2020-2021学年高一化学第二学期苏教版(2019)必修第二册专题8有机化合物的获得与应用第三单元人工合成有机化合物课时训练
一、选择题
1.新型羽毛球拍质轻、硬度和弹性好,由多种新材料制成,下列相关说法正确的是
A.拍框中含有的中子数为14的铝原子符号为
B.拍杆中的碳纤维属于合成有机高分子材料
C.拍弦中的尼龙可通过缩聚反应制备
D.制拍用的环氧树脂单体中含有羟基
2.下列说法中正确的是
A.天门市石家河出土的陶制方坐飞鸟、陶兽都属于硅酸盐产品
B.中国传统制作油条的口诀是“一碱、二矾、三钱盐”,其中的“碱”是火碱
C.“嫦娥五号”上用于制作国旗的材料之一高强度的芳纶纤维属于无机物
D.“火树银花”的烟花利用了金属元素的化学性质
3.科学防护对预防病毒感染非常重要,下列说法错误的是
A.制作防护服和口罩的无纺布是有机高分子材料
B.冠状病毒粒子直径约60~220
nm,介于溶液和胶体粒子之间
C.免洗手消毒液的成分活性银离子、乙醇均能使蛋白质变性
D.二氧化氯泡腾片可用于水处理
4.“绿色化学”要求在化工合成过程中,目标产物对反应物的原子利用率达到100%,下列反应类型一定符合这一要求的是
A.取代反应
B.加成反应
C.酯化反应
D.氧化反应
5.2018年世界环境日主题是“塑战速决”,呼吁世界各国齐心协力对抗一次性塑料污染问题。下列关于塑料的认识不正确的是
A.用于制造水杯、奶瓶等的聚乙烯可通过乙烯的加聚反应制得
B.用于制造玩具、泡沫塑料的聚苯乙烯的单体是苯乙烯
C.聚氯乙烯在化工、电器、食品包装膜等方面均有广泛应用
D.开发可降解塑料来替代聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等可减缓“白色污染”
6.下列说法正确的是
A.咳嗽形成的飞沫气溶胶属于胶体分散系
B.“城市空气质量日报”报道的内容包括CO2、NO、SO2、可吸入颗粒物等
C.口罩熔喷布的原料聚丙烯属于天然有机高分子
D.蚕丝、羊毛和棉花的主要成分都是蛋白质
7.化学与生活、社会发展息息相关,下列有关说法正确的是
A.磁带中做磁记录材料的四氧化三铁纳米材料属于胶体
B.合成不粘锅涂层聚四氟乙烯的单体属于不饱和烃
C.在燃煤中加入生石灰,可以减少酸雨的产生
D.厨房燃气泄漏时,要及时打开抽油烟机进行通风换气
8.绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率,从根本上解决环境污染问题。原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比。下列制备环氧乙烷的反应中,原子利用率最高的是
A.CH2=CH2+(过氧乙酸)→+CH3COOH
B.CH2=CH2+Cl2+Ca(OH)2→+CaCl2+H2O
C.2CH2=CH2+O22
D.3+HOCH2CH2-O-CH2CH2OH+2H2O
9.化学品在抗击新型冠状病毒的战役中发挥了重要作用。下列说法不正确的是
A.医用防护口罩中熔喷布的生产原料主要是聚丙烯,聚丙烯的单体是丙烯
B.“84”消毒液用于环境消毒主要是利用了次氯酸钠的强氧化性
C.用硝酸铵制备医用速冷冰袋是利用了硝酸铵溶于水快速吸热的性质
D.75%的医用酒精常用于消毒,用95%的酒精消毒效果更好
10.下列对于有机高分子化合物的认识不正确的是
A.有机高分子化合物称为聚合物或高聚物,是因为它们大部分是由小分子通过聚合反应而制得的
B.有机高分子化合物的相对分子质量很大,但其结构并不复杂
C.对于一块高分子材料来说,n是一个整数值,因而它的相对分子质量是确定的
D.高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类
11.生活中使用的塑料食品盒、水杯等通常由聚苯乙烯制成,其结构简式为。根据所学乙烯知识,可以判断
A.聚苯乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色
B.聚苯乙烯是一种天然高分子
C.聚苯乙烯可由苯乙烯通过化合反应制得
D.聚苯乙烯单体的分子式为C8H8
12.化学与生活密切相关,下列叙述中正确的是
A.自来水厂常用明矾作消毒杀菌剂
