高中化学鲁科版 (2019)选择性必修3第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物微项目 改进手机电池中的离子导体材料——有机合成在新型材料研发中的应用课时作业

微项目　改进手机电池中的离子导体材料

基础过关练

1.(原创)有机物丙烯酸丁酯是制取一种新型手机电池中离子导体材料的原料之一,其结构如图。下列有关丙烯酸丁酯的说法不正确的是              (　　)

A.能与氢氧化钠溶液反应

B.易溶于水和有机溶剂

C.能使酸性高锰酸钾溶液褪色

D.其核磁共振氢谱中有6个吸收峰

2.(2020山东德州高三二模)一种3D打印机的柔性电池以碳纳米管作电极材料,以吸收ZnSO4溶液的有机高聚物为固态电解质,其电池总反应 为MnO2+ZnSO4·

3Zn(OH)2·xH2O,其电池结构如图1所示,图2是有机高聚物的结构片段。下列说法不正确的是              (　　)

图1

图2

A.放电时,含有锌膜的碳纳米管纤维作电池负极

B.有机高聚物中含有的化学键有极性键、非极性键和氢键

C.合成有机高聚物的单体是

D.放电时,正极反应为MnO2+e-+H2OMnOOH+OH-

3.(2021北京西城高三上期末)高分子N可用于制备聚合物离子导体,其合成路线如图。下列说法不正确的是　              (　　)

A.苯乙烯不存在顺反异构体

B.试剂a为

C.试剂b为HO(CH2CH2O)mCH3

D.反应1为加聚反应,反应2为缩聚反应

4.G(丙烯酸酯)是一种重要的化工产品,可由薄荷油中的化合物A制得,

其合成路线如下:

已知: +R″—COOH。

完成下列填空:

(1)B的结构简式为　　　　　,E→F的反应类型为　　　　　　。 

(2)下列关于A的说法,正确的是　　　　(填字母)。 

a.A属于芳香烃类化合物

b.A可发生加聚反应、氧化反应、取代反应

c.1 mol A最多可与2 mol H2发生加成反应

d.1 mol A与1 mol Br2加成时,可得到2种不同产物

(3)E→F中,1处所缺的条件为　　　　　　　　。 

(4)写出F→G的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 

(5)写出一种符合下列条件的G的同分异构体的结构简式:　　　　。(不考虑立体异构) 

a.能发生银镜反应　　　　　　　b.能发生水解反应

c.核磁共振氢谱有4个吸收峰　　　　　　　d.不含环状结构

(6)设计一条由丙烯(CH2CHCH3)为原料制备CH3COCHO的合成路线:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案全解全析

基础过关练

1.B　丙烯酸丁酯分子中含有酯基,在氢氧化钠溶液中能发生水解反应,故A正确;丙烯酸丁酯分子中含有酯基和烃基,不易溶于水,故B不正确;丙烯酸丁酯分子中含有碳碳双键,能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C正确;丙烯酸丁酯分子中有6种氢原子,其核磁共振氢谱有6个吸收峰,故D正确。

2.B　有机高聚物中含有的化学键有极性键和非极性键,氢键属于分子间作用力,不属于化学键,故B错误。

3.D　碳碳双键的1个C原子上连有2个H原子,所以苯乙烯不存在顺反异构体,故A正确;苯乙烯和a发生加聚反应生成高分子M,根据M的结构简式可知,a的结构简式为,故B正确;M和b发生加成反应生成N,根据M和N的结构简式可知,b的结构简式为HO(CH2CH2O)mCH3,故C正确;苯乙烯和a发生加聚反应生成M,M和b发生加成反应生成N,所以反应1为加聚反应,反应2为加成反应,故D不正确。

4.答案　(1)　消去反应　(2)bc　(3)NaOH醇溶液、加热　(4)+HOCH2CH2CH2CH3 +H2O　(5)(其他答案合理即可)　(6) CH2BrCHBrCH3 CH3CHOHCH2OH CH3COCHO

解析　A发生已知信息反应生成B和C,结合A、C的结构及B的分子式,推知B为CH3COCOOH,B与氢气发生加成反应生成D,D为CH3CHOHCOOH,D发生取代反应生成E,F与1-丁醇发生酯化反应生成G,根据G的结构简式可知,F为,则E发生消去反应然后酸化得到F,所以E生成F需要的条件1是NaOH醇溶液、加热,E为CH3CHBrCOOH。(1)B为CH3COCOOH;CH3CHBrCOOH发生消去反应然后酸化得到。(2)A中不含苯环,所以A不属于芳香烃类化合物,故a错误;A分子中含有碳碳双键,可发生加聚反应、氧化反应,含有甲基,能发生取代反应,故b正确;1个A分子中含有2个碳碳双键,所以

1 mol A最多可与2 mol H2发生加成反应,故c正确;1 mol A与1 mol Br2加成时,可得到3种不同产物,故d错误。(3)E→F中,1处所缺的条件是NaOH醇溶液、加热。(4)F与1-丁醇发生酯化反应生成G,反应的化学方程式为+HOCH2CH2CH2CH3 +H2O。(5)G的同分异构体满足条件:a.能发生银镜反应,说明含有醛基;b.能发生水解反应,根据G的分子组成可知,含有HCOO—;c.核磁共振氢谱有4个吸收峰,说明含有四种氢原子;d.不含环状结构,说明含碳碳双键;符合条件的G的一种同分异构体的结构简式为HCOOCHCHC(CH3)3。(6)丙烯和Br2发生加成反应生成1,2-二溴丙烷,1,2-二溴丙烷发生水解反应生成CH3CHOHCH2OH,CH3CHOHCH2OH发生催化氧化反应生成CH3COCHO,其合成路线为 CH2BrCHBrCH3 CH3CHOHCH2OH CH3COCHO。