反应生成CH3C≡CH。C3H6能与Br2发生反应生成C可知,C3H6的结构简式为CH2===CH—CH3,所以反应①是CH3C≡CH在Ni作催化剂作用下与
H2发生1:1加成反应。 在NaOH溶液中发生取代反应生成D( ),被催化氧化生成E( ), 再被氧化生成F( ), 与H2发生加成反应生成G( ),在一定条件下发生缩聚反应生成塑料H( )。C的结构简式为 ,移动碳链上的溴原子可得到C的三种同分异构体 、 、 。
在评价用甲烷合成塑料H的缺点时,可以从原料来源、合成步骤、环境影响等方面进行分析。塑料H具有优良的物理、生物及化学特性,其用途可从合成高分子材料的用途进行分析。
【分析】本题考查有机化合物的合成与推断、同分异构体的判断、有机反应类型的综合应用等,熟练掌握有机化合物官能团的性质是解题的关键 。
25.医用化学杂志曾报道,有一种功能高分子材料为聚乙交酯纤维材料C,用这种功能高分子材料制成的手术缝合线比天然高分子材料的肠线好。它的合成过程如图: (B: 是A合成C的中间体,它是由两分子A脱去两分子水形成的)
(1)写出A、C的结构简式:A ,C 。
(2)写出由A制取B的化学方程式:
(3)医用高分子材料应具备哪些特性: 。
【答案】(1);
(2)
(3)优异的生物相容性、较少受到排斥、无毒性、具有很高的机械性能以及其他一些特殊性能
【知识点】高分子材料
【解析】【解答】从题给条件可知,B分子为环酯且具有对称结构。采用平均拆分法,可得A的结构简式为 A生成C的反应为酯化原理的缩聚反应: ;A→B为酯化反应,其化学方程式为: 。
【分析】本题考查有机化合物的合成、功能材料的结构与性质,题目难度中等。
1 / 1人教版化学高二选修5五章第三节功能高分子材料同步练习
一、选择题
1.下列关于功能高分子材料的说法中,不正确的是( )
A.离子交换树脂主要用于分离和提纯,如硬水的软化、回收工业废水中的金属等
B.婴儿用的“尿不湿”的主要成分是具有强吸水性的树脂
C.导电塑料应用于电子工业,可用来制造电子器件
D.医用高分子材料制成的人工器官都受到人体的排斥作用,难以达到与生物体相容的程度
2.下列说法中,不正确的是( )
A.探求某种新型高分子材料,需要研究分子结构与功能之间的关系
B.新科技革命的三大支柱产业为能源、信息和材料
C.带有强亲水性原子团的化合物共聚可以得到强亲水性高聚物
D.具有网状结构的高聚物具有强吸水性
3.2010年5月1日上海世博会隆重开幕,世博会的环保概念是人们关心的话题,环保材料更为世人瞩目,其中聚碳酸酯是用得较多的材料。聚碳酸酯的结构简式如图所示,下列说法正确的是( )
A.它在结构上可以看成由碳酸和另一有机物通过缩聚反应而成
B.该有机物是一种高分子化合物,肯定易溶于水
C.它是一种纯净物,属于酯类物质
D.它耐强酸、强碱,不可与强氧化剂发生反应
4.X是一种性能优异的高分子材料,其结构简式为 ,已被广泛应用于声、热、光的传感等方面。它是由HC≡CH、(CN)2、CH3COOH三种单体通过适宜的反应形成的。由X的结构简式分析合成过程中发生反应的类型有( )
①加成反应 ②取代反应 ③缩聚反应 ④加聚反应 ⑤酯化反应
A.①④⑤ B.①④ C.①②④ D.①②③
5.Nomex纤维是一种新型阻燃纤维,其结构简式为 ,
据此可以推知在一定条件下,以等物质的量发生缩聚反应生成该物质的两种单体是( )
A.间苯二甲酸和邻苯二胺 B.间苯二甲酸和间苯二胺
C.间苯二甲酸和对苯二胺 D.对苯二甲酸和对苯二胺
6.研究成果表明,塑料经改造后能像金属一样具有导电性。要使塑料聚合物导电,其内部的碳原子之间必须交替地以单键和双键结合(再经掺杂处理)。目前导电聚合物已成为物理学家和化学家研究的重要领域。由上述分析,下列聚合物经掺杂处理后可以制成“导电塑料”的是( )
A.
B.
