2021学年第3节 合成高分子化合物同步练习题

这是一份2021学年第3节 合成高分子化合物同步练习题，共25页。试卷主要包含了下列叙述中正确的是等内容，欢迎下载使用。
第3节　合成高分子化合物
基础过关练
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
题组一　高分子化合物概述
1.(2021山东青岛高考一模)酚醛树脂是最早生产和使用的合成树脂,其单体为苯酚和甲醛。下列说法错误的是　 (　　)
A.苯酚和甲醛通过缩聚反应得到酚醛树脂
B.甲醛和苯甲醛是同系物
C.酚醛树脂的结构简式为
D.酚醛树脂俗称“电木”,是一种混合物,不易燃烧,具有良好的电绝缘性
2.下列关于有机高分子化合物的说法不正确的是(　　)
A.有机高分子化合物称为聚合物,是因为它们是由小分子通过聚合反应制得的
B.有机高分子化合物的相对分子质量很大,但其结构是若干链节的重复
C.对于一种高分子材料,n是一个整数值,因而它的相对分子质量是确定的
D.丙烯可以发生加聚反应生成高分子
3.下列叙述中正确的是 (　　)
A.单体的质量之和等于所生成的高分子化合物的质量
B.单体为一种物质时,则单体发生加聚反应
C.缩聚反应的单体至少有两种物质
D.淀粉和纤维素的聚合度不同,不互为同分异构体
4.(2021天津河东一模)聚丙烯是日用品及合成纤维的重要原料之一,其单体为丙烯,下列说法错误的是 (　　)
A.丙烯使Br2的CCl4溶液褪色是发生了加成反应
B.丙烯可与Cl2在光照条件下发生取代反应
C.聚丙烯的结构简式为
D.丙烯中的碳原子有两种杂化方式,分别是sp2、sp3杂化
题组二　高分子化合物的合成及单体判断
5.(2021山东烟台二中高二下月考)丁苯橡胶的结构简式为,合成这种橡胶的单体应是 (　　)
①
②CH3—CHCH—CH3
③CH2CH—CHCH2
④
⑤
A.①②　　　　　　B.④⑤　　　
C.③⑤　　　　　　D.①③
6.(2020河北正定中学高二月考)下列关于合成材料的说法中,不正确的是 (　　)
A.塑料、合成纤维和合成橡胶都属于合成材料
B.聚氯乙烯可制成薄膜、软管等,其单体是CH2CHCl
C.合成酚醛树脂的单体是苯酚和甲醇
D.合成顺丁橡胶()的单体是CH2CH—CHCH2
7.(2020山东临沂高二月考)下列合成高分子材料的反应方程式和反应类型均正确的是 (　　)
A.nCH2CH—CN
加聚反应
B.n+nHCHO
加聚反应
C.加聚反应
D.nCH2CH2+nCH2CH—CH3　缩聚反应
8.下列高聚物中,由两种不同的单体通过缩聚反应制得的是 (　　)
A.
B.
C.
D.
9.(2021湖北八市高考联考)用于制造隐形眼镜的功能高分子材料E的合成路线如图。下列相关说法错误的是　 (　　)

A.物质A中所有原子可以共面
B.物质C和D均可使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.D→E的反应类型是缩聚反应
D.D的结构简式为
10.现有两种烯烃CH2 CH—CH3和,它们的混合物在一定条件下发生加聚反应,其产物中可能有 (　　)
①　②
③　④
⑤　⑥
A.全部　　　　　　B.①②③⑤
C.①②③④　　　　　　D.③⑤⑥
11.下列化合物中:a.
b.HO(CH2)2OH　c.CH3CHCH—CN
d.　e.HOOC(CH2)4COOH
(1)可发生加聚反应的化合物是　　　　(填字母),加聚产物的结构简式为　　　　　　　。 
(2)同种分子间可发生缩聚反应生成酯基的化合物是　　　　(填字母),缩聚产物的结构简式为　　　　　　　　　　　。 
(3)两种分子间可发生缩聚反应的化合物是　　　　和　　　　(填字母),缩聚产物的结构简式为　　　　　　　　　　。深度解析 
题组三　高分子化学反应
12.(2021北京房山一模)线型PAA()具有高吸水性,网状PAA在抗压性、吸水性等方面优于线型PAA。网状PAA的制备方法是:将丙烯酸用NaOH中和,加入少量交联剂a,再引发聚合。网状PAA的部分结构片段如图所示,下列说法不正确的是 (　　)