B.侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异
C.为测定“84消毒液”的pH,用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上,与标准比色卡对照即可
D.生产口罩的无纺布材料是聚丙烯产品,属于天然高分子材料
13.化学材料在航天、军事、天文等领域的应用非常广泛。下列说法正确的是
A.“天宫二号”空间实验室的二氧化硅电池板可将光能直接转换为电能
B.“复兴号”关键部位使用的增强聚四氟乙烯板属于合成橡胶
C.“长征五号”运载火箭使用的碳纤维复合材料属于碳的同素异形体
D.“神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的陶瓷属于新型无机非金属材料
14.化学与人类生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A.疫情期间“网课”是主要学习方式,网络光缆是利用光导纤维传输信号,光导纤维的主要成分是晶体硅
B.驰援武汉首次使用我国自主研发大飞机“运20”,其机身材料采用了大量低密度高强度的铝锂合金
C.2022年北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”使用的聚乙烯属于高分子材料
D.白居易的《问刘十九》中“绿蚁新醅酒,红泥小火炉”,优质红泥明亮且橙中略带红光,是因其含有含量较高的氧化铁
15.化学与生活、生产密切相关,下列说法正确的是
A.可大量使用硫酸铜对人工泳池进行杀藻处理
B.牙膏中添加氟化物用于预防龋齿,发生的是氧化还原反应
C.文房四宝中制笔用狼毫与宣纸的主要成分都是纤维素
D.“奋斗者号”潜水器固体浮力材料使用的高强树脂,属于有机高分子材料
二、实验题
16.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_________________________________。
三、有机推断题
17.某烃A是有机化学工业的基本原料,其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,A还是一种植物生长调节剂,A可发生如图所示的一系列化学反应,其中①②③属于同种反应类型。根据下图回答下列问题:
(1)写出A、B、D的结构简式:A._______,B_______,D_______。
(2)写出②④⑤反应的化学方程式,并注明反应类型:
②_______,反应类型_______。
④_______,反应类型_______。
⑤_______,反应类型_______。
18.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。下图是以煤为原料生产聚氯乙烯(PVC)和人造羊毛的合成路线。
请回答下列问题:
(1)A的结构式为____,C的结构简式为____。
(2)写出反应类型:反应①_____,反应②_____。
(3)写出下列反应的方程式:BPVC:_____;AD:______。
(4)与D互为同分异构体的酯类物质有_种(不包括环状化合物),写出其中一种的结构简式_。
参考答案
1.C
【详解】
A.中子数为14的铝的质量数为13+14=27,所以该铝原子的原子符号为,A错误;
B.拍杆中的碳纤维不属于化合物,不属于有机物,即不属于合成有机高分子材料,B错误;
C.尼龙可由二胺和二酸缩聚而得的聚二酸二胺,也可由内酰胺缩聚得到,所以C正确;
D.制拍用的环氧树脂单体中不含有羟基,D错误;
答案选C
2.A
【详解】
A.陶制品属于陶瓷,陶瓷是硅酸盐产品,故A正确;
B.一碱指的是纯碱,纯碱的主要成分是碳酸钠,火碱的主要成分是氢氧化钠,故B错误;
C.高强度的芳纶纤维属于属于有机高分子化合物,不是无机物,故C错误;
D.“火树银花”的烟花利用了焰色反应,焰色反应是元素的性质,属于物理变化,故D错误;
故选A。
3.B
【详解】
A.
制作防护服和口罩的无纺布常采用聚丙烯树脂,属于合成有机高分子材料,
A正确;
B.
冠状病毒粒子直径约60~220
nm,直径大小与1~100
nm有交叉,故介于浊液和胶体粒子之间,
B错误;
C.