C.
D.
7.婴儿用的一次性纸尿片中间有一层能吸水保水的物质。下列高分子中有可能被采用的是( )
A. B.
C. D.
8.“喷水溶液法”是使沙漠变绿洲的新技术。喷洒在沙漠中的聚丙烯酸酯水溶液中的高分子与沙土粒子结合,在地表下30~50cm形成厚0.5cm的隔水层,可阻止地下的盐分上升,拦截、蓄积雨水。对聚丙烯酸酯的说法不正确的是( )
A.单体的结构简式为CH2=CH—COOR
B.在一定条件下能发生加成反应
C.在一定条件下能发生水解反应
D.它是通过单体加聚反应得到的
9.在某些塑料(如聚乙炔等)中加入强氧化剂或还原剂后,它们的导电性能大大提高。因为这些塑料具有金属的一般特性,所以人们称之为“人造金属”,下列对“人造金属”的说法正确的是( )
A.“人造金属”和普通金属的制取方法不同,但原料相同
B.强氧化剂或还原剂是制取“人造金属”的重要材料
C.“人造金属”能够导电传热,所以有金属光泽
D.“人造金属”具有金属的一般特性,所以它们属于金属
10.下列材料中:①高分子膜;②生物高分子材料;③隐身材料;④液晶高分子材料;⑤光敏高分子材料;⑥智能高分子材料。属于功能高分子材料的是( )
A.只有①②⑤ B.只有②④⑤⑥
C.只有③④⑤ D.①②③④⑤⑥
11.角膜接触镜俗称隐形眼镜,其性能要有良好的透气性和亲水性,目前大量使用的软性隐形眼镜常用材料是( )
A.聚乙烯 B.聚氯乙烯
C. D.
12.复合材料的优点是( )
①强度高 ②质量轻 ③耐高温 ④耐腐蚀
A.仅①④ B.仅②③ C.除③外 D.①②③④
13.复合材料的使用使导弹的射程有了很大的提高,其主要原因在于( )
A.复合材料的使用可以使导弹能承受超高温的变化
B.复合材料的使用可以使导弹的质量减轻
C.复合材料的使用可以使导弹能承受超高强度的变化
D.复合材料的使用可以使导弹能承受温度的剧烈变化
14.下列材料中属于功能高分子材料的是( )
①有机玻璃 ②合成橡胶 ③高分子分离膜 ④生物高分子材料 ⑤隐身材料 ⑥液晶高分子材料 ⑦光敏高分子材料 ⑧智能高分子材料
A.只有①③④⑥⑧ B.只有②④⑥⑦⑧
C.只有①④⑥⑦⑧ D.只有③④⑤⑥⑦⑧
15.高分子分离膜可以让某些物质有选择地通过而将物质分离,下列应用不属于高分子分离膜的应用范围的是( )
A.分离工业废水,回收废液中的有用成分
B.将化学能转换成电能,将热能转换成电能
C.食品工业中,浓缩天然果汁、乳制品加工和酿酒
D.海水淡化
16.下列说法错误的是( )
A.玻璃钢是以玻璃纤维作为增强体、合成树脂作基体的复合材料
B.飞机机身的复合材料大多是以金属为增强体、纤维为基体的复合材料
C.制造网球拍用的复合材料是在合成树脂的基体中加入了碳纤维作增强剂
D.航天飞机机身上使用的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成的
17.用高分子塑料骨钉取代钛合金骨钉是医学上的一项新技术,这种塑料骨钉不仅具有相当的强度,而且可在人体内水解,使骨科病人免遭拔钉的痛苦。合成这种塑料骨钉的原料能与强碱溶液反应,也能在浓硫酸条件下形成环酯。则合成这种塑料骨钉的原料是( )
A.CH2=CH—CH2Cl B.CH2=CH—COOH
C.CH3—CH(OH)—COOH D.H2N—CH2—COOH
18.宇航员在升空、返回或遇到紧急情况时,必须穿上10千克重的舱内航天服,“神七”宇航员所穿舱内航天服是由我国科学家近年来研制的新型“连续纤维增韧”航空材料做成,其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成的,下列相关叙述错误的是( )
A.它耐高温、抗氧化 B.它比钢铁轻、硬,但质地较脆
C.它没有固定熔点 D.它是一种新型无机非金属材料
19.高分子材料发展的主要趋势是高性能化、功能化、复合化、精细化和智能化。下列材料不属于功能高分子材料的是( )
