鲁科版 (2019)选择性必修3第3节 合成高分子化合物练习题
展开一、单选题
1.下列说法正确的是
A.油脂的氢化反应属于取代反应
B.多次盐析和溶解可以分离提纯蛋白质
C.在酒化酶的作用下葡萄糖水解为乙醇和二氧化碳
D.天然油脂的主要成分是高级脂肪酸甘油酯,没有恒定的熔沸点,属于高分子化合物
2.化学无处不在,下列说法错误的是
A.某专业足球由20片纹理聚氨酯(PU)热粘合而成,聚氨酯(PU)是有机高分子材料
B.聚合硫酸铁[Fe2(OH)x(SO4)y]n是一种新型絮凝剂,可净水但不起到杀菌作用
C.TCL公司的12CMiniLED智屏由3840颗微米级芯片组成,芯片的主要成分为晶体硅
D.硅胶、熟石灰、加工后具有吸水性的植物纤维等均可用作食品干燥剂
3.化学与传统和科技密切相关。下列说法错误的是
A.“文房四宝”中宣纸的主要成分是纤维素
B.中华瑰宝唐兽首玛瑙杯属于陶瓷艺术品
C.轻型飞机使用的芳纶纤维属于有机高分子
D.天和核心舱太阳翼电池的砷化镓器件能将光能转化为电能
4.2022 年北京冬奥会上的火炬“飞扬”、定制款滑雪板、碲化镉发电玻璃,以及全气候电池等无不散发着化学高科技的魅力。下列有关说法正确的是
A.火炬中的燃料氢气燃烧时释放热量B.滑雪板材料中的尼龙为无机非金属
C.由碲和镉合成碲化镉时碲作还原剂D.电动汽车充电时化学能转化为电能
5.锦纶100具有许多优异的性能,如机械强度高、很好的弹性,高韧性以及耐磨性等,下图是锦纶100结构的一部分,下列说法不正确的是
A.合成锦纶100的反应为缩聚反应
B.氢键对锦纶100的性能有影响
C.锦纶100很稳定,不能发生水解反应
D.合成锦纶100的原料主要是癸二酸和癸二胺
6.化学在人类社会发展中发挥着重要作用,下列说法错误的是
A.水性漆替代传统油漆有利于健康与环保
B.制作冰墩墩采用的PC聚碳酸酯是可降解材料
C.制造隐形眼镜的材料因含羟基而具有较好的亲水性
D.聚氯乙烯可用于制做不粘锅耐热涂层
7.下列说法正确的是
A.一定条件下,乙酸乙酯、淀粉、蛋白质、乙烯都能与水发生水解反应
B.全降解塑料()可由单体环氧丙烷()和CO2聚合制得
C.淀粉溶液中加入硫酸,加热4~5min,再加入少量银氨溶液,加热,有光亮银镜生成
D.石油的裂化、煤的气化与液化都属于化学变化,而石油的分馏与煤的干馏都属于物理变化
8.关于有机反应类型,下列说法不正确的是
A.+CH2=CH2(加成反应)
B.n+n+nH2O(缩聚反应)
C.nCH2=CHCl(加聚反应)
D.2C2H5OHCH3CH2OCH2CH3+H2O(消去反应)
9.下列说法正确的是
A.汽油与水互不相溶,可以用裂化汽油萃取溴水中的溴
B.石油的分馏、煤的干馏都属于物理变化
C.塑料、合成纤维和合成橡胶都主要是以煤、石油和天然气为原料生产的
D.有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)、涤纶和合成橡胶都是缩聚反应制得的
10.丁二烯和在120℃、催化下能生成N,同时实现的固定,反应如下:
下列叙述正确的是
A.M可用于制备高分子化合物B.N不能发生氧化反应
C.N分子中含有羧基D.可以与发生加成反应
二、填空题
11.有机化学中常出现的一些关键词:官能团、反应类型、名称、结构简式、光谱……,识别这些关键词是学习有机化学重要的手段,按要求回答下列问题:
(1)阿司匹林()含有的官能团名称为 。
(2)的反应类型为 。
(3)的名称为 ,分子中 手性碳原子(填“有”或“无”)。
(4)PES是一种生物可降解的聚酯。其结构简式如下:
形成该聚合物的两种单体是 和 (写出结构简式)。
(5)用质谱法测得化合物A的相对分子质量为136. A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其红外光谱和核磁共振氢谱如图所示:
化合物A的结构简式为 。
12.请完成下列问题:
(1)写出羟基的电子式: 。
(2)的分子式为 。
(3)3-甲基-2-戊烯的结构简式为 。
(4)的系统命名: 。
(5)中的官能团名称为 、 。
(6)聚偏二氯乙烯()具有超强阻隔性能,可作为保鲜食品的包装材料。它是由 (写结构简式)发生加聚反应生成的。
