第五单元 合成高分子(A卷基础夯实)—高二化学人教版(2019)选择性必修三单元测试AB卷
一、单项选择题:本题共16小题,每小题4分,共64分。每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.共建“一带一路”符合国际社会的根本利益,彰显人类的共同理想和美好追求。下列贸易商品中,主要成分不属于高分子的是( )
A. B.
C. D.
2.下列对于加聚物的说法正确的是( )
A.加聚物的单体和链节的组成和结构是相同的
B.加聚物的相对分子质量很大,结构比较复杂
C.加聚物的链节长短不一,因此均为混合物
D.加聚物中的是一个整数值,因而它的相对分子质量是确定的
3.食品保鲜膜按材质分为聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)等种类。PE保鲜膜可直接接触食品,PVC保鲜膜则不能直接接触食品,它对人体有潜在危害。下列有关叙述不正确的是( )
A.PE、PVC都属于链状高分子化合物,受热易熔化
B.PE、PVC的单体都是不饱和烃,能使溴水褪色
C.焚烧PVC保鲜膜会放出有毒气体如HCl
D.废弃的PE和PVC均可回收利用以减少白色污染
4.下列关于有机高分子或材料的说法不正确的是( )
A.能发生缩聚反应的单体至少含有2种官能团
B.未经过处理的天然橡胶性质不稳定,在空气、日光作用下会发生老化
C.导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料
D.棉花属于天然纤维,尼龙属于合成纤维
5.下列各选项中,对相应高分子材料的分类、功能的说法正确的是( )
选项 高分子材料 分类 功能
A 黏合剂 功能高分子材料 黏合作用
B 涂料 功能高分子材料 保护作用
C 离子交换树脂 功能高分子材料 分离和提纯
D 聚乙烯醇 功能高分子材料 制人工心脏
A.A B.B C.C D.D
6.天然橡胶的结构简式是,若其聚合度为4000,则天然橡胶的平均相对分子质量约为( )
A.4 000 B. 272 000 C.6800 D. 59
7.下列关于高分子材料说法中,正确的是( )
A.苯酚和甲醛可以用于合成酚醛树脂,该反应为缩聚反应
B.有机高分子分子式中的聚合度是一个整数值,所以其为纯净物
C.塑料、油脂和橡胶都属于合成高分子材料
D.顺丁橡胶结构稳定,长时间使用不会明显老化
8.聚乳酸(PLA)是以有机酸乳酸为原料生产的新型聚酯材料,性能胜于现有塑料聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等材料,是新世纪最有发展前途的新型包装材料,是环保材料中的一颗明星。某公司以玉米为原料发酵生产聚乳酸,利用聚乳酸制成生物降解性发泡材料。该材料的强度、压缩应力、缓冲性、耐药性等与聚苯乙烯塑料相同,经焚烧后不污染环境,还可肥田。下列说法不正确的是( )
A.聚乳酸使用后能被自然界中微生物完全降解,最终生成二氧化碳和水,不污染环境
B.聚乳酸适用于吹塑、热塑等各种加工方法,加工方便,应用十分广泛
C.聚乳酸(PLA)是一种对环境友好的天然高分子聚酯材料
D.聚乳酸是以淀粉发酵(或化学合成)得到的,以乳酸为基本原料制备的一种聚酯材料
9.下列说法正确的是( )
A.的名称为2,2,4-三甲基-4-戊烯
B.在一定条件下可以发生缩聚反应生成高分子
C.1mol有机物与NaOH溶液反应,最多消耗5molNaOH
D.用氢氧化钠溶液可以除去乙酸乙酯中混有的乙酸、乙醇杂质
10.不饱和聚酯(UP)是生产复合材料“玻璃钢”的基体树脂材料。如图是以基础化工原料合成UP的流程:
下列说法不正确的是( )
A.丙可被酸性溶液直接氧化制单体1
B.单体2可能是乙二醇
C.单体1、2、3经缩聚反应制得UP
D.调节单体的投料比,控制和的比值,获得性能不同的高分子材料
11.光刻胶是大规模集成电路印刷电路板技术中的关键材料,某一光刻胶的主要成分如下所示,下列有关说法不正确的是( )
A.合成此高聚物的单体的化学式为
B.1mol该物质可消耗
C.该物质可稳定存在于碱性溶液中
D.该物质可经过加聚反应制得
12.PBT是最坚韧的工程热塑性材料之一,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具有热固性,受热不熔化
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.1molPBT与NaOH溶液反应时,最多可消耗2molNaOH
13.聚合物(结构简式片段)可被人体吸收,常作为外科缝合手术的材料。该物质由下列哪种物质聚合而成( )
A.
B.
