鲁科版 (2019)选择性必修3第3节 合成高分子化合物一课一练

这是一份鲁科版 (2019)选择性必修3第3节 合成高分子化合物一课一练，共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，有机推断题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．具有解热镇痛及抗生素作用的药物“芬必得”主要成分的结构简式如图，它属于
①芳香族化合物②脂肪族化合物③有机羧酸④有机高分子化合物⑤芳香烃
A．③⑤B．②③C．①③D．①④
2．人造海绵的主要成分是聚氨酯，合成方法如图，下列说法不正确的是
+nHOCH2CH2OH→
A．M的分子式为C15H10N2O2
B．聚氨酯和蛋白质分子的某些化学性质相似
C．聚氨酯在一定条件下能发生水解反应
D．合成聚氨酯的反应属于缩聚反应
3．某高分子具有单双键交替长链(如……—CH=CH—CH=CH—CH=CH—……)的结构，则生成它的单体的是
A．乙烯B．1，3－丁二烯C．2－丁烯D．乙炔
4．生物降解塑料能在微生物的作用下降解成二氧化碳和水，从而消除废弃塑料对环境的污染。PHB塑料就属于这种塑料，其结构简式为。下列有关PHB的说法正确的是
A．PHB是一种聚酯，有固定的熔点B．PHB的降解过程不需要氧气参加反应
C．合成PHB的单体是CH3CH2CH(OH)COOHD．通过加聚反应可以制得PHB
5．下列说法中正确的是
A．塑料在自然环境下不易分解，会造成“白色污染”
B．用于包装食品的塑料通常是聚氯乙烯塑料
C．天然纤维是不能再被加工的
D．塑料、橡胶和纤维制品所含的元素种类完全相同
6．下列说法不正确的是
A．棉花、羊毛均属合成纤维
B．农林产品中的纤维素可加工成黏胶纤维
C．“神舟”飞船航天员穿的航天服使用了多种合成纤维
D．聚丙烯纤维是加聚反应生成的
7．对于的说法错误的是
A．分子中含两种官能团B．能与NaOH发生反应
C．能与盐酸发生反应D．能发生加聚反应生成蛋白质
8．下列对合成材料的认识中，不正确的是
A．高分子化合物又称聚合物或高聚物，大多由小分子通过聚合反应制得
B．的单体是HOCH2CH2OH与
C．聚乙烯是由乙烯发生加聚反应生成的纯净物
D．高分子化合物按照来源可分为天然高分子和合成高分子
9．下列关于高聚物的说法错误的是
A．聚乙炔可以用于制作导电部件
B．网状结构的酚醛树脂可以加热重塑
C．聚丙烯酸钠是一种高吸水性树脂
D．顺丁橡胶弹性好，可用于轮胎制造
10．PBT是最坚韧的工程热塑性塑料之一，它是半结晶材料，有非常好的化学稳定性、机械强度、电绝缘性和热稳定性，其结构简式为，下列叙述错误的是
A．PBT可以反复加热熔融加工
B．PBT的单体是对苯二甲酸和1，4-丁二醇
C．由单体合成PBT的反应属于缩聚反应
D．1ml PBT与NaOH 溶液反应时，最多可消耗2ml NaOH溶液
11．2022年2月4日在北京举办的第24届冬季奥运会倡导“公平公正，纯洁体育”的价值观，希望举办一届“像冰雪一样纯洁、干净的冬奥会”。绿色冬奥、科技冬奥是北京冬奥会的重要理念，餐具由生物材料聚乳酸制作而成，可降解；顶流“冰墩墩”“雪容融”，由PVC、PC、ABS和亚克力等环保材料制作而成。用生物材料聚乳酸制作成可降解餐具作为冬奥会选手吃饭时的“饭碗”，聚乳酸属于
A．氧化物B．单质C．有机物D．碱
12．化合物Y有解热镇痛的作用，可由化合物X通过如下转化得到：
下列关于化合物X和Y的说法不正确的是
A．与足量的反应，最多消耗
B．可以用溶液检验Y中是否混有X
C．一定条件下，X可与发生缩聚反应
D．与足量溶液反应时，最多能消耗
13．天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯，其结构简式为，下列说法正确的是
