高中化学第五章 合成高分子第二节 高分子材料课时训练

第二节　高分子材料

A级 必备知识基础练

1.(2022河南洛阳高二期中)化学与生产、生活、科技、环境等密切相关。下列说法不正确的是(　　)

A.涤纶的主要成分是聚酯纤维

B.石油在加热和催化剂的作用下,可以通过结构的重新调整,使链状烃转化为环状烃,如苯或甲苯

C.“歼-20”飞机上大量使用的碳纤维是一种新型有机高分子材料

D.工业用乙烯直接氧化法制环氧乙烷体现了“绿色化学”和“原子经济”

2.关于高分子材料,下列说法不正确的是 (　　)

A.有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)为线型结构,可溶于适当的溶剂(如氯仿)

B.酚醛树脂为热固性塑料,受热变软,熔化

C.聚乙烯为热塑性塑料,受热变软,熔化

D.硫化橡胶为网状结构,不能溶于一般溶剂

3.下列有关功能高分子材料的用途的叙述不正确的是(　　)

A.高吸水性树脂主要用于干旱地区抗旱保水、改造土壤等

B.离子交换树脂主要用于分离和提纯物质

C.医用高分子材料可用于制造医用器械和人造器官

D.聚乙炔膜可用于分离工业废水和海水的淡化

4.下列有关塑料的说法错误的是(　　)

A.塑料的主要成分是合成树脂

B.热塑性塑料可以反复加工,多次使用

C.聚乙烯为热塑性塑料,受热会变软

D.塑料是一种高分子材料,可以通过取代反应大量生产

5.PVC是聚氯乙烯的英文缩写,为保证PVC塑料制品的性能,通常需要加入多种有机助剂。下列选项中的事实均能支持“PVC保鲜膜对人体健康带来危害”这种假设的是(　　)

①PVC塑料属于高分子材料

②使用的有机助剂有毒

③含氯的化合物不一定有毒

④在高温下会分解出有害物质

A.只有①② 

B.只有③④

C.只有②④ 

D.只有①③

6.下列说法正确的是(　　)

A.高压法聚乙烯的相对分子质量比低压法聚乙烯的大

B.高压法聚乙烯的密度比低压法聚乙烯的大

C.高压法聚乙烯的软化温度比低压法聚乙烯的高

D.高压法聚乙烯呈支链型结构,低压法聚乙烯呈线型结构

7.白色污染是对废塑料污染环境现象的一种形象称谓,是由于塑料制品使用后被弃置成为固体废物,随意乱丢乱扔,难于降解处理,给生态环境和景观造成的污染。我国研制成功的一种可降解塑料,其链节结构如下:

A.

B.

C.

该塑料有良好的生物适应性和分解性,能自然腐烂分解。试回答下列问题:

(1)这种可降解塑料的A、B、C链节所对应的三种单体依次是:a.　　　　　　、b.　　　　　　　、c.　　　　　　　。 

(2)可降解塑料在自然界可通过　　　　(填反应类型)反应分解为a、b、c三种小分子有机物。 

(3)单体a和c各1 mol在浓硫酸和加热条件下,可生成含有六元环的环状化合物,写出有关反应的化学方程式: 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)单体b在浓硫酸、加热条件下可发生消去反应生成不饱和羧酸,此不饱和羧酸的结构简式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

此不饱和羧酸属于链状羧酸的同分异构体还有　　　　种(考虑立体异构)。 

B级 关键能力提升练

以下选择题有1~2个选项符合题意。

8.(2022浙江湖州高二期中)下列对聚合物及其单体的认识中,正确的是(　　)

A.的单体属于二烯烃

B.是由三种单体加聚得到的

C.锦纶

是由两种单体缩聚得到的

D.的单体都不能　　发生银镜反应

9.关于下列三种常见高分子材料的说法正确的是(　　)

顺丁橡胶

涤纶

酚醛树脂

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2-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

10.(2022湖南怀化高二期中)甲基丙烯酸甲酯()在一定条件下发生聚合反应得到线型聚合物a,再通过和交联剂b作用形成网状结构聚合物,其结构片段如下图所示。

已知:R1COOR2+R3OHR1COOR3+R2OH

下列说法不正确的是(　　)

A.形成线型聚合物a的过程发生了加聚反应

B.线型聚合物a能通过和乙二醇交联形成网状结构

C.在一定条件下网状结构聚合物水解,可实现交联剂b的回收再利用

D.交联过程中有水生成

11.高聚物L是一种来源于生物学灵感的新型黏合剂,结构如图所示。下列关于高聚物L的说法不正确的是(　　)

A.单体之一为

B.在一定条件下能发生水解反应

C.的结构中不含酯基

D.生成1 mol L的同时,会有(x+y-1) mol H2O生成

12.聚维酮碘的水溶液是一种常用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:

(图中虚线表示氢键)

下列说法不正确的是(　　)