A.线型PAA的单体不存在顺反异构体
B.形成网状结构的过程发生了缩聚反应
C.交联剂a的结构简式是
D.PAA的高吸水性与—COONa有关
13.某高聚物的结构简式如图所示。1 mol该物质与足量的NaOH溶液反应,消耗NaOH的物质的量最多为 (　　)

A.3n mol　　　　　　B.4n mol　　　
C.5n mol　　　　　　D.6n mol
题组四　合成高分子材料
14.(2021广东揭阳揭东高二上期末)近年来,我国航空航天事业成果显著。下列成果所涉及的材料为合成有机高分子材料的是 (　　)
A.“天宫二号”航天器使用的质量轻、强度高的材料——钛合金
B.“北斗三号”导航卫星使用的太阳能电池材料——砷化镓
C.“长征五号”运载火箭使用的高效燃料——液氢
D.“C919”飞机机身使用的材料——环氧树脂
15.(2021河南开封高二下期中)下列说法正确的是(　　)
A.异戊橡胶属于天然橡胶,经硫化后具有更好的弹性
B.聚丙烯是结构单元—CH2—CH2—CH2—重复连接而成的
C.相对分子质量为28 000的聚乙烯的聚合度为1 000
D.淀粉、橡胶、腈纶都是天然高分子化合物
16.(2021四川南充高二上期末)水立方采用了高分子膜材料“ETFE”,该材料是四氟乙烯()与乙烯()发生聚合反应得到的高分子材料,下列说法错误的是 (　　)
A.ETFE分子中可能存在链节—CH2—CH2—CF2—CF2—
B.可由CH3CH3与F2直接反应制得
C.和均是平面形分子
D.合成ETFE的反应为加聚反应
能力提升练
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
题组一　高分子化合物的结构与性质
1.(2020北京石景山高二期末,)一种芳纶纤维的拉伸强度比钢丝还高,广泛用作防护材料。其结构片段如图所示。下列关于该高分子的说法正确的是 (　　)

　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.完全水解产物的单个分子中,苯环上的氢原子具有不同的化学环境
B.完全水解产物的单个分子中,含有的官能团为—COOH或—NH2
C.氢键对该高分子的性能没有影响
D.芳纶纤维的结构简式为
2.()某高分子的结构片段如下:

下列说法不正确的是 (　　)
A.该高分子含有羧基、氨基、肽键
B.该高分子完全水解的单个分子为和
C.其结构简式为
D.通过质谱法测定该高分子的平均相对分子质量,可得其聚合度
3.(2021广西南宁三中高二上期中,)由X、Y和Z合成缓释药物M,下列说法错误的是 (　　)

A.X可用作汽车防冻液
B.Z由加聚反应制得,其单体存在顺反异构体
C.1 mol M与NaOH溶液反应时,最多消耗4n mol NaOH
D.Y可以发生氧化反应、中和反应、取代反应、加成反应
4.(2021北京石景山一模,)为了减少白色污染,科学家合成了PLA塑料,其结构片段如图所示(图中表示链延长)。下列说法不正确的是 (　　)

A.PLA聚合物的链节为
B.PLA可由通过缩聚反应制得
C.PLA制取过程中可能生成副产物
D.PLA相比于聚氯乙烯塑料的优点是易降解

题组二　合成高分子化合物
5.(2020河北保定高二期中,)从有机物甲出发,可获得乙、丁两种高分子化合物,反应过程如图所示(反应条件略去),下列说法正确的是 (　　)
甲:HOCH2CH2CH2COOH乙:分子式为(C4H6O2)n