C.
D.
14.2010年,中国首次应用六炔基苯在铜片表面合成了石墨炔薄膜(其结构示意图如下所示),其特殊的电子结构将有望广泛应用于电子材料领域。下列说法不正确的是( )
A.六炔基苯的化学式为
B.六炔基苯和石墨炔都具有平面形结构
C.六炔基苯和石墨炔都可发生加成反应
D.六炔基苯合成石墨炔属于加聚反应
15.关于下列三种常见高分子材料的说法中,正确的是( )。
A.顺丁橡胶、涤纶和酚醛树脂都属于天然高分子材料
B.顺丁橡胶的单体与反一2一丁烯互为同分异构体
C.涤纶是对苯二甲酸和乙二醇通过缩聚反应得到的
D.酚醛树脂的单体是苯酚和甲醇
16.对聚合物的分析正确的是( )
①其单体是和
②它是加聚反应产物
③其单体是
④其链节是
A.①② B.②③ C.③④ D. ①④
二、填空题:本大题共3小题,共36分。
17.(13分)A、B、C、D是四种常见的有机物,其中A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工发展水平,B与C在浓硫酸和加热条件下发生反应,生成的有机物有特殊香味;A、B、C、D在一定条件下的转化关系如图所示(反应条件已省略):
(1)A的结构简式为____________,B中官能团的名称为____________。
(2)丙烯酸()可发生的反应类型有____________。
A.加成反应
B.取代反应
C.中和反应
D.氧化反应
(3)用一种试剂鉴别B和C,所用试剂是____________。
(4)丙烯酸乙酯的结构简式为____________。
(5)写出下列反应的化学方程式和有机反应类型:
③____________________________________________,____________反应;
⑤____________________________________________,____________反应。
18.(11分)PBS是一种可降解的聚酯类高分子材料,可由马来酸酐等原料经下列路线合成:
(已知:)
(1)A→B的反应类型是______________;B的结构简式是_____________。
(2)C中含有的官能团名称是____________;D的名称(系统命名)是_____________。
(3)半方酸是马来酸酐的同分异构体,分子中含1个环(四元碳环)和1个羟基,但不含一—O—O—键。半方酸的结构简式是_____________。
(4)由B和D合成PBS的化学方程式是_______________________________________。
(5)下列关于A的说法正确的是____________。
a.能使酸性溶液或溴的溶液褪色
b.能与反应,但不与HBr反应
c.能与新制悬浊液反应
d.1molA完全燃烧消耗5mol
19.(12分)热塑性树脂尼龙-66和工程塑料聚碳酸酯(PC)的合成路线如下所示:
回答下列问题。
(1)B中官能团的名称为______________。
(2)己二酸与己二胺生成尼龙-66的反应类型为______________。
(3)C的名称是______________,由1,4-二氯丁烷生成C的化学方程式为__________________________。
(4)1molE与足量的浓溴水反应,最多可以消耗____________mol 。
(5)具有一种官能团的W是己二酸()的同分异构体,1molW与足量银氨溶液反应生成4 mol Ag,符合条件的W共有____________种(不含立体异构),其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为_______________(任写一种)。
(6)参照上述合成路线,以对二氯苯为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线_______________________。
答案以及解析
1.答案:D
解析:丝绸的主要成分为蛋白质,为高分子,A不选;乳胶枕的主要成分是由橡胶树的汁液做成的,属于高分子,B不选;长绒棉的主要成分为纤维素,属于高分子,C不选;葵花籽油的主要成分为油脂,相对分子质量在10000以下,不是高分子,选D。
2.答案:C