(7)下列物质的沸点按由高到低的顺序排列为 。
①②③④
(8)某有机化合物A经李比希法测得其中碳元素的质量分数为72.0%、氢元素的质量分数为6.67%,其余为氧元素。现用下列方法测定该有机化合物的相对分子质量和分子结构。
图甲 图乙
方法一:用质谱法分析得知A的相对分子质量为150。
方法二:核磁共振仪测出A的核磁共振氢谱有5个峰,其面积之比为,如图甲所示。
方法三:利用红外光谱仪测得A分子的红外光谱如图乙所示。
则A的分子式为 ,写出符合条件的A的一种结构简式 。
13.【迁移应用】写出丙烯(CH2=CHCH3)、苯乙烯、四氟乙烯(CF2=CF2)的加聚反应 、 、 。
14.为提高家庭应对突发事件的应急能力,2020年国家印发了“全国家庭应急物资储备建议清单”,其中小柴胡颗粒和医用口罩列于清单中。
回答下列问题。
(1)小柴胡颗粒的有效成分均从植物中提取,属于 (填“天然”或“合成”)药物。铝碳酸镁片中的有效成分Mg(OH)2、Al(OH)3等物质呈碱性,故具有 (填“抗酸”或“抗碱”)作用。
(2)熔喷布是一次性医用口罩的关键材料,由熔融态聚丙烯电喷形成的超细纤维经驻极静电处理制成。聚丙烯由 (写结构简式)聚合而成,熔喷布内部孔径 (填“大于”或“小于”)病毒气溶胶的粒径,且布料所带静电也能吸附病毒,从而有效阻止病毒通过,但允许参与人体呼吸的氧气等气体小分子自由通过,确保正常呼吸。分类回收的废弃口罩中的大部分材质难降解,且可能带有病毒,故采用 (填“焚烧”或“填埋”)处理更佳。
15.橡胶树是热带植物,在我国海南已有大面积种植。从橡胶树的胶乳中可提取天然橡胶,天然橡胶的成分是聚异戊二烯,其结构为。
试回答下列问题:
天然橡胶加入适当硫进行硫化后,其结构由 变成 ,天然橡胶的单体是一种无色液体,将该无色液体加入溴水中,溴水 (填“能”或“不能”)褪色。
16.Ⅰ.(1)有人设想合成具有以下结构的烃分子
结构 显然是不可能合成的,B的一种同分异构体是最简单的芳香烃(含苯环),能证明该芳香烃中的化学键不是单双键交替排列的事实是 。
a.它的对位二元取代物只有一种 b.它的邻位二元取代物只有一种
c.分子中所有碳碳键的键长均相等 d.能发生取代反应和加成反应
(2)CO2 的有效利用可以缓解温室效应和能源短缺问题。CO2的电子式是 。中科院的科研 人员在 Na-Fe3O4 和HMCM-22 的表面将 CO2转化为烷烃,其过程如图。
①Na-Fe3O4和HMCM-22 在反应中的作用为
②(X)的系统命名的名称为
(3)如图是乙酸乙酯的绿色合成路线之一:
①M 的分子式为 。
②下列说法不正确的是 (填字母序号)。
A.淀粉和纤维素都属于天然高分子化合物
B.M 可与新制的氢氧化铜悬浊液在加热条件下生成砖红色沉淀
C.所有的糖类都有甜味,都可以发生水解反应
D.用饱和碳酸钠溶液可以鉴别乙醇、乙酸和乙酸乙酯
(4)乙醇分子结构中的化学键如图所示:
①乙醇在铜作催化剂时与氧气反应,断裂的化学键是 (填字母 序号)。
②乙醇和乙酸在一定条件下制备乙酸乙酯。生成乙酸乙酯的反应是可逆反应,下列能说明该反应已达到化学平衡状态的是 (填序号)。
A.单位时间里,生成 1ml 乙酸乙酯,同时生成 1ml 水
B.单位时间里,生成 1ml 乙酸乙酯,同时生成 1ml 乙酸
C.单位时间里,消耗 1ml 乙醇,同时消耗 1ml 乙酸
D.正反应的速率与逆反应的速率相等
E.混合物中各物质的物质的量相等
Ⅱ.苧烯有新鲜橙子香气,结构简式为 。回答下列问题:
(1)下列有关苧烯的说法正确的是
a.苧烯属于芳香烃 b.苧烯与 1,3-丁二烯互为同系物
c.苧烯分子中键角均为 120° d.苧烯不能发生 1,4-加成反应
(2)有机物A 是苧烯的同分异构体,分子中含有两个六元环,能使溴水褪色,一氯代物只有两种,则A的结构简式为 。
(3)苧烯在较高温度下分解为异戊二烯,异戊二烯发生加聚反应得到 4 种聚异戊二烯,其结构简式为 、 、 、 。
17.缩合聚合反应
由单体分子间通过 生成高分子的反应称为缩合聚合反应(简称缩聚反应)。
其中 为链节,。
18.回答下列问题:
(1)某PC的结构简式为 合成该聚合物的单体为双酚A( )和 (写结构简式)。合成PC时,通过蒸出 (写结构简式)来提高产率。
