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章末过关检测(五)
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一、选择题:本题包括15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.高分子材料与生产、生活密切相关,下列说法正确的是( )
A.高分子材料一定易燃烧
B.高分子材料一定难溶于水
C.高分子材料一定不导电
D.高分子材料可通过加聚或缩聚反应制备
解析:A.大多数高分子含有碳、氢元素,一般易燃烧,但有些高分子材料不易燃烧,如聚氯乙烯、含氟塑料等,A错误;
B.高分子材料不一定难溶于水,溶于水的高分子又称为水溶性树脂或水溶性聚合物,B错误;
C.高分子材料不一定不导电,如聚乙炔等,C错误;
D.合成高分子材料的方法一般有加聚、缩聚反应两种方法,D正确。
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2.下列关于合成材料的制备或用途的说法不正确的是 ( )
A.通过乙烯的加聚反应生产的塑料制品适用于制作食品盒
B.通过苯酚和甲醛的缩聚反应生产的树脂制品适用于制作不锈钢锅手柄
C.通过1,3-丁二烯缩聚反应生产的合成橡胶可用于制作轮胎
D.通过对苯二甲酸和乙二醇缩聚反应生产的合成纤维可用于制作宇航服
解析:A.乙烯可以发生加聚反应生成聚乙烯,聚乙烯无毒,可以用于制作食品盒,故A正确;
B.网状结构的酚醛树脂具有热固性,一经加工成型就不会受热熔融,所以可用于制作不锈钢锅手柄,故B正确;
C.1,3-丁二烯发生加聚反应生成合成橡胶,故C错误;
D.对苯二甲酸和乙二醇发生缩聚反应生成高分子材料合成纤维(涤纶),可用于制作宇航服,故D正确。
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解析:A.合成有机玻璃的反应类型为加聚反应,故A错误;
D.H2O的化学计量数应为(2n-1),故D错误。
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解析:A.G属于线型高分子,故A错误;
B.高分子G中官能团有酯基、羧基、羟基,故B错误;
C.根据高分子结构可以判断,G是由两种单体发生缩聚反应合成的,故C正确;
5.PCHDL是一种高聚物,其合成反应如下。下列说法正确的是( )
A.单体X是乙二醇的同系物
B.PCHDL是一种可降解高分子材料
C.单体Y中含有2个手性碳原子
D.该合成反应生成的小分子物质是CO2
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解析:A.X是酯不是二元醇,A错误;
B.PCHDL中含有酯基,可以水解,是可降解高分子材料,B正确;
C.Y中无手性碳原子,C错误;
D.该合成反应生成的小分子物质是CH3CH2OH,D错误。
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解析:A.Y与Z相比,二者的结构不相似,不互为同系物,A不正确;
C.Z分子中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但Y分子中不含碳碳不饱和键等,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C不正确;
D.Z能在NaOH溶液中降解为小分子,但Y不能在NaOH溶液中发生降解,D不正确。
7.山梨酸是一种高效安全的防腐保鲜剂,合成路线如下图所示,下列说法正确的是( )
A.反应1属于缩聚反应
B.反应2每生成1 mol山梨酸需要消耗1 mol水
C.可用酸性高锰酸钾溶液检验山梨酸中是否含有巴豆醛
D.山梨酸与K2CO3溶液反应可生成水溶性更好的山梨酸钾
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解析:反应1属于加聚反应,A错误;
反应2每生成1 mol山梨酸理论上不需要消耗水,一个酯基水解消耗1分子水,但同时分子内因消去反应又生成1分子水,B错误;
山梨酸、巴豆醛分子结构中均含有碳碳双键,均能与酸性高锰酸钾溶液反应,不能检验,C错误;
山梨酸钾是可溶性钾盐,其水溶性更好,山梨酸的酸性强于碳酸,故山梨酸与K2CO3溶液反应可生成水溶性更好的山梨酸钾,D正确。
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解析:A.反应过程中有小分子生成,所以该反应为缩聚反应,A错误;
B.根据原子守恒,反应物A的化学式为COCl2,中心C原子形成3个σ键,为sp2杂化,分子的空间结构为平面三角形,B错误;
D.红外光谱仪能测出有机化合物含有何种化学键或官能团的信息,不能测定PC的平均相对分子质量,要测定平均相对分子质量可以用质谱仪,D错误。
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由题图可知,该高分子可形成分子间氢键,使得其熔、沸点升高,故氢键对该高分子的性能有影响,C错误;