丙:CH2CHCH2COOH丁:分子式为(C4H6O2)n
A.乙的结构简式为
B.丁的结构简式为
C.反应②的类型是消去反应
D.反应①和③的类型都是加聚反应
6.(2021天津红桥一模,)有机玻璃具有透光性好、质轻的优点,可用于制造飞机风挡、舷窗等。实验室由链烃A(C3H6)制备有机玻璃的一种合成路线如图。

已知:核磁共振氢谱表明D只有一种化学环境的氢原子。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为　　　　,E中含有的官能团的名称为　　　　　。 
(2)由A生成B的反应类型是　　　　　,由B生成C的反应类型是　　　　　　　。 
(3)D的结构简式为　　　　　　　　,其分子中最多有　　　　个原子共平面。 
(4)E生成F的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(5)与E具有相同官能团的E的同分异构体有　　　种(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的结构简式为　　　　　　　　　。 
(6)参照上述合成路线,设计一条由乙醇为起始原料制备的合成路线:　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
7.(2021河北秦皇岛二模,)一种生物降解塑料PBSA的合成路线如图,F是制备利君沙的原料。

已知:①A与G互为同系物;F与J互为同系物;
②R—CHCH2 R—CH2CH2CHO。
(1)B中含有的官能团的名称为　　　　　　,C的结构简式为　　　　　　,用系统命名法给D命名为　　　　　　　。 
(2)D生成E的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)H转化成I的反应类型为　　　　　　　　　　。 
(4)化合物M是E的同分异构体,满足条件:①能与NaOH溶液反应;②分子中有碳碳双键;③不能发生银镜反应,M有　　　　种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为2∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式为　　　　　　　　　。 
(5)参照上述合成路线,设计以CH3CH2OH和为原料,制取的合成路线　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
8.(2020湖南长沙雅礼中学高二月考,)乙苯是重要的化工原料,利用乙苯为初始原料合成高分子化合物J 的流程如图所示(部分产物及反应条件已略去):

已知:①R1CHO+R2CH2CHO +H2O;
②+。
(1)物质B的名称为　　　　　　　。 
(2)②、③的反应类型分别为　　　　　　　　　　。 
(3)物质H中官能团的名称是　　　　　　　。 
(4)反应⑤的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(5)写出符合下列条件,与G互为同分异构体的芳香族化合物的结构简式:　　　　　　　　　　 
(不考虑立体异构)。
i.与Na 反应能够生成氢气; ii.含碳碳三键(不考虑“ ”结构);iii.苯环上只有两个处于对位的取代基;iv.核磁共振氢谱中峰的面积之比为2∶2∶2∶1∶1。
(6)参照上述合成路线和信息, 设计由、乙醛、苯甲醇合成的路线(无机试剂任选)。