(2)ABS树脂的结构如图所示:
写出ABS树脂对应单体的结构简式:CH2=CH-CN、 、 。
19.(1)材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础。
①水泥是最常用的建筑材料,它属于 (填字母)。
a.金属材料b.无机非金属材料c.有机有分子材料
②下列硅酸盐产品的生产原料中不需要石灰石的是 (填字母)。
a.陶瓷b.水泥c.玻璃
③高岭土是烧制瓷器的重要原料,其组成可以表示为Al2Si2Ox(OH)y,其中x、y的数值分别是 (填字母)。
a.5、4 b.6、3 c.7、2
④下列物品的构成材料中主要是合成高分子材料的是 (填字母)。
a.宣纸b.羊毛衫c.保鲜膜
⑤橡胶是制造轮贻的主要原料,天然橡胶是 结构(填“线型”或“体型”),需经过硫化处理改变其结构,增强其机械强度。
(2)百合是江苏某地区的特产,富含有蛋白质、淀粉、脂肪,维生素B1、维生素B2、维生素C、泛酸、胡萝卜素科和丰富的钙、铁、磷等元素,其中:
①属于人体所需的微量元素的是 。
②能提供能量的主要营养物质为蛋白质、淀粉和 ,淀粉在人体内水解的化学方程式 。
③维生素C也称为 ,是一种无色的晶体,其水溶液显酸性,化学特性是易失电子,可以使食物中的Fe3+转化为Fe2+,这一过程体现了维生系C的 (填“氧化性”或“还原性”)。水果、蔬菜中富含维生素C,组成维生素C的元素是 (填写元素符号)。
(3)良好的生态环境可以提升生活质量。
①汽车尾气(含有烃类、CO、NOx、SO2等)是城市空气的主要污染源,治理方论之一是在汽车排气管上加装“催化转化器”使CO、NOx转化为无害物质,下列说法不正确的是 。
a.CO和NOx反应的化学方程式为:2xCO+2NOx===2xCO2+N2
b.上述方法增加了空气中CO2的含量,加重了酸雨污染
c.在日光照射下,汽车尾气还会产生光化学烟雾
②家庭装修中使用的装潢材料缓慢释放出来的污染物达一定浓度时会影响人体健康,下列属于常见装修污染物的是 (填字母)。
a.NO、NO2b.甲醛、苯c.SO2、CO
③通过水质检测确定水体中污染物的种类和浓度后,可采取不同的方法对污水进行处理。例如向废水中通入臭氧,运用 (填字母)除去其中含有的油类、氰化物。
a.中和法b.沉淀法c.氧化法
④天然水中含有细小悬浮颗粒物可以用明矾进行处理,明矾溶于水后电离出的铝离子与水反应生成氢氧化铝胶体能吸浮悬浮颗粒物。写出铝离子与水反应的离子方程式 。
20.塑料的发明为现代生活提供了极大的便利,但同时带来了白色污染等诸多环境问题。为了解决可回收问题,研究人员尝试将各种动态共价键作为高分子的交联剂,致力于发展“绿色”的可循环高分子经济。例如,烷基取代的三嗪衍生物中的C-O键,可被作为“休眠”的共价键交联点用于制备完全可回收的热固性聚合物。反应物A在TBD(一种胺,可作为反应的催化剂)存在下与甲醇会发生反应:
(1)通过气相色谱-质谱联用表征,检测得知反应混合物中有四个化合物,其m/z值分别为171.1,185.1,199.1和213.1。画出所得产物的结构 。
(2)研究该反应的动力学,研究人员将反应物A与氘代甲醇在TBD存在下发生反应,其中氘代甲醇同时起到溶剂的作用,其密度为0.888g/mL。表征结果如图所示。确定该反应条件下的反应级数。计算至少2个温度下的反应速率常数并计算反应的活化能 。
(3)参照上述反应思路,研究人员设计了一种合成可回收的热固性聚合物的方法:
完成上述反应方程式 。请提出一种可能的降解回收方式 。
三、实验题
21.对溴甲苯是合成农药溴螨酯的重要原料。工业用液溴、甲苯与1-丙醇共热合成对溴甲苯和1-溴丙烷,其原子利用率很高。实验室模拟的合成流程和相关数据如下:已知:甲苯与溴在有水存在时能反应。
(1)液溴的颜色是 ,实验室存放液溴时应密闭保存,同时需要在试剂瓶中加 ,以减少挥发。
(2)25℃恒温搅拌至溴的颜色完全褪去时完成甲苯的溴代反应。搅拌的目的是 。加入水的作用是:易于控制温度; 。
(3)加热搅拌操作中加入浓硫酸,搅拌,完成1-丙醇的取代反应,加入浓硫酸的作用是 ,加热微沸2小时的目的是 。
(4)操作Ⅰ的名称是 ,洗涤操作应在 (填写仪器名称)中进行。