解析:A项,两者的元素组成相同,但结构不同,单体的不饱和度大于链节的,错误;B项,加聚物的相对分子质量虽然很大,但均是链节重复的结构,结构比较简单,错误;C项,由于加聚物中的值不同,因此可形成不同种分子的混合物,正确;D项,加聚物中的不确定,因此相对分子质量也是不确定的,只能求得加聚物的平均相对分子质量,错误。
3.答案:B
解析:A项,PE、PVC都属于链状高分子化合物,加热熔化、冷却后变成固体,正确;B项,PVC的单体是,不属于烃类,错误;C项,PVC中含有氯元素,在燃烧过程中会产生HCl,对人体有害,正确;D项,废弃塑料可造成白色污染,回收利用可减少对环境的污染,正确。
4.答案:A
解析:根据缩聚反应的概念可知,能发生缩聚反应的单体分子中至少含有2个官能团,并不一定有2种官能团,如乙二醇可发生缩聚反应生成聚乙二醇,A错误;天然橡胶受空气、日光作用会被氧化而老化,B正确;导电塑料是将树脂和导电物质混合,用塑料的加工方式加工而成的功能型高分子材料,主要应用于电子、集成电路包装、电磁波屏蔽等领域,C正确;棉花、羊毛,蚕丝属于天然纤维,尼龙、涤纶,腈纶属于合成纤维,D正确。
5.答案:C
解析:A项,黏合剂属于传统高分子材料,错误:B项,涂料是一种涂于物体表面后能形成坚韧保护膜的物质,属于传统高分子材料,常用于家具、汽车、船舶等表面,可以起到保护、美化的作用,错误;C项,离子交换树脂属于功能高分子材料,主要用于硬水软化、海水淡化以及其他方面的分离提纯,正确;D项,聚乙烯醇属于功能高分子材料,具有良好的吸水功能,可以用于制作“尿不湿”等,用于制作人工心脏的材料主要有硅橡胶、聚氨酯等,错误。
6.答案:B
解析:链节的相对式量为68,因此天然橡胶的相对分子质量为68×4000=272000,B项正确。
7.答案:A
解析:苯酚和甲醛是制备酚醛树脂的原料,苯酚和甲醛发生缩聚反应生成酚醛树脂,A正确;聚合反应得到的有机高分子属于混合物,聚合度是不确定值,B错误;油脂不是高分子,天然橡胶不是合成材料,C错误;顺丁橡胶结构中含有碳碳双键,碳碳双键不稳定,能被氧化,长时间使用会明显老化,D错误。
8.答案:C
解析:根据题意,聚乳酸制成生物降解性发泡材料,经焚烧后不污染环境,还可肥田,A正确;根据题意,聚乳酸可制成生物降解性发泡材料,适用于吹塑、热塑等各种加工方法,加工方便,B正确;聚乳酸(PLA)是一种对环境友好的合成高分子聚酯材料,C错误;根据题意,聚乳酸是以玉米为原料发酵生产得到的,是以有酸乳酸为原料生产的新型聚酯材料,D正确。
9.答案:BC
解析:的名称为2,4,4-三甲基-1-戊烯,A错误;在一定条件下按照羧基脱羟基,羟基脱氢发生缩聚反应生成高分子,B正确;1mol有机物中含有1mol羧基,消耗1molNaOH,含有1mol肽键,水解后消耗1molNaOH,含有1mol酚酯基,水解后可消耗2molNaOH,含有1mol酚羟基,消耗1molNaOH,共消耗5molNaOH,C正确;用饱和碳酸钠溶液可以除去乙酸乙酯中混有的乙酸、乙醇杂质,D错误。
10.答案:A
解析:分析合成UP的流程可知,甲为、乙为,丙为。丙被酸性溶液直接氧化,则转化为,最终转化为,A错误;,可知单体1为,由UP的结构简式可知,单体2为或,B、C、D正确。
11.答案:C
解析:A项,由该分子的结构简式可知,合成该高聚物的单体的结构简式为,化学式为,正确;B项,苯环和碳碳双键可以消耗氢气,因此1mol该物质可消耗,正确;C项,分子结构中含有酯基,故它在喊性环境中发生水解,不能稳定存在,错误;D项,由高分子的主链只有2个C可知,是发生加聚反应制得的,正确。
12.答案:A
解析:由题中“PBT是最坚韧的工程热塑性材料之一”以及PBT具有非常好的热稳定性可推知A不正确;PBT的单体为和。
13.答案:A
解析:由题干中给出的聚合物的结构简式片段可知,该聚合物中含有酯基,是某单体通过缩聚反应制得,根据酯的水解反应,可以推断其单体是,A项正确。
14.答案:D
解析:A项,根据六炔基苯的结构简式可知六炔基苯的化学式为,正确;B项,根据苯的平面结构和乙炔的直线形结构判断六炔基苯和石墨炔都具有平面形结构,正确;C项,六炔基苯和石墨炔中含有苯环和碳碳三键,都可发生加成反应,正确;D项,根据六炔基苯的结构简式和石墨炔片段判断六炔基苯合成石墨炔有氢气生成,不属于加聚反应,错误。
15.答案:C
解析:涤纶、酚醛树脂属于合成高分子材料;顺丁橡胶的单体是1,3-丁二烯,与反-2-丁烯不互为同分异构体;酚醛树脂的单体是苯酚和甲醛。
16.答案:B
解析:根据聚合物的结构简式可知,该聚合物的单体是,链节,B项正确。