A.聚维酮的单体是

B.聚维酮分子由(m+n)个单体聚合而成

C.聚维酮碘是难溶于水的物质

D.聚维酮是加聚反应的产物

13.M是聚合物胶黏剂、涂料等的单体,其一条合成路线如下(部分试剂及反应条件省略):

完成下列填空:

(1)反应①的反应类型是　　　　　。反应④的反应条件是　　　　　　　　　　　　　。 

(2)除催化氧化法外,由A得到

所需试剂可以为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)已知B能发生银镜反应。由反应②、反应③说明:在该条件下, 　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)写出结构简式:C　, 

D　。 

(5)D与1-丁醇反应的产物与氯乙烯共聚可提高聚合物性能,写出该共聚物的结构简式: 　　　　　　　　　　　　

 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

14.功能高分子P的合成路线如下

(1)A的分子式是C7H8,其结构简式是　　　　　　　　　　。 

(2)试剂a是　　　　　　。 

(3)反应③的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　。 

(4)E的分子式是C6H10O2,E中含有的官能团为　　　　　　　　　　　　。 

(5)反应④的反应类型是　　　　　　　　　　　　。 

(6)反应⑤的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　。 

(7)已知:2CH3CHO。以乙烯为起始原料,选用必要的无机试剂合成E,写出合成路线(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)。

C级 学科素养创新练

15.尼龙66广泛用于制造机械、汽车、化学与电气装置的零件,亦可制成薄膜用作包装材料,其合成路线如图所示(中间产物E给出了两条合成路线)。

已知:R—ClR—CN

R—CH2NH2

完成下列填空:

(1)写出反应类型:

反应①　　　　　　; 

反应②　　　　　　。 

(2)写出化合物D的结构简式:　　　　　　　　　　　　。 

(3)写出一种与C互为同分异构体,且能发生银镜反应的化合物的结构简式:　　　　　　　　　。 

(4)写出反应①的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(5)下列化合物中能与E发生化学反应的是　　(填字母)。 

a.NaOH b.Na2CO3

c.NaCl d.HCl

(6)用化学方程式表示化合物B的另一种制备方法(原料任选):　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

第二节　高分子材料

1.C　涤纶的结构简式为,即聚对苯二甲酸乙二酯,属于聚酯纤维;烃的催化重整可以使链状结构转化为环状结构,石油的成分主要是链状烃,它们在加热和催化剂的作用下,可以通过结构的重新调整,使链状烃转化为环状烃;碳纤维主要成分为碳的单质,不是有机化合物,它属于新型无机非金属材料;乙烯直接氧化法制环氧乙烷的反应为2C2H4+O2(g)2,原子利用率为100%,符合“绿色化学”的“原子经济性”。

2.B　酚醛树脂为热固性塑料,不能加热熔融。

3.D　聚乙炔膜属导电高分子材料,主要用于制造电子器件。

4.D　塑料的主要成分是合成树脂,所添加的加工助剂有增塑剂、热稳定剂、着色剂等,A项正确;塑料根据其受热特征可分为热塑性塑料和热固性塑料,热塑性塑料可以反复加工,多次使用,而热固性塑料只能一次成型,B项正确;聚乙烯是热塑性塑料,加热可熔融,C项正确;塑料是通过聚合反应制得的,D项错误。

5.C　聚氯乙烯是一种高分子,在日常生活中应用非常广泛,但在高温或光照老化过程中会分解出HCl等有害物质,同时其所含的增塑剂(有机助剂)有毒,不宜用聚氯乙烯塑料制品盛装食品或直接接触食品。②④符合题意。

6.D　高压法聚乙烯的相对分子质量、密度和软化温度均比低压法聚乙烯的要低,其原因是高压法聚乙烯呈支链结构,主链上长短不一的支链有碍碳碳单键的旋转和链之间的接近,使得高分子链之间的作用力比低压法聚乙烯的小,软化温度和密度也就较低,相反,低压法聚乙烯呈线型结构,支链较少,高分子链之间的作用力较大,软化温度和密度都比高压法聚乙烯的高。

7.答案 (1)　　

(2)水解

(3)++2H2O

(4)CH2CHCH2COOH　3

解析 (1)由A、B、C的结构即可推出对应的三种单体分别是、、。

(2)由于题述高分子属于聚酯类,能发生水解反应,因此在自然界中的降解是通过水解反应完成的。

(4)单体b是,消去产物是

CH2CHCH2COOH,其属链状羧酸的同分异构体有、和。

8.BC　的单体是CH2CF2、CF2CFCF3,A项错误;

是由三种单体加聚得到的,即1,3-丁二烯、邻甲基苯乙烯、苯乙烯,B项正确;锦纶是由两种单体缩聚得到的,即H2N(CH2)6NH2、HOOC(CH2)4COOH,C项正确;的单体是苯酚和甲醛,其中甲醛能发生银镜反应,D项错误。