(5)经以上分离操作后,粗对溴甲苯中还含有的最主要杂质为 (填写名称),使用操作Ⅱ分离出1-溴丙烷的原理是 。
(6)分离出的水溶液中含HBr、H2SO4和Fe3+离子,将水溶液稀释定容至1000mL,取20.00mL,加入几滴甲基橙作指示剂,用一定浓度的NaOH溶液滴定,测定出HBr的物质的量明显低于理论值,原因是 ;有同学认为无需加入指示剂,也能完成滴定,提出这一观点的理由是 。
22.聚异丁烯是一种性能优异的功能高分子材料。某科研小组研究了使用特定引发剂、正己烷为溶剂、无水条件下异丁烯的聚合工艺。已知:异丁烯沸点266K。反应方程式及主要装置示意图如下:
回答问题:
(1)仪器A的名称是 ,P4O10作用是 。
(2)将钠块加入正己烷中,除去微量的水,反应方程式为 .。
(3)浴槽中可选用的适宜冷却剂是 (填序号)。
(4)补齐操作步骤
选项为:a.向三口瓶中通入一定量异丁烯
b.向三口瓶中加入一定量正己烷
① (填编号);
②待反应体系温度下降至既定温度:
③ (填编号);
④搅拌下滴加引发剂,一定时间后加入反应终止剂停止反应。经后续处理得成品。
(5)测得成品平均相对分子质量为2.8×106,平均聚合度为 。
23.实验室制备酚醛树脂的实验装置如图所示,主要步骤如下:
①在大试管中加入2 g苯酚和3 mL 40%的甲醛溶液。
②再加入1 mL浓盐酸,装好实验装置。
③将试管水浴加热至沸腾,到反应不再剧烈进行时,过一会儿便可停止加热。
④取出试管中的黏稠固体,用水洗净得到产品。
填写下列空白:
(1)在装置中,试管口加一带塞的长直导管的作用是 。
(2)加入浓盐酸的作用是 。若要形成网状结构的酚醛树脂还可用 代替浓盐酸。
(3)此反应需水浴加热,不用温度计控制水浴温度的原因是 。
(4)采用水浴加热的好处是 。再列举两个需要水浴加热的有机实验,写出实验的名称: 。
(5)实验完毕后,若试管用水不易洗涤,可以加入少量 浸泡几分钟,然后洗净。
(6)写出实验室制取酚醛树脂的化学方程式: ,此有机反应类型是 。
(7)该实验装置中的一处错误是 。
物质
甲苯
1-丙醇
1-溴丙烷
沸点℃
110.8
97.2
71
物质
对溴甲苯
邻溴甲苯
沸点℃
184.3
181.7
序号
冷却剂
最低温度/℃
甲
NaCl-冰(质量比1:3)
-21
乙
CaCl2·6H2O-冰(质量比1.43:1)
-55
丙
液氨
-33
参考答案:
1.B
【详解】A.油脂的氢化反应是碳碳双键加成氢气,属于加成反应,A错误;
B.蛋白质盐析没有失去活性,多次盐析和溶解可以分离提纯蛋白质,B正确;
C.在酒化酶的作用下葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳,不是水解反应,C错误;
D.天然油脂的主要成分是高级脂肪酸甘油酯,是混合物,没有恒定的熔沸点,不属于高分子化合物,D错误;
故选B。
2.D
【详解】A.某专业足球由20片纹理聚氨酯(PU)热粘合而成,聚氨酯(PU)是有机高分子材料,A正确;
B.聚合硫酸铁[Fe2(OH)x(SO4)y]n中含有Fe3+,Fe3+水解可生成Fe(OH)3胶体,可净水但不起到杀菌作用,B正确;
C.芯片的主要成分为晶体硅,C正确;
D.熟石灰无吸水性,不可用作食品干燥剂,D错误;
故选D。
3.B
【详解】A.纸的主要成分是纤维素,故A说法正确;
B.玛瑙的主要成分是SiO2,陶瓷主要成分是硅酸盐,故B说法错误;
C.芳纶纤维是芳香族聚酰胺纤维,属于合成纤维,属于有机高分子,故C说法正确;
D.砷化镓为半导体材料,能将光能转化为电能,故D说法正确;
答案为B。
4.A
【详解】A.氢气燃烧为放热反应,氢气燃烧时释放热量,故A说法正确;
B.尼龙是聚酰胺纤维,属于有机高分子材料,故B说法错误;
C.碲属于非金属元素,镉属于金属元素,因此碲化镉中碲元素显负价,碲作氧化剂,故C说法错误;
D.充电时装置属于电解池,是将电能转化成化学能,故D说法错误;
答案为A。
5.C
【分析】由锦纶100结构可知,反应的单体为H2N(CH2)10NH2(癸二酸)和HOOC(CH2)10COOH(癸二胺),二者发生缩聚反应最终得到缩聚物锦纶100。
【详解】A.根据分析,合成锦纶100的反应为缩聚反应,A正确;