17.答案:(1)(1分);羟基(1分)
(2)ABCD(2分)
(3)紫色石蕊试液(1分)
(4)(2分)
(5)③(2分)取代(1分)
⑤(2分)加聚(1分)
解析:A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工发展水平,则A为乙烯;乙烯与水发生加成反应生成B,则B为乙醇;乙醇被酸性高锰酸钾溶液氧化成乙酸,则C为乙酸;乙酸和乙醇发生酯化反应生成有特殊香味的乙酸乙酯,则D为乙酸乙酯;乙醇和丙烯酸发生酯化反应生成丙烯酸乙酯();丙烯酸发生加聚反应生成聚丙烯酸()。
18.答案:(1)加成反应(或还原反应)(1分);(1分)
(2)碳碳三键、羟基(1分);1,4-丁二醇(1分)
(3)(2分)
(4)(3分)
(5)ac(2分)
解析:(1)依据烯烃的性质可知,AB的反应是与氢气发生的加成反应,故B的结构简式为。
(2)利用已知信息和合成路线可知,C的结构简式为,其所含官能团的名称为碳碳三键、羟基;D的碳链上的1、4号碳原子上含有羟基,故D的名称为1,4-丁二醇。
(3)根据马来酸酐的分子式()和半方酸的结构特点可写出其结构简式为。
(4)根据B、D的结构简式可写出合成PBS的缩聚反应为。
(5)a项,物质A中含有碳碳双键,能使酸性溶液褪色,能与溴的溶液发生加成反应使其褪色,正确;b项,物质A可与HBr发生加成反应,错误;c项,物质A含有羧基,可与新制悬浊液反应,正确;d项,1molA完全燃烧消耗3mol,错误。
19.答案:(1)氨基(1分)
(2)缩聚反应(1分)
(3)1,3-丁二烯(1分);(2分)
(4)4(1分)
(5)9(1分);或(1分)
(6)(4分)
解析:根据题中信息可知,由与KCN发生取代反应生成A,A的结构简式为,A与在Ni作催化剂、加热条件下生成B,B的结构简式为,A在酸性条件下水解生成,B与在催化剂条件下生成尼龙-66,尼龙-66的结构简式为,由在NaOH醇溶液、加热条件下发生消去反应生成C,C的结构简式为,C与发生双烯合成反应生成D,D的结构简式为,D在Pd/C、加热条件下生成经过氯代水解生成在酸性条件下与丙酮反应生成E,E的结构简式为,E与在催化剂条件下反应生成PC,据此解答。
(1)B的结构简式为,该结构中的官能团为氨基。
(2)与在催化剂条件下生成尼龙-66,尼龙-66的结构简式为,则该反应类型为缩聚反应。
(3)C的结构简式为,名称为1,3-丁二烯,由在NaOH醇溶液、加热条件下发生消去反应生成C,反应的化学方程式为。
(4)E的结构简式为,E分子中含有2个酚羟基,与浓溴水可发生苯环上酚羟基的邻、对位取代反应,故1molE最多可消耗4 mol。
(5)W是己二酸的同分异构体,含有一种官能团,1molW与足量银氨溶液反应生成4molAg,说明1个W分子中含有2个—CHO,结合W的分子组成分析,该有机物分子中应含有2个—OOCH(甲酸酯基),有两种情况。①其余4个碳原子的碳链为C—C—C—C,若2个—OOCH连在不同碳原子上,有4种不同结构;若2个—OOCH连在同一碳原子上,有2种不同结构。②其余4个碳原子的碳链为,若2个—OOCH连在不同碳原子上,有2种不同结构;若2个—OOCH连在同一碳原子上,有1种结构,故符合条件的W的同分异构体有4+2+2+1=9种。核磁共振氢谱为三组峰,则该有机物分子中有3种不同化学环境的氢原子,该有机物的结构简式可能为或。
(6)对二氯苯()先与KCN发生取代反应生成,在酸性溶液中发生水解反应生成(对苯二甲酸),催化加氢生成(对苯二甲胺),和在催化剂作用下发生缩聚反应生成。第五单元 合成高分子(B卷能力提升)—高二化学人教版(2019)选择性必修三单元测试AB卷
一、单项选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列材料主要成分不属于有机高分子的是( )
A .漏电保护器外壳工程塑料(PBT) B .聚氨酯速滑服 C .滑雪板底座聚乙烯 D .钛合金筛网轮
A.A B.B C.C D.D
2.高科技材料与生活、生产、科技密切相关。下列关于我国近年来重点发展的科技材料的说法错误的是( )
A.生物塑料可减少白色污染
B.纳米陶瓷铝合金硬度大
C.高性能分离膜可用于海水淡化
D.用于3D打印材料的光敏树脂是纯净物
3.下列物质中,既能发生加成反应,又能发生加聚和自身缩聚反应的是( )