答案全解全析
基础过关练
1.B　酚醛树脂是由苯酚与甲醛通过缩聚反应制得的,故A正确;苯甲醛比甲醛多1个苯环,结构不相似,不互为同系物,故B错误;酚醛树脂的结构简式为,故C正确;酚醛树脂为混合物,俗称“电木”,不易燃烧,具有良好的电绝缘性,故D正确。
2.C　有机高分子化合物是混合物,没有确定的相对分子质量。
3.D　若为加聚反应,单体的质量之和等于所生成高分子化合物的质量,若为缩聚反应,生成的高分子化合物的质量小于单体的质量之和,A项错误;单体为一种物质时,可能发生加聚反应,也可能发生缩聚反应,如乙烯通过加聚反应得到聚乙烯,乳酸()通过缩聚反应得到聚乳酸()和水,B项错误;缩聚反应的单体可以为一种或多种物质,如聚乳酸的单体就只有乳酸一种,C项错误;虽然淀粉和纤维素的分子式都为(C6H10O5)n,但n值不同,不互为同分异构体,D项正确。
4.C　丙烯与Br2发生加成反应而使Br2的CCl4溶液褪色,故A正确;丙烯中含有甲基,可与Cl2在光照条件下发生取代反应,故B正确;聚丙烯的结构简式为,故C错误;丙烯中含有碳碳双键,碳碳双键的碳原子的杂化方式是sp2杂化,丙烯中甲基上的碳原子的杂化方式是sp3杂化,故D正确。
5.D　链节的主链上有6个碳原子,且含有碳碳双键,将主链上含碳碳双键(碳碳双键在中间)在内的4个碳原子两侧的碳碳单键断开(),断键后把双键变为单键,单键变为双键,即得两种单体,分别为和CH2CH—CHCH2,故选D。
6.C　合成材料包括塑料、合成纤维和合成橡胶,故A正确; 聚氯乙烯可制成薄膜、软管等,其单体是CH2CHCl,故B正确;酚醛树脂是由苯酚与甲醛发生缩聚反应制得的,故C错误;的单体是
CH2CH—CHCH2,故D正确。
7.C　A项加聚产物的结构简式应为;B项漏写了生成物H2O且该反应为缩聚反应;D项反应为加聚反应。
8.D　A项高聚物是由和CH2CHCN通过加聚反应制得的;B项高聚物是由CH2CH—CHCH2通过加聚反应制得的;C项高聚物是由CH2CH—CHCH2和CH2CHC6H5通过加聚反应制得的;D项高聚物是由HO—CH2—CH2—OH和通过缩聚反应制得的。
9.C　由D的分子式及合成路线可知,HOCH2CH2OH与发生酯化反应生成,D在一定条件下发生加聚反应生成的E为;结合合成路线可知A为,A与Br2发生加成反应生成的B为BrCH2CH2Br,B在NaOH溶液中加热反应生成的C为HOCH2CH2OH。A为,分子中所有原子共面,故A正确;C中含有羟基,D中含碳碳双键和羟基,均可使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B正确;D→E的反应类型是加聚反应,故C错误;D的结构简式为,故D正确。
10.B　CH2CH—CH3和的混合物在一定条件下发生加聚反应时有如下几种情况:(1)自身发生加聚反应,产物有和两种,①②符合;(2)不同烯烃之间发生加聚反应,产物有和两种,③⑤符合。
11.答案　(1) c　
(2)a　
(3)b　e　
解析　c分子结构中含有碳碳双键,能发生加聚反应;a分子结构中含有羟基和羧基,自身可发生缩聚反应;b、e分子中分别含有羟基和羧基,两种分子间可发生缩聚反应。
解题反思　判断是发生加聚反应还是缩聚反应,要看单体的结构:单体中含有不饱和键,往往发生加聚反应,并且链节主链上只有碳原子;单体中含有两种或两种以上的官能团,往往发生缩聚反应,主链上除碳原子外还有其他原子。
12.B　线型PAA的单体为,不存在顺反异构体,故A正确;形成网状结构的过程发生了加聚反应,故B不正确;根据网状PAA的部分结构片段可知,交联剂a的结构简式为,故C正确;PAA的高吸水性与—COONa有关,故D正确。
13.B　该高聚物分子的每个重复结构单元中含有3个,酯基水解生成羟基和羧基,因为羧基和酚羟基均能与NaOH反应,故1 mol该高聚物能消耗4n mol NaOH。
14.D　A项,钛合金属于金属材料,不属于合成有机高分子材料;B项,砷化镓属于新型无机非金属材料,不属于合成有机高分子材料;C项,液氢是液态的氢气,不属于合成有机高分子材料;D项,环氧树脂属于合成有机高分子材料;故选D。