B.由锦纶100结构可知,通过缩聚反应形成的大分子链之间通过氢键缔合,氢键影响物质熔沸点,所以氢键对锦纶100的性能有影响,B正确;
C.由锦纶100结构中含有酰胺键,在酸性或碱性条件下均能发生水解,C错误;
D.根据分析,合成锦纶100的原料主要是癸二酸和癸二胺,D正确;
故选C。
6.D
【详解】A.传统油漆中有机物易挥发,造成环境污染、不利于健康,水性漆替代传统油漆有利于健康与环保,A项正确;
B.PC聚碳酸酯中含酯基,能发生水解而降解,B项正确;
C.羟基属于亲水基,制造隐形眼镜的材料因含羟基而具有较好的亲水性,C项正确;
D.聚氯乙烯在高温下会分解释放出有毒气体,不能用于制做不粘锅耐热涂层,D项错误;
答案选D。
7.B
【详解】A.乙烯与水发生加成反应,不能发生水解反应,故A错误;
B.全降解塑料()可由单体环氧丙烷()和CO2通过加聚反应制得,故B正确;
C.淀粉水解用硫酸做催化剂,即反应环境为酸性,而银镜反应的反应必须是在碱性环境下,故应先将淀粉的水解液中加入氢氧化钠中和,然后再加入银氨溶液,加热,才可能看到有光亮的银镜生成,故C错误;
D.煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,属于化学变化,故D错误;
故选B。
8.D
【详解】A.该反应中乙烯断开双键,形成乙苯,属于加成反应,A正确;
B.该反应在形成高分子化合物的同时,形成了小分子水,故是缩聚反应,B正确;
C.该反应中碳碳双键断开,形成高分子化合物,属于加成聚合反应,C正确;
D.该反应属于两分子乙醇脱去一分子水形成醚的过程,属于取代反应,D错误;
故选D。
9.C
【详解】A.裂化汽油中含有碳碳双键,会与溴发生加成反应,不能作萃取剂,A错误;
B.煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使其分解的过程,是化学变化,B错误;
C.塑料、合成纤维和合成橡胶这三大合成材料都通过聚合反应生成,单体都主要是以石油、煤和天然气为原料生产的,C正确;
D.有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)和合成橡胶都是通过加聚反应制得,D错误;
综上所述答案为C。
10.A
【详解】A.M含有碳碳双键,可发生加聚反应,A正确;
B.N含有碳碳双键,能被氧化,B错误;
C.N中含有碳碳双键和酯基,不含羧基,C错误;
D.N中的酯基不能与氢气发生加成反应,故可以与发生加成反应,D错误;
故选A。
11.(1)羧基、酯基
(2)还原反应
(3) 4-甲基-3-己醇 有
(4) HOOCCH2CH2COOH HOCH2CH2OH
(5)
【详解】(1)根据题目所给结构简式可以看到,阿司匹林的分子结构中有“羧基、酯基”;
(2)有机化学中对去氧加氢的反应变化称为还原反应,所以本问应填“还原反应”;
(3)根据题目所给结构简式可以看到,主碳链共6个C原子,根据羟基所在位置确定主链右端C原子是1号碳,所以羟基在3号碳上,甲基在4号碳上,所以该有机物命名是“4-甲基-3-己醇”;该有机物主链3号碳和4号碳都是次甲基()结构,碳原子上连接的三个结构均不相同,所以这两个碳原子均是手性碳原子;
(4)根据题目所给的聚合物单元的结构简式,可以看到该有机物是由两种有机物发生缩聚反应生成的聚酯,由“”虚线所示位置断键,分别补上羟基和氢原子,得到两种有机物分别是一种二元酸“HOOCCH2CH2COOH”、一种二元醇“HOCH2CH2OH”;
(5)根据所给分子量可以推算,所以该有机物C、H、O原子个数分别是:8、8、2,有机物分子式应为C8H8O2,根据有机物红外光谱图及题目所给信息,可以推断出结构中有苯环、有酯基、氧原子不直连苯环,再根据核磁共振氢谱可以得到不同环境的氢原子个数比为3﹕2﹕2﹕1,可知侧链上有甲基,那么根据碳原子数量及官能团数量,该有机物应是苯甲酸甲酯“”。
12. C6H7ClO 3,3-二甲基戊烷 醛基 碳碳双键 ②④①③ C9H10O2 、、、
【详解】(1)羟基是1个H和1个O形成的基团,其电子式为:。
(2)根据的结构可知其分子式为C6H7ClO。