免洗手消毒液的成分活性银离子属于重金属离子、乙醇均能使病毒蛋白质变性,则能消毒杀菌,
C正确;
D.二氧化氯具有强氧化性,能够杀菌消毒,则二氧化氯泡腾片可用于水处理,
D正确;
答案选B。
4.B
【详解】
加成反应消耗的反应物中的原子全部转化为目标产物中的原子,而取代反应和酯化反应反应物的原子不可能全部转化为目标产物中的原子,氧化反应消耗的反应物的原子不一定全部转化为目标产物中的原子,只有加成反应目标产物对反应物的原子利用率达到100%,故选B。
5.C
【详解】
A.乙烯发生加聚反应产生的聚乙烯无毒,可用于制造水杯、奶瓶等,A正确;
B.聚苯乙烯的单体是苯乙烯,可用于制造玩具、泡沫塑料,B正确;
C.聚氯乙烯塑料会释放出有毒物质,不能用作食品包装膜,C错误;
D.因为聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯难降解,易造成“白色污染”,所以开发可降解塑料可减缓“白色污染”,D正确;
故合理选项是C。
6.A
【详解】
A.咳嗽形成的飞沫气溶胶属于胶体分散系,分散剂是空气,分散质是小液滴,A正确;
B.CO2是空气的成分,不属于“城市空气质量日报”报道的内容,B错误;
C.口罩熔喷布的原料聚丙烯属于人工合成的有机高分子化合物,C错误;
D.蚕丝、羊毛的主要成分都是蛋白质,而棉花主要成分是纤维素,属于糖类,D错误;
故合理选项是A。
7.C
【详解】
A.胶体属于分散系,四氧化三铁属于纯净物,故A错误;
B.烃是指只含C、H两种元素的化合物,而聚四氟乙烯的单体四氟乙烯中含有F元素,不属于烃,故B错误;
C.在燃煤中加入生石灰发生反应,可减少的排放,进而减少酸雨的产生,故C正确;
D.燃气泄漏时,应打开窗户通风,避免接触电源等,打开抽油烟机易引起火灾甚至爆炸,故D错误;
故选C。
8.C
【详解】
A.生成物还有乙酸生成,原子利用率不是100%,A不符合;
B.生成物还有氯化钙和水生成,原子利用率不是100%,B不符合;
C.生成物只有环氧乙烷,原子利用率最高,C符合;
D.生成物有三种,不全是环氧乙烷,原子利用率不是100%,D不符合;
答案选C。
9.D
【详解】
A.医用防护口罩中熔喷布的生产原料主要是聚丙烯,聚丙烯为高聚物,是由丙烯在一定条件下发生加聚反应得到的,其单体是丙烯,故A正确;
B.“84”消毒液的主要成分是次氯酸钠,可以水解得到次氯酸,起到杀菌消毒的作用,因此,“84”消毒液用于环境消毒主要是利用了次氯酸钠的强氧化性,故B正确;
C.硝酸铵溶于水可以吸热,因此可以用作速冷冰袋,故C正确;
D.用酒精是体积分数为75%的乙醇溶液,浓度太高会使蛋白质的表面形成硬膜,阻止乙醇进入蛋白质内部,无法彻底杀死细菌,起不到杀菌效果,故D错误;
答案选D。
10.C
【详解】
A.有机高分子化合物分为天然高分子化合物和合成高分子化合物两大类,合成高分子化合物主要由加聚、缩聚两类反应制备,加聚和缩聚是聚合反应的两个类型,A正确;
B.有机高分子一般是由小分子聚集而成,相对分子质量较大,强度也较大,但结构相对来说并不复杂,B正确;
C.对于一块高分子材料来说,n是一个不确定数值,因而它的相对分子质量不确定的,C错误;
D.材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类,D正确;
故选C。
11.D
【详解】
A.聚苯乙烯中没有碳碳双键、碳碳双键等,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,A错误;
B.聚苯乙烯属于高分子,是以石油为基本原料经过一系列反应合成的,不属于天然高分子,B错误;
C.聚苯乙烯是由单体苯乙烯通过加聚反应生成的,C错误;
D.根据结构,苯乙烯的分子式为C8H8,D正确;
故答案选D。
12.B
【详解】
A.明矾为十二水合硫酸铝钾(KAl(SO4)2·12H2O),在水中水解生成氢氧化铝胶体,胶体具有吸附性,可以用于自来水的净化,但没有消毒杀菌作用,故A错误;
B.侯氏制碱法的工艺过程中,由于二氧化碳在水中的溶解度不大,导致纯碱产量较低,需要先向饱和食盐水中通入氨气至饱和,使溶液显碱性,再通入二氧化碳,增大二氧化碳的溶解度,制备过程应用了物质溶解度的差异,故B正确;
C.84消毒液的主要成分为次氯酸钠,溶液中水解产生次氯酸,具有漂白性,无法用pH试纸测定“84消毒液”的pH,故C错误;
D.生产口罩的无纺布材料是聚丙烯产品,聚苯烯由丙烯发生加聚反应制得,属于人工合成高分子材料,不是天然高分子材料,故D错误;
答案选B。
13.D
【详解】
A.太阳能电池板的主要成分应是硅单质,A错误;
B.聚四氟乙烯属于合成树脂(塑料),不是合成橡胶,B错误;
C.碳纤维复合材料属于混合物,而同素异形体是同种元素形成的不同单质,C错误;
D.该陶瓷为一种高温结构陶瓷,属于新型无机非金属材料,D正确;