10.聚乳酸(PLA)是最具潜力的可降解高分子材料之一,对其进行基团修饰可进行材料的改性,从而拓展PLA的应用范围。PLA和某改性的PLA的合成路线如下图所示:
下列说法不正确的是( )
A.乳酸有手性碳原子且可以发生取代、消去、氧化反应
B.反应①是加聚反应,反应②是取代反应
C.反应③中,参与聚合的化合物F和E的物质的量之比是2m∶n
D.要增强改性的PLA的水溶性,可增大m∶n的比值
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解析:A.同时连有四个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,由乳酸的结构简式可知,乳酸有手性碳原子,分子中含有羧基和羟基,可以发生取代反应,羟基邻位碳原子上有氢原子,可以发生消去反应,羟基所连碳原子上有氢原子,可以发生氧化反应,A正确;
B.由题干转化关系可知,反应①是缩聚反应,反应②是酯化反应即取代反应,B错误;
C.由题干转化关系并结合质量守恒可知,反应③中,参与聚合的化合物F和E的物质的量之比是2m∶n,C正确;
D.含有羟基数目越多,与水分子间能形成的氢键数目越多,溶解度越大,由题干转化关系可知,要增强改性的PLA的水溶性,可增大m∶n的比值,D正确。
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由结构片段可知,P分子中含有许多“—COONa”,“—COONa”可以发生水解反应生成强亲水基团“—COOH”,故P的高吸水性与分子中含有“—COONa”结构有关,故B正确;
12.光刻胶是制造芯片、集成电路的关键材料。某新型光刻胶(高分子e)可以由芳香族化合物a、有机化合物b(丙酮)为原料制备,合成路线如下:
其中a、c均含有—COOH。下列说法错误的是( )
A.反应①为加成反应 B.有机化合物c脱水成烯的产物可能有2种
C.反应②为酯化反应 D.反应③为缩聚反
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A.根据以上分析可知,反应①为酮羰基的加成反应,故A正确;
B.c中羟基所连碳原子有两种邻位碳原子且碳原子上都有氢原子,可得到2种有机消去产物,故B正确;
C.根据以上分析可知,反应②为分子内的酯化反应,故C正确;
D.反应③是加聚反应,故D错误。
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解析:A.由题给已知信息可知,合成该聚合物时还生成水分子,属于缩聚反应,A正确;
C.该聚合物中“C===N”中,氮原子的五个价电子中有两个形成σ键,一个形成π键,还有一个孤电子对,价层电子对数为3,该氮原子是sp2杂化,C正确;
14.聚维酮碘的水溶液是一种常见的碘伏类缓释消毒剂,聚维酮通过氢键与HI3形成聚维酮碘,其结构表示如下:
上图中虚线表示氢键。下列说法正确的是( )
A.聚维酮的单体的分子式是C6H9NO
B.聚维酮碘是一种有机高分子物质,难溶于水
C.聚维酮在一定条件下能发生水解反应,生成小分子
D.聚维酮分子由(2m+n)个单体缩聚而成
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由聚维酮碘的水溶液是一种常见的碘伏类缓释消毒剂可知,其易溶于水,故B错误;
聚维酮分子内存在酰胺基,在氢氧化钠溶液中能发生水解反应,但生成物仍为高分子,故C错误;
聚维酮分子由(2m+n)个单体加聚而成,故D错误。
15.二氧化碳基聚碳酸酯是通过环氧化物和二氧化碳共聚得到的一种绿色高分子材料,一种聚碳酸酯M的合成方法如下:
下列说法不正确的是( )
A.K和M中均含有手性碳原子
B.使用该材料时应避免接触强酸或强碱
C.生成1 mol M参加反应的CO2的物质的量为(m+n) mol
D.依据M的合成原理,可推测合成M的过程中会产生含六元环的副产物
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B.M分子中含有酯基,在强酸或强碱溶液中会发生水解反应,所以使用该材料时应避免接触强酸或强碱,故B正确;
C.由题图可知,m mol K分子、n mol L分子与(m+n) mol CO2发生加聚反应生成1 mol M,故C正确;
D.由题图可知,K分子、L分子中的碳氧环断裂与二氧化碳发生加聚反应生成M,所以合成M的过程中会产生含五元环的副产物,故D错误。
二、非选择题:本题包括4小题,共55分。
16.(12分)聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一种可降解的聚酯类高分子材料,在材料的生物相容性方面有很好的应用前景。PPG的一种合成路线如下:
已知:①烃A的相对分子质量为70,核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢原子。
②化合物B为单氯代烃,化合物C的分子式为C5H8。
③E、F为相对分子质量相差14的同系物,F是福尔马林的溶质。
(1)A的结构简式为________________。
(2)B生成C的化学方程式为_______________________________________。