(3)根据系统命名法,3-甲基-2-戊烯主链有5个碳原子,碳碳双键在第2和第3个碳原子之间,在第3个碳原子上有1个甲基,结构简式为。
(4)为烷烃,根据烷烃的系统命名法,主链有5个碳原子,其中在第3号碳原子上有两个甲基,所以其名称为3,3-二甲基戊烷。
(5)有两个官能团,分别为醛基和碳碳双键。
(6)聚偏二氯乙烯()是由偏二氯乙烯加聚生成的,偏二氯乙烯的结构简式为。
(7)对于烷烃来说,通常碳原子数越多,沸点越高,当碳原子数相同时,支链越多,沸点越低,所以四种物质的沸点按由高到低的顺序排列为②④①③。
(8)某有机化合物A经李比希法测得其中碳元素的质量分数为72.0%、氢元素的质量分数为6.67%,其余为氧元素。用质谱法分析得知A的相对分子质量为150,则1ml该有机物中碳原子的物质的量为=9ml,氢原子的物质的量为=10ml,所以氧原子的物质的量为=2ml,所以A的分子式为C9H10O2。从红外光谱图可以看出,A分子中含有C=O,苯环、C-O-C、C-C、C-H以及。核磁共振仪测出A的核磁共振氢谱有5个峰,其面积之比为,据此可以写出A的可能的结构:、、、。
13. nCH2=CH—CH3 n nCF2=CF2
【解析】略
14.(1) 天然 抗酸
(2) CH2=CH-CH3 小于 焚烧
【详解】(1)凡是动植物体内合成的物质都属于天然物质,人工生产的物质都属于人工合成物质。小柴胡颗粒的有效成分均从植物中提取,所以属于天然药物。铝碳酸镁片中的有效成分为Mg(OH)2、Al(OH)3,二者都能与胃酸(盐酸)发生反应,故具有抗酸作用。答案为:天然;抗酸;
(2)聚丙烯的结构简式为,单体为CH2=CH-CH3,熔喷布能阻止病毒通过,则表明内部孔径小于病毒气溶胶的粒径。废弃口罩中的大部分材质难降解,且可能带有病毒,故采用焚烧处理更佳。答案为:CH2=CH-CH3;小于;焚烧。
15. 线型结构 网状结构 能
【详解】天然橡胶中加入适当硫进行硫化后,其结构由线型结构变成网状结构;
天然橡胶的单体是;
含有碳碳双键,能使溴水褪色。
16. D bc 催化剂 2-甲基丁烷 C6H12O6 C a、d BD d
【详解】(1)碳原子最外层只有4个电子,达到8电子稳定结构时最多可形成4个共价键,不能形成5个共价键,所以结构D是不可能合成的;最简单的芳香烃应为苯,化学键不是单双键交替,分子中所有碳碳键的键长均相等以及它的邻位二元取代物只有一种,可证明该结构特征;而无论是否单双键交替,它的对位二元取代物都只有一种,且在一定条件下都能发生取代反应和加成反应,所以证明的为bc;
(2)CO2的电子式是 ;
①根据图示可知Na-Fe3O4和HMCM-22 在反应中的作用为催化剂;
②X的最长链为4个碳原子,2号碳上有一个甲基,所以名称为2-甲基丁烷;
(3)①淀粉或纤维素完全水解生成葡萄糖,葡萄糖的分子式为C6H12O6;
②A.淀粉和纤维素都是由单糖脱水缩合而成的高分子化合物,且自然界中存在,故A正确;
B.葡萄糖中含有醛基,可与新制的氢氧化铜悬浊液在加热条件下生成砖红色沉淀,故B正确;
C.并不是所有的糖类都有甜味,如纤维素;单糖不能水解,故C错误;
D.碳酸钠溶液可以与乙醇互溶,可以与乙酸反应生成二氧化碳气体,与乙酸乙酯不互溶,会分层,三者现象不同,可以区分,故D正确;
故答案为C;
(4)①乙醇在铜作催化剂时与氧气反应生成乙醛,断裂的化学键为a、d;
②A.单位时间里,只要生成 1ml 乙酸乙酯,就会生成 1ml 水,故A不能说明反应平衡;
B.单位时间里,生成 1ml 乙酸乙酯,就会消耗1ml乙酸,同时生成1ml乙酸,说明正逆反应速率相等,故B可以说明反应达到平衡;
C.单位时间里,只要消耗 1ml 乙醇,就会消耗 1ml 乙酸,故C不能说明反应平衡;
D.达到平衡时正反应速率与逆反应速率相等,各物质浓度不再改变,故D能说明反应平衡;
E.平衡时各物质的浓度不再改变,但不一定相等,与初始投料和转化率有关,故E不能说明反应平衡;
综上所述选BD;
Ⅱ.(1)a.该物质不含苯环,不属于芳香烃,故a错误;
b.该物质含有环状结构,而1,3-丁二烯为链状结构,二者结构不相似,不是同系物,故b错误;
c.该物质中含有饱和碳原子,键角不是120°,故c错误;
d.该物质中两个双键不是共轭双键,不能发生1,4-加成反应,故d正确;
综上所述选d;