A. B.
C. D.
4.PVDC是目前世界上唯一大工业化生产、可以承受高温蒸煮、具有高阻隔性能的塑料,它可作为保鲜食品的包装材料。用它作为中间层,制造多层复合材料,更是目前塑料包装行业技术进步和技术创新的前沿阵地。PVDC是聚偏二氯乙烯的英文缩写,它的结构简式是。下列说法错误的是( )
A.PVDC是由单体发生加聚反应合成的
B.PVDC是由单体发生缩聚反应合成的
C.PVDC也有很大的缺点,如在空气中熔融可分解,分解可产生HCl等,会污染空气
D.PVDC的单体可发生加成、取代、氧化、消去反应
5.在制备顺丁橡胶和高吸水性树脂时,都要加入交联剂。下列说法错误的是( )
A.加入交联剂可使线型结构变为体型结构
B.橡胶工业中将线型结构连接为体型结构是为了增强橡胶的强度
C.制备高吸水性树脂时将线型结构连接为体型结构是为了使它既吸水又不溶于水
D.顺丁橡胶和高吸水性树脂都可溶于水
6.高分子M广泛用于牙膏、牙科黏合剂等口腔护理产品,合成路线如下:
下列说法正确的是( )
A.试剂是甲醇
B.化合物不存在顺反异构体
C.化合物C的核磁共振氢谱图中有2组峰
D.最多消耗
7.由于吸水性、透气性较好,高分子化合物维纶常用于生产内衣、桌布、窗帘等,其结构简式为,它是由聚乙烯醇()与另一单体经缩合反应得到的。若已知缩合过程中有生成,则与聚乙烯醇缩合的单体可能是( )
A. B. C. D.
8.电器、仪表和飞机等某些部件要用一种称为DAP的塑料,其结构简式为,合成它的单体可能是①邻苯二甲酸;②丙烯醇();③丙烯;④乙烯;⑤邻苯二甲酸甲酯。正确的一组是( )
A.①②
B.④⑤
C.①③⑤
D.①④⑤
9.交联聚合物P的结构片段如图所示。下列说法不正确的是(图中表示链延长)( )
X为Y为
A.聚合物P中有酯基,能水解
B.聚合物P的合成反应为缩聚反应
C.聚合物P的原料之一丙三醇可由油脂水解获得
D.邻苯二甲酸和乙二醇在聚合过程中也可形成类似聚合物P的交联结构
10.药用有机化合物A为一种无色液体。从出发可发生如图所示的一系列反应。下列说法正确的是( )
A.A的结构简式为
B.根据D和浓溴水反应生成白色沉淀可推知,D为2,4,6-三溴苯酚
C.G的同分异构体中,属于酯且能发生银镜反应的只有一种
D.图中与发生反应的类型不相同
11.聚乙烯胺可用于合成染料Y,增加纤维着色度。乙烯胺()不稳定,所以聚乙烯胺常用聚合物X水解法制备。下列说法不正确的是( )
A.乙烯胺与互为同分异构体
B.测定聚乙烯胺的平均相对分子质量,可得其聚合度
C.聚合物X在酸性或碱性条件下发生水解反应后的产物相同
D.聚乙烯胺和合成聚合物Y的反应类型是加成反应
12.某种用于隐形眼镜材料的聚合物片段如下,下列关于该高分子的说法正确的是( )
A.结构简式可以表示为
B.氢键对该高分子的性能没有影响
C.合成该高分子的反应为缩聚反应
D.单体具有4种不同化学环境的氢原子
13.某高分子化合物M的结构简式为,下列有关M的说法正确的是( )
A.M的一种单体的分子式可能为
B.M完全水解后生成物均为小分子有机物
C.可以通过加聚反应和缩聚反应合成M
D.碱性条件下,1molM完全水解后消耗NaOH的物质的量为2mol
14.加热聚丙烯废塑料可以得到碳、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯。用如图所示装置探究废旧塑料的再利用。下列叙述中不正确的是( )
A.聚丙烯的链节是
B.装置乙的试管中可收集到芳香烃
C.装置丙中的试剂可吸收烯烃以制取卤代烃
D.最后收集的气体可作燃料
15.一种高分子可用作烹饪器具、电器、汽车部件等材料,其结构片段如下:
下列关于该高分子的说法正确的是( )
A.该高分子是一种水溶性物质
B.该高分子可由甲醛、对甲基苯酚缩合生成
C.该高分子的结构简式为
D.该高分子在碱性条件下不可发生水解反应
16.聚乙炔导电聚合物的合成使高分子材料进入了“合成金属”和塑料电子学时代,当聚乙炔分子带上药物、氨基酸等分子片段后,就具有了一定的生物活性。以下是我国化学家合成的聚乙炔衍生物分子M的结构简式及M在稀硫酸作用下的水解过程。
下列有关说法中不正确的是( )
A.M与A均能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色
B.B中含有羧基和羟基两种官能团,B能发生消去反应和酯化反应
C.1molM与热的烧碱溶液反应,可消耗2 nmol NaOH