15.C　异戊橡胶是合成橡胶,故A错误;聚丙烯是由结构单元重复连接而成的,故B错误;相对分子质量为28 000的聚乙烯的聚合度为28 00028=1 000,故C正确;淀粉、天然橡胶是天然高分子化合物,合成橡胶、腈纶都是合成高分子化合物,故D错误。
16.B　四氟乙烯()与乙烯()发生加聚反应生成ETFE,可能存在链节—CH2—CH2—CF2—CF2—,故A正确;CH3CH3与F2直接反应不能生成,故B错误;和均是平面形分子,故C正确;合成ETFE的反应为加聚反应,故D正确。
能力提升练
1.B　芳纶纤维的结构片段中含肽键,完全水解的产物为和,、中苯环上都只有1种化学环境的氢原子,A错误;芳纶纤维完全水解产物的单个分子为、,含有的官能团为—COOH或—NH2,B正确;氢键对该分子的性能有影响,如沸点,C错误;芳纶纤维的结构简式为,D错误。
2.C　该高分子的结构简式为,分子中存在氨基、肽键和羧基,A项正确,C项错误;该高分子完全水解的产物为和,B项正确;根据该高分子的相对分子质量和结构简式,可计算出其聚合度,D项正确。
3.B　由M的结构简式可知X为CH2OHCH2OH,Y为,Z为。X为CH2OHCH2OH,可用作汽车防冻液,故A正确;Z的单体为,碳碳双键的1个碳原子连接了2个H原子,不存在顺反异构体,故B错误;1 mol M与NaOH溶液反应时,最多消耗4n mol NaOH,故C正确;Y为,含有羧基,可发生中和反应、取代反应,含有苯环,可发生加成反应,Y可燃烧,为氧化反应,故D正确。
4.C　该高聚物的链节为,故A正确;PLA是由通过缩聚反应制得的,故B正确;PLA制取过程中可能生成副产物,两分子发生酯化反应形成环,结构简式为,故C不正确;PLA中含有酯基,在碱性条件下易发生水解反应而被降解,而聚氯乙烯塑料不易降解,故D正确。
5.C　HOCH2CH2CH2COOH发生缩聚反应生成乙,乙的结构简式是,故A错误;CH2CHCH2COOH发生加聚反应生成丁,丁的结构简式为,故B错误; 反应②是HOCH2CH2CH2COOH在浓硫酸作用下发生消去反应生成CH2CHCH2COOH和H2O,故C正确; 反应①是缩聚反应,反应③是加聚反应,故D错误。
6.答案　(1)丙烯　羟基、羧基
(2)加成反应　水解反应(或取代反应)
(3)　6
(4)+CH3OH +2H2O
(5)4　HOCH2CH2CH2COOH
(6)CH3CH2OH CH3CHO
解析　A为链烃,分子式为C3H6,则A为,A与HCl发生加成反应生成B,根据已知信息和合成路线图可知,B为CH3CHClCH3;CH3CHClCH3在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成CH3CH(OH)CH3,C为CH3CH(OH)CH3;在铜催化作用下,CH3CH(OH)CH3与氧气共热发生催化氧化反应生成,D为;与HCN发生加成反应后,在酸性条件下发生水解反应生成,在浓硫酸作用下,与CH3OH共热发生酯化反应和消去反应生成CH2C(CH3)COOCH3,所以F为CH2C(CH3)COOCH3;在一定条件下,CH2C(CH3)COOCH3发生加聚反应生成。(1)A的结构简式为,化学名称为丙烯;中含有的官能团的名称为羟基、羧基。(2)由上述分析可知,由A生成B的反应类型是加成反应,由B生成C的反应类型是水解反应,也属于取代反应。(3)D的结构简式为,其分子中最多有6个原子共平面。(4)与CH3OH在浓硫酸作用下共热发生酯化反应和消去反应生成CH2C(CH3)COOCH3和水,反应的化学方程式为+CH3OH +2H2O。(5)与E具有相同官能团的E的同分异构体可以视作是正丙醇和异丙醇分子中的氢原子被羧基取代得到的衍生物,其中正丙醇中的氢原子被羧基取代有3种结构,异丙醇中的氢原子被羧基取代只有1种结构(除E外),共4种;其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的结构简式为HOCH2CH2CH2COOH。(6)由题给合成流程可知,以乙醇为起始原料制备的合成步骤为在铜催化作用下,CH3CH2OH与氧气共热发生催化氧化反应生成CH3CHO,CH3CHO与HCN发生加成反应后,在酸性条件下发生水解反应生成,在一定条件下,发生缩聚反应生成,合成路线为CH3CH2OH CH3CHO 。