9.C　顺丁橡胶、涤纶和酚醛树脂是合成高分子材料,A错误;顺丁橡胶的单体为1,3-丁二烯,与反2-丁烯的分子式不同,不互为同分异构体,B错误;对苯二甲酸和乙二醇通过缩聚反应得到涤纶,C正确;酚醛树脂的单体是苯酚和甲醛,D错误。

10.D　结合网状聚合物的结构片段可知,甲基丙烯酸甲酯生成线型聚合物a过程中,碳碳双键发生了加聚反应,A正确;线型聚合物a中含有酯基,能够和乙二醇交联形成网状结构,B正确;一定条件下形成的网状聚合物水解可以得到交联剂b,实现交联剂b的回收再利用,C正确;线型聚合物a与交联剂b作用形成网状结构聚合物和醇,没有水生成,D错误。

11.C　生成高聚物L的反应类型为缩聚反应,单体是与,故A正确;由L的结构简式可知分子中含有酯基,在一定条件下可以发生水解反应,故B正确;是由羧基和醇羟基脱水缩合生成的高聚物,结构中含有酯基,故C错误;由原子守恒可知,生成1 mol L时,生成H2O的物质的量为(x+y-1) mol,故D正确。

12.BC　聚维酮与HI3通过氢键形成聚维酮碘,聚维酮结构为,是由通过加聚反应生成的,A、D正确;聚维酮的聚合度为2m+n,B错误;聚维酮碘能与水分子形成分子间氢键,所以能溶于水,C错误。

13.答案 (1)消去反应　浓硫酸,加热

(2)银氨溶液(合理即可)

(3)碳碳双键比羰基易被还原(合理即可)

(4)CH2CHCHO　CH2CHCOOH

(5)

解析 (1)根据题意可知合成M的主要途径为丙烯CH2CHCH3在催化剂作用下与H2CO3发生反应生成丁醛CH3CH2CH2CHO;CH3CH2CH2CHO在碱性条件下发生加成反应生成,其分子式为C8H16O2,与A的分子式C8H14O对比可知,反应①为在浓硫酸、加热条件下发生的消去反应。

(2)除催化氧化法外,由A得到

还可以利用银氨溶液或新制的氢氧化铜等将醛基氧化,然后再酸化的方法。

(3)化合物A(C8H14O)与H2发生加成反应生成B(C8H16O),由B能发生银镜反应,说明碳碳双键首先与H2加成,即碳碳双键比醛基(羰基)易被还原。

(4)丙烯CH2CHCH3在催化剂作用下被O2氧化为C(分子式为C3H4O),结构简式为CH2CHCHO;CH2CHCHO进一步被催化氧化生成D(分子式为C3H4O2),D的结构简式为CH2CHCOOH;Y的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH(CH2CH3)CH2OH,D与Y在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应生成M,M的结构简式为。

(5)D为CH2CHCOOH,与1-丁醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应生成CH2CHCOOCH2CH2CH2CH3,

CH2CHCOOCH2CH2CH2CH3与氯乙烯发生加聚反应可生成高聚物:

。

14.答案 (1)　(2)浓硫酸和浓硝酸

(3)+NaOH+NaCl

(4)碳碳双键、酯基　(5)加聚反应

(6)+nH2O+nC2H5OH

(7)

解析 (1)A的分子式为C7H8,不饱和度为4,结合高分子P中含有苯环,可知A为甲苯()。

(2)由P的结构简式可知D为对硝基苯甲醇,反应②的条件为Cl2、光照,发生饱和烃基的取代反应,再水解得醇,则B为对硝基甲苯(),试剂a为浓硝酸、浓硫酸的混酸。

(3)C为,反应③为Cl原子被—OH 取代,产物D为。

(4)E的分子式为C6H10O2,不饱和度为2,再由高分子P可知E中含有碳碳双键,推出E的结构简式为

CH3CHCHCOOC2H5,所含有的官能团为碳碳双键和酯基。

(5)反应⑤为水解反应,反应⑥为酯化反应,所以反应④为加聚反应。

(6)反应⑤中F()水解生成G()和乙醇。

(7)E(CH3CHCHCOOC2H5)可由CH3CHCHCOOH与乙醇发生酯化反应生成,CH3CHCHCOOH中碳原子数为4,可以利用已知信息合成:CH2CH2→C2H5OH→CH3CHO→CH3CH(OH)CH2CHO→CH3CHCHCHO→CH3CHCHCOOH,注意每一步转化的条件。

15.答案 (1)加成反应　氧化反应

(2)H4NOOC(CH2)4COONH4

(3)(答案合理即可)

(4)CH2CH—CHCH2+Cl2

(5)d

(6)+H2O(答案合理即可)

解析 此题可采用逆推的方式来解。根据尼龙66的结构简式可推出C、E分别是HOOC(CH2)4COOH、H2N(CH2)6NH2,则C与NH3反应生成的D为H4NOOC(CH2)4COONH4。根据题给信息可知,A为,其是由CH2CH—CHCH2与Cl2经1,4-加成得到的。B是环己醇,由属于醇的氧化。