D.A、B、C各1mol分别与足量金属钠反应,放出的气体的物质的量之比为1:2:2
二、填空题:本大题共4小题,共52分。
17.(13分)按要求回答下列问题。
Ⅰ.(1)乙炔的电子式为____________________。
(2)高聚物单体的结构简式为_____________________。
(3)的名称(系统命名法)为___________。
(4)属于__________类化合物。
Ⅱ.(1)聚丙烯酸钠是一种高吸水性树脂,其结构简式为____________________。
(2)写出下列高分子化合物的单体。
①:_______________________________。
②:________________________________。
(3)一种聚碳酸酯的结构简式为,写出合成该聚合物的化学方程式:_________________________________________。
18.(10分)阿司匹林()是应用广泛的解热镇痛药。通过乙二醇将阿司匹林连接在高聚物E上,可制得缓释长效阿司匹林,其合成路线如图(部分反应条件已略去):
已知:。
回答下列问题:
(1)反应①的反应类型是____________。
(2)反应②的化学方程式为____________________________________。
(3)写出同时满足下列条件的阿司匹林的一种同分异构体的结构简式:____________。
Ⅰ.属于芳香族化合物,能与溶液反应;
Ⅱ.能发生水解反应,酸性条件下水解所得有机物中均含有两种不同化学环境的氢原子。
(4)写出以为原料制备药物中间体Y()的合成路线流程图(无机试剂任选,合成路线流程图示例见本题题干)________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
19.(12分)“白色污染”危害严重,而可降解高分子可以为消除“白色污染”带来希望。某化学兴趣小组利用化学方法降解聚乳酸()材料来制备乳酸,并将其用于制备高纯乳酸钙。
已知:乳酸是淡黄色黏性液体,与乙醇、水混溶;乳酸钙是白色粉末,溶于冷水,易溶于热水,不溶于乙醇、丙酮等有机溶剂。
I.化学降解法制备乳酸,装置如图
①分别取一定量的NaOH、无水乙醇和白色聚乳酸餐盒碎片,装入锥形瓶,加热搅拌回流40分钟。
②待反应完毕,向锥形瓶中加入少量浓盐酸,然后加热浓缩,得到淡黄色黏稠状液体和少量白色不溶物;继续加入20mL无水乙醇并搅拌均匀,静置、减压过滤,弃去白色不溶物。
(1)聚乳酸分子中含_________种官能团,乳酸分子中_________(填“存在”或“不存在”)手性碳原子。
(2)关于I中的操作和仪器分析正确的是_________(填标号)。
a.若加热后发现未加沸石,应立即补加
b.加热前,冷却水需先从a口通入
c.仪器A可以换成球形或者蛇形冷凝管
d.减压过滤所用的仪器为普通漏斗和烧杯
(3)步骤②中加入20mL无水乙醇的作用是____________________________________。
(4)写出聚乳酸在碱性条件下降解的化学方程式_______________________________________________。
Ⅱ.乳酸钙的制备
③将氢氧化钙粉末分批加入②中所得滤液,控制最终溶液的pH约为7,减压过滤。
④取滤液于烧杯中,冰水浴下剧烈搅拌,同时加入40mL试剂X,抽滤,洗涤,烘干,称量并记录固体的质量。
(5)试剂X可能是__________。
A.乙醇
B.盐酸
C.丙酮
D.乳酸
20.(17分)秸秆(含多糖类物质)的综合利用具有重要的意义。下面是以秸秆为原料合成聚酯类高分子化合物的路线:
回答下列问题:
(1)下列关于糖类的说法正确的是_________________(填字母)。
a.糖类都有甜味,具有的通式
b.麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖
c.用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全
d.淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物
(2)B生成C的反应类型为_______________。
(3)D中的官能团名称为____________,D生成E的反应类型为_____________。