综上所述答案为D。
14.A
【详解】
A.网络光缆的主要成分是二氧化硅,选项A错误;
B.铝锂合金由于强度高、密度小,被广泛用于航空领域,选项B正确;
C.聚乙烯塑料属于塑料,是一种合成有机高分子材料,选项C正确;
D.优质红泥明亮且橙中略带红光,是因其含有含量较高的氧化铁,氧化铁也叫铁红,选项D正确;
答案选A。
15.D
【详解】
A.可以用硫酸铜对人工泳池进行杀藻,但要注意控制用量,故A错误;
B.牙齿表面含有,与F-反应能生成更难溶的,所以牙膏中添加氟化物用于预防龋齿,发生的是非氧化还原反应,故B错误;
C.文房四宝中宣纸的主要成分都是纤维素,狼毫的主要成分都是蛋白质,故C错误;
D.高强树脂是合成有机高分子化合物,属于有机高分子材料,故D正确;
选D。
16.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。
17.CH2=CH2
CH3CH3
CH3CH2OH
CH2=CH2+HClCH3CH2Cl
加成反应
nCH2=CH2
加聚反应
CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl
取代反应
【分析】
A是有机化学工业的基本原料,其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,A还是一种植物生长调节剂,则A是乙烯;乙烯和氯化氢反应生成氯乙烷,C是氯乙烷;乙烯和氢气发生加成反应生成乙烷,B是乙烷;乙烯和水发生加成反应生成乙醇,D是乙醇;乙烯能发生加聚反应生成聚乙烯,E是聚乙烯;乙烷和氯气在光照条件下发生取代反应生成氯乙烷。
【详解】
(1)
根据以上分析,A是乙烯,结构简式是CH2=CH2,B是乙烷,结构简式是CH3CH3,D是乙醇,结构简式是CH3CH2OH;
(2)反应②是乙烯和氯化氢发生加成反应生成氯乙烷,反应方程式是CH2=CH2+HClCH3CH2Cl;
反应④是乙烯能发生加聚反应生成聚乙烯,反应方程式是nCH2=CH2。
反应⑤是乙烷和氯气在光照条件下发生取代反应生成氯乙烷和氯化氢,反应方程式是CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl。
18.H—C≡C—H
CH2=CHCN
加成反应
加聚反应
nCH2=CHCl
CH≡CH+CH3COOHCH2=CHOOCCH3
4
CH2=CHCH2OOCH或CH3CH=CHOOCH或CH2=CH(CH3)OOCH或CH2=CHCOOCH3。
【分析】
煤干馏得到焦炭,焦炭在电炉中和氧化钙发生反应,生成碳化钙,碳化钙与水反应生成炔,故A为乙炔,有官能团碳碳三键的性质,乙炔和氯化氢在催化剂的条件下发生加成反应,生成氯乙烯,在根据碳碳双键的性质,氯乙烯在一定的条件下发生加聚反应生成聚氯乙烯,既得PVC。乙炔和HCN发生加成反应的CH2═CHCN,根据将高分子化合物还原为单体的原理,将高分子化合物中的单键变双键,双键变单键,从双键不成立的地方断开原则,推出形成人造羊毛的单体为H2C═CH-OOCCH3和H2C═CH-CN,推出D是H2C═CH-OOCCH3,A、E发生加成反应生成H2C═CH-OOCCH3,CH2═CHCN和H2C═CH-OOCCH3都含有碳碳双键,故能发生加聚反应生成高分子化合物,人造羊毛。根据D的化学式为C4H6O2结合题中信息,与D互为同分异构体且可发生碱性水解的物质的同分异构体的数目,根据同分异构体的概念写出。
【详解】
(1)由分析可知,A为乙炔,结构式为:H—C≡C—H;乙炔和HCN发生加成反应的CH2═CHCN,C的结构式为:CH2=CHCN;
(2)煤干馏的产物和氧化钙在电炉的作用下,生成CaC2,CaC2和水反应生成乙炔,反应①乙炔和HCl发生加成反应,根据人造羊毛的结构简式,反应②是加聚反应。故答案为:
加成反应;加聚反应。
(3)由分析可知,B为CH2=CHCl发生加成反应生成PVC,方程式为:nCH2=CHCl;由分析可知,D为H2C═CH-OOCCH3,A、E发生加成反应生成H2C═CH-OOCCH3,方程式为:CH≡CH+CH3COOHCH2=CHOOCCH3;
(4)根据D的化学式为C4H6O2,根据题中的条件与C4H6O2互为同分异构体且可发生碱性水解的物质有:CH2═CHCOOCH3、HCOOCH2CH═CH2、HCOOCH=CHCH3、任选一种即可,故答案为:CH2═CHCOOCH3。
【点睛】
有机物的推断合成题,是中学化学中一类常考的题型,做这类题目主要是根据题中的信息结合有机基本反应类型,加成反应、取代反应、加聚反应、酯化反应等,并结合官能团的性质解决。因此根据本题给出的信息,煤干馏得到焦炭,焦炭在电炉中和氧化钙发生反应,生成碳化钙,碳化钙与水反应生成炔,故A为乙炔,有官能团碳碳三键的性质。