A.用于生产光盘等产品的光敏高分子材料
B.用于制造CPU芯片的良好半导体材料单晶硅
C.能用于生产“尿不湿”的高吸水性树脂
D.能导电的掺杂聚乙炔
20.二氧化碳所带来的全球性气候问题受到世界各国科学家的广泛关注,寻求环境友好的化工过程和新型高分子材料是研究二氧化碳与环氧化合物直接制备聚碳酸酯的动力。已知合成某聚碳酸酯的反应为:
下列有关说法正确的是( )
A.该反应属于缩聚反应
B.该反应属于加聚反应
C.环氧化合物与相同碳原子数的醇类属于同分异构体
D.环氧乙烷与乙醛互为同系物
二、非选择题
21.液晶高分子材料应用广泛。新型液晶基元——化合物Ⅳ的合成线路如下:
(1)化合物Ⅰ的分子式为 ,1mol化合物Ⅰ最多可与 molNaOH反应。
(2)CH2=CH—CH2Br与NaOH水溶液反应的化学方程式为 (注明条件)。
(3)化合物Ⅰ的同分异构体中,苯环上一溴代物只有2种且能发生银镜反应的化合物有多种,写出其中1种同分异构体的结构简式: 。
(4)下列关于化合物Ⅱ的说法正确的是( )
A.属于烯烃 B.能与FeCl3溶液反应显紫色
C.一定条件下能发生加聚反应 D.能使溴的四氯化碳溶液褪色
(5)反应③的反应类型是 。在一定条件下,化合物 也可与Ⅲ发生类似反应③的反应生成有机物Ⅴ。Ⅴ的结构简式是 。
22.乙烯是重要的化工基础原料。用乙烯合成光学树脂CR 39单体的过程如下:
已知:
Ⅰ.CR 39单体结构简式:
Ⅱ.酯与醇有如下反应:
RCOOR′+R″OH RCOOR″+R′OH(R,R′、R″代表烃基)
(1)乙烯转化为A的反应类型是 ,B中官能团名称是 。
(2)在D、E的分子中,都只有一种化学环境的氢原子。
①D的结构简式是 。
②E为五元环状化合物,E与CH3OH反应的化学方程式是
。
(3)G与足量NaOH溶液反应的化学方程式是 。
(4)F的一种同分异构体K,其分子中不同化学环境的氢原子个数比是3:1:1:1,且能与NaHCO3反应。
①K能发生消去反应,生成的有机物的结构简式是 。
②K在一定条件下合成高分子化合物的化学方程式是
。
(5)下列有关C的叙述正确的是( )(填写序号)。
A.能与乙酸发生酯化反应
B.能与乙醇发生酯化反应
C.1molC最多能与2molNa反应
D.C的同分异构体不能发生银镜反应
23.聚醋酸乙烯酯是黏合剂,应用广泛。下面是该有机物的合成路线:
提示:①甲烷在电弧的作用下生成炔烃。
②CH3CCHCH3CH2CHO(未配平)
请回答下列问题:
(1)甲烷合成A的化学反应中原子利用率为 。
(2)B的结构简式为 。
(3)B生成C的反应中除新制Cu(OH)2悬浊液外还需要的条件是 。
(4)A与C反应生成D的反应类型是 。
(5)写出由D生成 的化学反应方程式: 。
(6)写出能使紫色石蕊试液变红的D的三种同分异构体的结构简式: 。
24.生物降解塑料袋由如图所示的塑料H制成,塑料H具有良好的生物相容性,可降解性能优良,机械性能及物理性能良好。塑料H既可以来源广泛且廉价的农副产品为原料合成,又可以甲烷为主要原料合成。以甲烷为主要原料合成塑料H的路线如下:
已知:CH3CH2X+CH3C≡CNaCH3CH2C≡CCH3+NaX。
请回答下列问题。
(1)反应①应控制的条件是 ,
反应④的类型是 。
(2)写出下列反应的化学方程式:
反应②:
反应⑥:
(3)C的结构简式为 ,除C本身外,其同分异构体有 种。
(4)根据你所学的知识,评价用甲烷合成塑料H的缺点: (写出两点即可)。
(5)根据塑料H的性能,指出其至少两种用途 。
25.医用化学杂志曾报道,有一种功能高分子材料为聚乙交酯纤维材料C,用这种功能高分子材料制成的手术缝合线比天然高分子材料的肠线好。它的合成过程如图: (B: 是A合成C的中间体,它是由两分子A脱去两分子水形成的)
(1)写出A、C的结构简式:A ,C 。