(3)E和F生成G的反应类型为_____________,G的化学名称为________________。
解析:由已知③可知,F是甲醛,E是乙醛;又由已知④可知,E和F生成G的反应类型为加成反应,G的结构简式为HOCH2CH2CHO,化学名称为3-羟基丙醛。
加成反应
3-羟基丙醛
(4)①D和H生成PPG的化学方程式为_________________________________
______________________________________________________。
②若PPG的平均相对分子质量为10 000,则其平均聚合度约为______(填字母)。
a.48 b.58 c.76 d.122
b
17.(13分)苯酚是一种重要的化工原料。以苯酚为主要起始原料,经下列反应可制得香料M和高分子N。(部分产物及反应条件已略去)
(1)B的官能团名称为________________。苯酚与浓溴水反应生成白色沉淀,可用于苯酚的定性检验和定量测定,反应的化学方程式为
________________________________________________________________。
羧基、羟基
+3HBr
(2)已知C的分子式为C5H12O,C能与金属Na反应,C分子中有3种不同化学
环境的氢原子,M的结构简式为____________________________________。
(3)生成N的反应的化学方程式为
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________,反应类型为________________。
+(2n-1)CH3OH
缩聚反应
(4)以苯酚为基础原料也可以合成防腐剂F。已知F的相对分子质量为152,其中氧元素的质量分数为31.58%,F完全燃烧只生成CO2和H2O,F的分子式是________________。
C8H8O3
18.(14分)石油分馏得到的烃A(C6H14)可在Pt催化下脱氢环化,逐步转化为芳香烃。以烃A为原料合成两种高分子材料的路线如下:
(1)I所含官能团的名称为________________。
羧基
(2)反应类型:I→J________________,A→B________________。
解析:己二酸与乙二醇在催化剂作用下发生缩聚反应生成聚酯纤维J;A→B为脱氢环化过程,属于氧化反应。
缩聚反应
氧化反应
(3)G 生成H 的化学方程式为_______________________________________。
(4)E的结构简式为________________________________。
(5)F与1,3-丁二烯合成丁苯橡胶的化学方程式为
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(6)比I的相对分子质量大14的同系物中主链有5个碳原子的同分异构体有_______种,其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为1∶2∶3的同分异构体的结构简式为_____________________________________________。
6
HOOCCH2C(CH3)2CH2COOH
(7)参照上述合成路线,以 2-甲基己烷和一氯甲烷为原料(无机试剂任选),
设计制备化合物E的合成路线:_____________________________________。
19.(16分)光伏组件封装胶膜是太阳能电池的重要材料,经由如下图反应路线可分别制备封装胶膜基础树脂Ⅰ和Ⅱ(部分试剂及反应条件略)。
已知以下信息:
(1)A+B→D的反应类型为________________。
加成反应
(2)基础树脂Ⅰ中官能团的名称为________________。
解析:由结构简式可知,基础树脂Ⅰ中官能团为酯基。
(3)F的结构简式为________________。
(4)从反应路线Ⅰ中选择某种化合物作为原料H,且H与H2O反应只生成一种产物I,H的化学名称为________________。
解析:由分析可知,H的结构简式为HC≡CH,名称为乙炔。
酯基
乙炔
(5)K与银氨溶液反应的化学方程式为
________________________________________________________________;
K可发生消去反应,其有机产物R的分子式为C4H6O,R及R的同分异构体同时满足含有碳碳双键和碳氧双键的有______种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱只有一组峰的结构简式为_____________________________。
6
(CH3)2C===C===O
(6)L与G反应制备非网状结构的Q的化学方程式为
________________________________________________________________。
(7)为满足性能要求,实际生产中可控制反应条件使F的支链不完全水解,生成的产物再与少量L发生反应,得到含三种链节的基础树脂Ⅱ,其结构
简式可表示为___________________________________________________。