(2)苧烯的不饱和度为3,其同分异构体分子中含有两个六元环,能使溴水褪色,说明含有一个双键,一氯代物只有两种则只含两种环境的氢原子,结构高度对称,其结构简式为 ;
(3)异戊二烯发生加聚反应得到4种聚异戊二烯,出图示两种外,还有反式聚异戊二烯 、3,4-聚异戊二烯 ,。
【点睛】共轭双键:“-C=C-C=C-”可以发生1,4-加成;最后一问高聚物的同分异构体的寻找为难点,要注意含有碳碳双键物质的“顺反异构”。
17. 缩合反应
【解析】略
18.(1) CH3OH
(2)
【详解】(1)由PC的结构简式 可知,合成该聚合物的单体为双酚A( )和 。合成PC时同时生成甲醇,通过蒸出CH3OH促进平衡正向移动,从而提高产率。
(2)由ABS树脂结构可知,对应单体的结构简式除CH2=CH-CN外,还有1,3-丁二烯和苯乙烯,故为 、 。
19. b a a c 线型 铁(Fe) 脂肪 (C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6 抗坏血酸 还原性 H、C、O b b c Al3++3H2O=Al(OH)3(胶体)+3H+
【详解】(1)①水泥是最常用的建筑材料,它属于硅酸盐产品,属于无机非金属材料,答案选b;②a.生产陶瓷是用陶土和瓷土这两种不同性质的粘土为原料,经过配料、成形、干燥、焙烧等工艺流程制成,无需使用石灰石;b.制造普通水泥的主要原料是粘土、石灰石,需要使用石灰石;c.工业生产玻璃的原料是:石灰石、纯碱和石英,需要使用石灰石;答案选a;③铝、硅、氧、氢氧根分别显+3价、+4价、-2价、-1价,根据化合物中各元素的化合价代数和为0,则有(+3)2+(+4)2+(-2)x+(-1)y=0,即2x+y=14,将a、b、c、三个选项带入,等式成立的为a;答案选a;④a.宣纸是纤维素为天然高分子材料,a项错误;b.羊毛是天然高分子化合物,b项错误;c.保鲜膜是合成高分子材料,c项正确;答案选c;⑤天然橡胶的成分是聚异戊二烯,天然橡胶是线型结构。
(2)①人体所需的微量元素有铁、钴、铜、锌、铬、锰、钼、氟、碘、硒,故百合中含有的蛋白质、淀粉、脂肪、维生素B1、维生素B2、维生素C、泛酸、胡罗卜素和丰富的钙、铁、磷等元素中,属于微量元素的是铁,含有的微量元素是铁;②六大营养物质为糖类、脂肪、蛋白质、维生素、无机盐和水,其中糖类、脂肪和蛋白质能提供给人体能量;淀粉是葡萄糖的脱水缩合物,故淀粉在人体内水解为葡萄糖,化学方程式为:(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6;③维生素C又称抗坏血酸,因为化学特性是失去电子,并能将铁离子还原为亚铁离子,故显示了维生素C的还原性;维生素C的化学式为(C6H8O6),其含有的元素为H、C、O;
(3)①a.由信息可以知道,NO和CO反应生成无毒的氮气和二氧化碳,2CO+2NO2CO2+N2,a项正确;b.二氧化碳是空气的成分,溶于水生成碳酸不稳定分解,二氧化碳量增多不会增加空气的酸度,b项错误;c.汽车尾气排放的氮氧化物受紫外线照射后与空气中的碳氢化合物作用后形成的有毒烟雾为光化学烟雾,是污染空气的有毒气体,c项正确;答案选b;②装修材料中含有甲醛、苯等物质,其中甲醛常用于装修材料的防腐剂,苯常用于油漆、涂料的溶剂,二者对人体有害,其它选项与装修材料无关,答案选b;③臭氧具有强氧化性,能氧化水体中的油类及氰化物,故向废水中通入臭氧,运用氧化法除去其中含有的油类及氰化物,答案选c;④明矾是强酸弱碱盐,铝离子能水解生成氢氧化铝胶体,反应的离子方程式为Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体) +3H+,胶体具有吸附性,能吸附水中的悬浮物而达到净水的目的;
20.(1)
(2);
(3) 在碱的作用下和过量小分子醇反应(如甲醇、乙醇等)
【解析】略
21. 深红棕色 水 使互不相溶的液体充分混合 吸收反应生成的溴化氢气体 催化剂 提高氢溴酸和1-丙醇的利用(转化)率 分液 分液漏斗 邻溴甲苯 利用物质的沸点差异,用加热冷凝(蒸馏或分馏)的方法分离 溴(溴化氢)挥发没有参加反应(溴与铁反应生成溴化铁) 滴定终点时,有Fe(OH)3红褐色沉淀生成,可以指示滴定终点