(2)写出由A制取B的化学方程式:
(3)医用高分子材料应具备哪些特性: 。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】高分子材料
【解析】【解答】医用高分子材料一般具有优异的生物相容性,较少受到人体的排斥,可以满足人工器官对材料的苛刻要求。
【分析】本题考查功能高分子材料用途,熟练掌握功能高分子材料的使用意义是解题的关键 。
2.【答案】D
【知识点】高分子材料
【解析】【解答】具有强亲水性的原子团作支链,同时与交联剂反应,生成的具有网状结构的聚合物才有强吸水性。
【分析】本题考查新型高分子材料的结构与性质的关系,熟练掌握结构决定性质的原则是解题的关键 。
3.【答案】A
【知识点】有机物的结构和性质;高分子材料
【解析】【解答】该有机物是聚碳酸酯,分子结构中不含有亲水基团,所以不易溶于水,B不正确;高聚物都是混合物,C不正确;该高聚物分子结构中含有酯基,在强酸、强碱溶液中都可以发生水解反应,D不正确。
【分析】本题考查新型有机高分子材料、有机物的结构和性质,熟练掌握有机化合物官能团的性质是解题的关键 。
4.【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】由X的结构简式可判断出它是加聚反应的产物,其单体为 和CH2=CHOOCCH3,显然,前者是HC≡CH和(CN)2的加成产物,后者是HC≡CH和CH3COOH的加成产物,故选B。
【分析】本题考查高能高分子材料的合成、有机化学反应类型的综合应用,熟练掌握有机化合物的合成是解题的关键 。
5.【答案】B
【知识点】有机高分子化合物的结构和性质
【解析】【解答】将肽键( )断开,然后—OH与 相连构成—COOH,
—H与—NH—相连构成—NH2从而推知其单体为 和
【分析】本题考查根据有极高分子化合物的结构简式判断合成的单体的结构以及缩聚反应的应用,题目难度中等。
6.【答案】B
【知识点】高分子材料
【解析】【解答】由题给信息可知导电塑料内部碳原子间必须是单、双键交替结合的,只有B项符合题意。
【分析】本题考查新信息的吸收利用能力,熟练掌握高分子化合物的结构是解题的关键 。
7.【答案】C
【知识点】常用合成高分子材料的化学成分及其性能;高分子材料
【解析】解答:由题意知,高分子结构中必须含有亲水性基团,而—OH是亲水性基团,故选C。
【分析】熟练掌握有机化合物官能团的性质是解题的关键 ,明确吸水、保水与羟基的关系是前提。
8.【答案】B
【知识点】常用合成高分子材料的化学成分及其性能
【解析】【解答】聚丙烯酸酯分子中不存在碳碳双键,不能发生加成反应。
【分析】明确聚丙烯酸酯的结构和性质是解题的关键 ,应熟练掌握其含有官能团是酯基而不含碳碳双键。
9.【答案】B
【知识点】常用合成高分子材料的化学成分及其性能
【解析】【解答】“人造金属”与普通金属的制取方法和原料均不相同,人造金属是在某些塑料中加入强氧化剂或还原剂后制得,普通金属是用金属化合物加入还原剂等方法制得;“人造金属”尽管有金属的一般特性,但它属于高分子化合物中的塑料。
【分析】本题考查常用合成高分子材料的化学成分及其性能,熟练掌握“人造金属”是高分子化合物中的塑料是解题的关键 。
10.【答案】D
【知识点】高分子材料
【解析】【解答】既具有传统高分子材料的机械性能又具有某些特殊功能的高分子材料称之为功能高分子材料。
【分析】熟练掌握功能高分子材料的含义是解题的关键 。
11.【答案】C
【知识点】常用合成高分子材料的化学成分及其性能
【解析】【解答】隐形眼镜的材料具有透气性和亲水性,该物质中应有亲水性基团,符合要求的只有C项。
【分析】本题考查有极高分子化合物中官能团的性质,熟练掌握亲水性是羟基的性质是解题的关键 。
12.【答案】D
【知识点】常用合成高分子材料的化学成分及其性能