(4)F的化学名称是_________,由F生成G的化学方程式为________________________________。
(5)具有一种官能团的二取代芳香化合物W是E的同分异构体,0.5molW与足量碳酸氢钠溶液反应生成44g,W共有_________种(不含立体异构),其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为_______________________。
(6)参照上述合成路线,以(反,反)-2,4-己二烯和为原料(无机试剂任选),设计制备对苯二甲酸的合成路线___________________________________________________________________________。
答案以及解析
1.答案:D
解析:A项,工程塑料(PBT)是聚对苯二甲酸丁二酯,属于高分子化合物,不符合题意;B项,聚氨酯由含有羧基和氨基的单体聚合而成,属于高分子化合物,不符合题意;C项,聚乙烯是乙烯的加成聚合产物,属于高分子化合物,不符合题意;D项,钛合金筛网轮属于合金材料,不是高分子化合物,符合题意。
2.答案:D
解析:A项,生物塑料可以降解,因此可以减少白色污染,正确;B项,硬度大符合纳米陶瓷铝合金的性能,正确;C项,分离膜只允许水及一些小分子物质通过,可以起到海水淡化的作用,正确;D项,高分子材料都是混合物,错误。
3.答案:B
解析:发生加成和加聚反应的条件是分子中含有碳碳双键等不饱和键,发生自身缩聚反应的条件是分子中至少含有两个能相互反应的官能团(—OH和—COOH或—COOH和等)。
4.答案:B
解析:由题意知PVDC的单体为,分子中含有碳碳双键、氯原子,故可发生加成、取代、消去、氧化反应。
5.答案:D
解析:A项,交联剂可使线型结构连接为体型结构,正确; B项,橡胶工业中将线型结构连接为体型结构可以增加橡胶的强度,正确;C项,制备高吸水性树脂时将线型结构连接为体型结构可以保留或增强其吸水功能,又使它不溶于水,正确;D项,顺丁橡胶和高吸水性树脂都难溶于水,错误。
6.答案:A
解析:与试剂a发生加成反应生成B,分子内脱水生成和c聚合生成M,根据聚合物M的结构简式可知,M的单体为和,由此可知B为,C为,则试剂a为。根据分析,试剂a为甲醇,A正确;碳碳双键上的每个碳原子都连接2个不同的原子或原子团时才能形成顺反异构,化合物的结构符合要求,故存在顺反异构体,B错误;化合物C为,其结构对称,只含有1种氢原子,则核磁共振氢谱图中有1组峰,C错误;聚合物M每个链节中的“”结构与按1:2反应,则最多消耗,D错误。
7.答案:C
解析:维纶的一个链节是由聚乙烯醇()的两个链节与另一单体缩合形成的,再结合“缩合过程中有生成”则可知另一单体可能为HCHO。
8.答案:A
解析:由DAP的结构简式可知它是由和先发生酯化反应后发生加聚反应生成的,A项正确。
9.答案:D
解析:将X和Y间的酯基通过水解的方式断开,还原出合成P的两种单体,它们分别是。D项中的两种单体只能合成一种链状的高聚物,无法合成网状的高聚物。
10.答案:A
解析:A发生水解反应生成,B和反应生成D,D和浓溴水发生取代反应生成白色沉淀,则D中含有酚羟基;C酸化得到E,E为羧酸,E和乙醇发生反应生成G,G是具有香味的液体,则G为酯,根据其分子式推知,E为乙酸,G为乙酸乙酯,C为,根据A的分子式知,D是苯酚,B为苯酚钠,F为2,4,6-三溴苯酚,A为乙酸苯甲酯。A的结构简式为,A正确;根据D和浓溴水反应生成白色沉淀可推知,D为苯酚,F为2,4,6-三溴苯酚,B错误;G的同分异构体中含有酯基且能发生银镜反应,应该为甲酸酯类,结构简式为,共有2种,C错误;与发生反应的类型都是取代反应,D错误。
11.答案:C
解析:二者分子式相同而结构不同,所以互为同分异构体,A正确;测定聚乙烯胺的平均相对分子质量,可得其聚合度,B正确;聚合物X在酸性条件下水解生成羧酸和聚乙烯胺,碱性条件下水解生成羧酸盐和聚乙烯胺,所以两种条件下水解得到的产物不同,C错误;聚乙烯胺和合成聚合物Y的反应类型是加成反应,D正确。
12.答案:A
解析:A项,由题给聚合物片段可知,该物质由多个形成,因此该聚合物的结构简式可以表示为,正确;B项,氢键影响高分子的物理性质,如溶解性、熔沸点等,错误;C项,该聚合物由发生加聚反应生成,错误;D项,形成该聚合物的单体为,其中具有5种不同化学环境的氢原子,错误。