【分析】甲苯与1-丙醇共热合成对溴甲苯和1-溴丙烷,加热搅拌操作中加入浓硫酸,搅拌,完成1-丙醇的取代反应,浓硫酸起到催化剂的作用,为提高氢溴酸和1-丙醇的利用(转化)率,加热微沸2小时,使之充分反应,然后用分液漏斗分离,粗对溴甲苯中还含有的最主要杂质为邻溴甲苯,可利用物质的沸点差异,用加热冷凝(蒸馏或分馏)的方法分离,以此解答该题。
【详解】(1)液溴为深红棕色液体,易挥发,为减少挥发,可用水封的方法保存,
故答案为:深红棕色;水;
(2)反应生成溴化氢,溴化氢易溶于水,水可起到吸收溴化氢的作用,为保证充分接触而反应,应不断搅拌,
故答案为:使互不相溶的液体充分混合;吸收反应生成的溴化氢气体;
(3)浓硫酸起到催化剂的作用,为提高氢溴酸和1−丙醇的利用(转化)率,加热微沸2小时,使之充分反应,
故答案为:催化剂;提高氢溴酸和1−丙醇的利用(转化)率;
(4)将水溶液与互不相溶的有机物分离,可用分液漏斗进行分液操作,得到分离的目的,
故答案为:分液;分液漏斗;
(5)粗对溴甲苯中还含有的最主要杂质为邻溴甲苯,可利用物质的沸点差异,用加热冷凝(蒸馏或分馏)的方法分离,
故答案为:邻溴甲苯;利用物质的沸点差异,用加热冷凝(蒸馏或分馏)的方法分离;
(6)测定出HBr的物质的量明显低于理论值,可能原因为溴(溴化氢)挥发没有参加反应(溴与铁反应生成溴化铁),滴定终点时,有Fe(OH)3红褐色沉淀生成,可以指示滴定终点,所以无需加入指示剂,也能完成滴定,
故答案为:溴(溴化氢)挥发没有参加反应(溴与铁反应生成溴化铁);滴定终点时,有Fe(OH)3红褐色沉淀生成,可以指示滴定终点。
22. U形管或U型干燥管 吸收空气中的水分,防止水分进入三口瓶中 乙 b a
50000
【分析】使用特定引发剂、正己烷为溶剂、无水条件下,将沸点266K异丁烯适当加热后转变成气体,通入三口瓶中,在冷却槽中加入合适的冷却剂,在下发生加聚反应得到聚异丁烯;
【详解】(1)仪器A的名称是U形管或U型干燥管;由信息知,聚异丁烯是在无水条件下异丁烯发生加聚反应获得,P4O10能吸收水分,作用是吸收空气中的水分,防止水分进入三口瓶中;
(2)正己烷不和钠反应,而钠可与水反应,故将钠块加入正己烷中除去微量的水,反应方程式为;
(3)由信息知,加聚反应需在和引发剂作用下发生,由信息知,甲最低温度为-21℃,不合适;乙最低温度为-55℃,比较合适;丙最低温度为-33℃,离的上限-30℃很接近,也不合适,故浴槽中可选用的适宜冷却剂是乙;
(4)按实验流程可知,步骤为:向三口瓶中加入一定量 正己烷,将沸点266K异丁烯适当加热后转变成气体,通入三口瓶中,所以答案为b、a;
④搅拌下滴加引发剂,一定时间后加入反应终止剂停止反应。经后续处理得成品。
(5)异丁烯的分子式为C4H8,其相对分子质量为56,已知成品聚异丁烯平均相对分子质量为2.8×106,则平均聚合度为。
23.(1)冷凝、回流,减少甲醛和苯酚挥发造成的损失
(2) 催化剂 浓氨水
(3)反应条件为沸水浴
(4) 受热均匀,控制温度方便 制备硝基苯、银镜反应、蔗糖的水解
(5)乙醇
(6) +HCHO ,n+(n-1)H2O 缩聚反应
(7)试管底部与烧杯底部接触
【分析】苯酚和甲醛在催化剂加热条件下发生缩聚反应生成酚醛树脂。
【详解】(1)在加热条件下苯酚、甲醛溶液易挥发,反应装置中的长玻璃管除导气外,还对易挥发的反应物起冷凝回流作用。
(2)实验中浓盐酸为催化剂,若用浓氨水为催化剂,则反应生成网状结构的酚醛树脂。
(3)实验中使用沸水浴,因此不需要温度计。
(4)实验装置采用水浴加热的原因是水浴便于控制温度,受热均匀。用苯和浓硝酸在浓硫酸催化下制备硝基苯,反应温度为50~60,可用水浴加热方式;银镜反应和蔗糖的水解也用水浴加热。
(5)实验制得的酚醛树脂为线型结构,可溶于乙醇,可用乙醇浸泡,溶解酚醛树脂。
(6)酸性条件下生成酚醛树脂的反应是苯酚和甲醛先发生加成反应,得到的有机物再发生缩聚反应生成酚醛树脂,反应的化学方程式为+ HCHO ,n+(n-1)H2O。
(7)水浴加热时,试管的底部不能与烧杯的底部接触。
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