【解析】【解答】复合材料往往具有几种材料的优点,即具有题中所述的各种优点。
【分析】熟练掌握复合材料的优点是解题的关键 。
13.【答案】B
【知识点】常用合成高分子材料的化学成分及其性能
【解析】【解答】导弹的壳体大多是以纤维为增强体、金属为基体的复合材料,之所以可以提高射程是利用了其密度小、质量轻的特点。
【分析】熟练掌握复合材料的结构和性质是解题的关键 ,题目难度不大。
14.【答案】D
【知识点】常用合成高分子材料的化学成分及其性能
【解析】【解答】有机玻璃属于传统合成材料中的塑料。塑料、合成橡胶、合成纤维属三大传统合成材料,它们不属于新型有机高分子材料。
【分析】熟练掌握功能高分子材料的结构和常用功能高分子材料是解题的关键 。
15.【答案】D
【知识点】高分子材料
【解析】【解答】高分子分离膜的特点是能够有选择地让某些物质通过,而把另一些物质分离掉,主要应用于生活污水、工业废水等废液处理和海水淡化工程等;而将化学能转换成电能是传感膜的应用,把热能转化成电能是热电膜的应用。
【分析】根据题中对高分子分离膜的性质的描述确定高分子分离膜的应用是解题的关键 。
16.【答案】B
【解析】【解答】飞机机身的复合材料大多是以纤维为增强体,金属为基体的复合材料,而B项中将基体与增强体颠倒了。
【分析】熟练掌握复合材料的结构和性质是解题的关键 。
17.【答案】C
【知识点】有机高分子化合物的结构和性质
【解析】【解答】能与强碱溶液反应则应含有羧基或酚羟基,能形成环状酯,则分子中同时含有羧基和羟基,则C项符合题意。
【分析】根据塑料骨钉的性质确定其结构,进而判断原料是解题的关键 。
18.【答案】B
【知识点】合成材料
【解析】【解答】由航空材料的主要成分可知,它的熔点高、耐高温、抗氧化;它是由碳化硅陶瓷和碳纤维组成的混合物,可知它没有固定的熔沸点;它的质地不可能较脆,否则不可能做成航天服。
【分析】本题考查复合材料的结构和性质,熟练掌握碳化硅、陶瓷和碳纤维的性质是解题的关键 。
19.【答案】B
【知识点】高分子材料
【解析】【解答】半导体材料单晶硅属于传统的无机非金属材料;光敏高分子材料、高吸水性树脂、导电高分子材料均属于功能高分子材料。
【分析】本题考查功能高分子材料的应用,熟练掌握功能高分子材料的结构和性质是解题的关键 。
20.【答案】B
【知识点】有机高分子化合物的结构和性质
【解析】【解答】该反应是CO2(O=C=O)中的碳氧双键打开与环氧烷烃的加聚反应,环氧化合物与相同碳原子的醛或酮属于同分异构体,环氧化合物与乙醛结构不同,二者不属于同系物。
【分析】本题考查高分子化合物的结构与性质,熟练掌握有机化学反应类型的综合应用是解题的关键 。
21.【答案】(1)C7H6O3;2
(2)CH2=CH—CH2Br+NaOHCH2=CH—CH2OH+NaBr
(3) (任选一种即可)
(4)C;D
(5)取代反应;
【知识点】有机物的推断;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体;液晶
【解析】【解答】(1)酚羟基与羧基均可与NaOH反应。(2)CH2===CH—CH2Br因含有官能团“—Br”而具有卤代烃的性质,因此与NaOH水溶液在加热的条件下可发生取代反应生成CH2===CH—CH2OH。(3)能发生银镜反应必含—CHO,结合分子式可知,还必须含酚羟基,结合苯环上的一溴代物只有两种,利用对称性即可写出符合条件的同分异构体。(4)化合物Ⅱ中含有氧元素,不属于烃类;不含酚羟基,不能与FeCl3溶液反应显紫色;分子中含有碳碳双键,具有烯烃性质,因此在一定条件下可发生加聚反应、可与溴的四氯化碳溶液发生加成反应而使溶液褪色。(5)利用化合物Ⅲ、Ⅳ的结构简式可知反应③是反应物 中“ ”取代化合物Ⅲ中“-Cl”生成化合物Ⅳ,同时还有HCl生成;类比 与 的结构特点,可见生成化合物Ⅴ应是“ ”取代化合物Ⅲ中“-Cl”生成的有机物.