13.答案:C
解析:M没有分子式为的单体,A项错误;M的水解产物中含高分子,B项错误;M为高分子,碱性条件下,1molM完全水解消耗NaOH的物质的量远大于2mol,D项错误。
14.答案:A
解析:A项,聚丙稀的链节是,错误; B项,加热聚丙烯废塑料可以得到碳、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯,苯和甲苯的沸点较高,装置乙的试管中可以收集到芳香烃,正确,C项,烯烃可以和溴反应生成溴代烃,正确;D项,最后收集的气体是和甲烷,可作燃料,正确。
15.答案:BD
解析:A项,该物质可用作烹饪器具、电器、汽车部件等材料,因此不易溶于水,错误;B项,根据结构可判断该物质的单体为甲醛和对甲基苯酚,正确;C项,该高分子的结构简式应为,错误;D项,该物质没有可以水解的官能团,正确。
16.答案:D
解析:M水解后所得产物分别为A、B()和C()。A属于高聚物,1mo1A消耗mol金属钠,放出气体mol,D错误。
17.答案:Ⅰ.(1)(1分)
(2)(2分)
(3)2-丁醇(1分)
(4)酯(1分)
Ⅱ.(1)(2分)
(2)①(2分)
②、(2分)
(3)n++ n(2分)
解析:Ⅰ.(1)根据乙炔的结构简式可知, 乙炔的电子式为。(2)链节主链上只有碳原子并存在碳碳双键结构的高聚物,按照规律“见双键,四个碳,无双键,两个碳”“画线断开,然后将半键闭合,即将单、双键互换,则高聚物单体的结构简式为。(3)所含的官能团为羟基,该有机物属于醇,主链有4个碳原子,且羟基在2号碳原子上,名称(系统命名法)为2-丁醇。(4)中含有酯基,属于酯类化合物。
Ⅱ.(1)聚丙烯酸钠是一种高吸水性树脂,其结构简式为。(2)①加聚产物单体的推断方法:凡链节中主碳链为4个碳原子,无碳碳双键结构,其单体必为两种,从主链中间断开后,再将两个半键闭合,故的单体为和。②是通过缩聚反应形成的,其单体为。(3)由聚碳酸酯的结构简式可知,该聚合物可由与缩聚而成。
18.答案:(1)加成反应(1分)
(2)(2分)
(3)(2分)
(4)(5分)
解析:(4)③是水杨酸与乙酸酐反应得到阿司匹林()与乙酸,则水杨酸的结构简式为;阿司匹林、乙二醇、聚合物E反应得到缓释长效阿司匹林,结合缓释长效阿司匹林的结构可知E为,故D为;A发生题给信息中转化反应得到C,可推知A为,则B为,C为。灵活应用题给信息,结合逆分析法,把原料、目标产物和中间产物一一联系起来,从而获得合成路线。要合成Y(),根据逆合成分析法知,需要,按题目提供的信息,可由在酸性条件下与水反应得到,则可通过与HCN在碱性条件下加成得到,而由催化氧化即可得到,可由与水发生加成反应得到。
19.答案:(1)3(2分);存在(2分)
(2)bc(2分)
(3)增加乳酸溶解度,便于过滤(2分)
(4)(2分)
(5)AC(2分)
解析:(1)聚乳酸分子中含羟基、羧基和酯基三种官能团,其分子中含有手性碳原子。
(2)若加热后发现未加沸石,应停止加热,待溶液冷却后补加,a错误;冷凝水下进上出,b正确;仪器A为直形冷凝管,作用是冷凝回流,换成球形或者蛇形冷凝管也可以,C正确;减压过滤用到的仪器是布氏漏斗和抽滤瓶,d错误。
(3)乳酸为黏稠状液体,加入乙醇使其溶解后才能过滤。
(4)聚乳酸属于聚酯类高分子,在碱性条件下降解的化学方程式为。
(5)根据已知乳酸钙不溶于乙醇、丙酮等有机溶剂,加入试剂X是为了降低乳酸钙的溶解度,使其过滤时尽量都留在滤纸上,故X为乙醇或丙酮。
20.答案:(1)cd(1分)
(2)取代反应(或酯化反应)(1分)
(3)酯基、碳碳双键(1分);消去反应(1分)
(4)己二酸;(1分)(2分)
(5)12(2分);(2分)
(6)(5分)
解析:(1)a项,淀粉、纤维素没有甜味,脱氧核糖的分子式为,不符合的通式;b项,麦芽糖水解生成葡萄糖,蔗糖水解生成葡萄糖和果糖。
(3)D生成E时只是在六元环状结构中的碳原子上去掉了4个氢原子,符合消去反应的特征,属于消去反应。
(5)0.5molW与足量的溶液反应生成1mol,说明W中含有两个羧基,满足要求的W有,以及上述四种结构中两个取代基分别处于间位和对位的结构,共12种。
(6)由(反,反)-2,4-己二烯和为原料合成对苯二甲酸,应先用(反,反)-2,4-己二烯和反应生成,再用Pd/C作催化剂,加热,消去4个氢原子,生成,最后用酸性溶液氧化生成对苯二甲酸。