7.答案　(1)碳碳双键、氯原子　ClCH2CH2CH2CHO　1,4-丁二醇
(2)HOCH2CH2CH2CH2OH+O2 OHCCH2CH2CHO+2H2O
(3)水解反应(或取代反应)
(4)5　CH2CHCH2COOH
(5)
解析　A发生取代反应生成B,B发生已知信息②的反应生成C,C发生加成反应后,再水解生成D,D为醇,D和J发生缩聚反应生成PBSA,根据PBSA的结构简式知,D为HOCH2CH2CH2CH2OH,J为HOOCCOOH,C中含有醛基和氯原子,所以C为ClCH2CH2CH2CHO,B为CH2CHCH2Cl,A为;A和G互为同系物且G中含有2个碳原子,故G为,G和Br2发生加成反应生成的H为BrCH2CH2Br,H发生水解反应生成的I为HOCH2CH2OH;D发生催化氧化反应生成E,E发生银镜反应后酸化生成F,F和J互为同系物,E为OHCCH2CH2CHO,F为HOOCCH2CH2COOH。(1)B为CH2CHCH2Cl,B中含有的官能团的名称为碳碳双键、氯原子;C的结构简式为ClCH2CH2CH2CHO;D为HOCH2CH2CH2CH2OH,用系统命名法命名,D的名称为1,4-丁二醇。(2)D为HOCH2CH2CH2CH2OH,E为OHCCH2CH2CHO,D发生催化氧化反应生成E,反应的化学方程式为HOCH2CH2CH2CH2OH+O2 OHCCH2CH2CHO+2H2O。(3)H发生水解反应生成I,所以H转化成I的反应类型为水解反应或取代反应。(4)E为OHCCH2CH2CHO,化合物M是E的同分异构体,满足条件:①能与NaOH溶液反应,说明含有羧基或酯基;②分子中有碳碳双键,根据不饱和度可知,含有1个碳碳双键;③不能发生银镜反应,不含醛基,如果含有碳碳双键和羧基,符合条件的结构简式有HOOCCHCHCH3、、CH2CHCH2COOH;如果含有碳碳双键和酯基,符合条件的结构简式有CH3COOCHCH2、CH2CHCOOCH3,所以符合条件的M有5种;其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为2∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式为CH2CHCH2COOH。(5)以CH3CH2OH和为原料,制取,对比原料和目标产物的结构简式知,苯丙酸和乙醇发生酯化反应生成目标产物,苯乙烯发生信息中的反应生成苯丙醛,苯丙醛发生银镜反应后酸化生成苯丙酸,其合成路线为 。
8.答案　(1)苯乙烯
(2)加成反应、取代(水解)反应
(3)碳碳双键、醛基
(4)HCHO++H2O
(5)、
(6)
解析　由D的结构简式、反应③的反应条件、B与C的分子式,逆推可知C为、B为;对比D、G的结构,结合已知反应①可知,D发生氧化反应生成的E为,则F为HCHO;G发生已知反应②中的加成反应生成H,H发生加聚反应生成J,故H为。
(1)由上述分析可知,B为,其名称为苯乙烯。
(2)反应②是苯乙烯与HCl发生加成反应生成,反应③是发生水解反应生成,也属于取代反应。
(3)物质H为,含有的官能团的名称是碳碳双键、醛基。
(4)反应⑤的化学方程式为HCHO++H2O。
(5)与G互为同分异构体的芳香族化合物,其分子中含有苯环,且符合条件:i.与Na反应能够生成氢气,说明含有羟基;ii.含碳碳三键(不考虑“—CC—OH”结构);iii.苯环上只有两个处于对位的取代基;iv.核磁共振氢谱中峰的面积之比为2∶2∶2∶1∶1,符合条件的同分异构体为、。
(6)由与发生加成反应得到,苯甲醇发生氧化反应生成,与乙醛在碱性条件下加热反应得到,合成路线为。