【分析】本题考查有机化学基础,考查考生的分析、推理能力及理解能力。难度中等。
22.【答案】(1)加成反应;羟基
(2)
(3)
(4)CH2=CHCOOH;
(5)A;C;D
【知识点】有机物中的官能团;有机化学反应的综合应用
【解析】【解答】(1)由转化关系可知乙烯与Cl2发生加成反应生成的有机物A为1,2 二氯乙烷,有机物B为A碱性条件下发生水解反应的产物,其名称为乙二醇。(2)①由题意可知,D、E中只含有一种等效氢,为对称结构。②由已知Ⅱ来推断E与甲醇的反应方程式。(3)由F生成G的反应,其反应类型与已知Ⅱ相同,由此来推断有机物G的结构。(4)F的分子式为C3H6O3,其同分异构体K中应含有羧基,其结构简式为 ,①K中的官能团(羟基)可发生消去反应。②K通过形成酯基来缩聚为高分子化合物。(5)由有机物G及CR 39单体的结构简式可知,C与G发生的反应类型与已知Ⅱ相同,则有机物C的结构简式为HOCH2CH2OCH2CH2OH,分子内含有2个羟基,则a、c均正确,由于C中不含不饱和键,则其同分异构体中不可能含有醛基,d项也正确。
【分析】本题考查有机合成,考查考生对有机物的结构及官能团性质的掌握情况。难度较大。
23.【答案】(1)81.25%
(2)CH3CHO
(3)加热
(4)加成反应
(5)
(6)CH2=CHCH2COOH、CH3CH=CHCOOH、
【知识点】有机高分子化合物的结构和性质
【解析】【解答】由目标产物 可知A、B、C均是含有2个碳原子的有机物,结合提示信息可知A为乙炔,B为乙醛,C为乙酸。(1)甲烷生成乙炔的化学反应方程式为2CH4电弧,CHCH+3H2,所以该反应的原子利用率为26÷32×100%=81.25%。(3)B为乙醛,C为乙酸,故B生成C的反应为氧化反应,用氢氧化铜悬浊液等弱氧化剂氧化时需要加热。(4)乙炔与乙酸反应生成 ,这是发生在碳碳三键上的加成反应。(5)D生成 的反应是D中的碳碳双键断裂发生的加聚反应。(6)能够使紫色石蕊试液变红的D的同分异构体中含有羧基。
【分析】本题考查有机化合物的合成、有机化合物的官能团的性质、有机反应类型的综合应用等,题目难度中等。
24.【答案】(1)在Ni的催化作用下与H2发生1∶1加成;氧化反应
(2)
(3);3
(4)合成步骤多,原料利用率低且价格高,利用了Cl2、Br2等有毒物质(其他合理答案也可)
(5)用于包装行业、纺织行业、医药行业、农业等行业
【知识点】有机物中的官能团
【解析】【解答】CH4与Cl2在光照条件下发生取代反应生成CH3Cl。根据题给信息,CH3Cl与CH≡CNa发生取代反应生成CH3C≡CH。C3H6能与Br2发生反应生成C可知,C3H6的结构简式为CH2===CH—CH3,所以反应①是CH3C≡CH在Ni作催化剂作用下与
H2发生1:1加成反应。 在NaOH溶液中发生取代反应生成D( ),被催化氧化生成E( ), 再被氧化生成F( ), 与H2发生加成反应生成G( ),在一定条件下发生缩聚反应生成塑料H( )。C的结构简式为 ,移动碳链上的溴原子可得到C的三种同分异构体 、 、 。
在评价用甲烷合成塑料H的缺点时,可以从原料来源、合成步骤、环境影响等方面进行分析。塑料H具有优良的物理、生物及化学特性,其用途可从合成高分子材料的用途进行分析。
【分析】本题考查有机化合物的合成与推断、同分异构体的判断、有机反应类型的综合应用等,熟练掌握有机化合物官能团的性质是解题的关键 。
25.【答案】(1);
(2)
(3)优异的生物相容性、较少受到排斥、无毒性、具有很高的机械性能以及其他一些特殊性能
【知识点】高分子材料
【解析】【解答】从题给条件可知,B分子为环酯且具有对称结构。采用平均拆分法,可得A的结构简式为 A生成C的反应为酯化原理的缩聚反应: ;A→B为酯化反应,其化学方程式为: 。
【分析】本题考查有机化合物的合成、功能材料的结构与性质,题目难度中等。
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