A．单体是和
B．其链节为
C．聚异戊二烯、聚乙烯都不能使溴水褪色
D．聚异戊二烯存在顺反异构
14．下列关于的说法中，正确的是
A．该物质可由n个单体分子通过缩聚反应生成
B．0.1ml该物质完全燃烧，生成33.6L(标准状况)的
C．该物质在酸性条件下水解产物之一可作汽车发动机的抗冻剂
D．1ml该物质与足量NaOH溶液反应，最多可消耗3nmlNaOH
二、多选题
15．维纶(聚乙烯醇缩甲醛纤维)可用于生产服装、绳索等。其合成路线如图所示(反应条件已略去)：
下列说法正确的是
A．反应①是加聚反应
B．高分子B的链节中含有两种官能团
C．通过质谱法测定高分子B的平均相对分子质量，可得其聚合度
D．反应③的化学方程式为 +nHCHO
三、实验题
16．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_______。
17．实验室制取少量酚醛树脂的过程如下：在大试管中加入2.5 g苯酚，加入2.5 mL质量分数为40%的甲醛溶液，再加入1 mL浓盐酸，加热，等反应不再剧烈进行后，再加热一会儿，即可看到黏稠的近似固体的酚醛树脂。回答下列问题：
(1)浓盐酸在该实验中的作用是_______。
(2)加热的方式是_______。
A．用酒精灯直接加热B．沸水浴C．50～60 ℃水浴D．用手微热
(3)写出该反应的化学方程式：_______，反应类型_______。
(4)得到的酚醛树脂常显粉红色的原因是_______。
18．实验室利用氰基乙酸酯(NC—CH2—COOR)制备医用胶单体原理如下：
实验步骤∶
步骤1．将一定量甲醛和碱催化剂、复合助剂加入图1装置进行加热，然后向其中缓慢滴加氰基乙酸酯(NC—CH2—COOR)，使体系升温至85~90 ℃反应2~3 h；
步骤 2．加入一定量的磷酸终止反应后回流1h；
步骤3．将烧瓶中的产物转移至图2装置冷却至60 ℃，加入一定量五氧化二磷，进行减压蒸馏；
步骤4．在0.1 MPa下进行热裂解，收集160～190 ℃的馏分。
回答下列问题∶
(1)图2中的仪器a名称为___________。
(2)收率与原料配比、温度的关系如图3，制备该医用胶单体的最佳条件为___________。
(3)步骤3中加入五氧化二磷的目的是___________。
(4)医用胶单体的核磁共振氢谱图(H-NMR)如下∶(已知A、B表示除氢原子之外的不同的原子或基团，则分子中的Ha和Hb两原子在核磁共振氢谱中会显示出两组峰，峰面积之比为1∶1)
推知医用胶单体的结构简式为___________。
(5)步骤1中发生反应的化学方程式为___________。
(6)检验医用胶单体中的氰基可选用的实验用品是___________(填序号)。
a． 稀盐酸 b． NaOH 溶液 c． 湿润的红色石蕊试纸 d． 湿润的蓝色石蕊试纸
四、有机推断题
19．化合物A最早发现于酸牛奶中，它是人体内糖代谢的中间体，可由马铃薯、玉米淀粉等发酵制得，A的钙盐是人们喜爱的补钙剂之一、A在某种催化剂的存在下进行氧化，其产物不能发生银镜反应。在浓硫酸存在下，A可发生如图所示的反应。完成下面各小题：
(1)化合物A、B、D的结构简式：_________、_________、_________。
(2)化学方程式：
A→E_________，_________反应；
A→F_________，_________反应。
(3)在一定条件下，若干个A分子在浓硫酸作用下，可以反应生成一种链状的高分子化合物(聚酯)，写出三分子A相互反应生成链状物质的结构简式：_________，并根据得到的结构简式分析该高分子化合物最小的重复单元(链节)可表示为_________。
20．PHB( )是一种生物可降解塑料，可由化合物A制备。
(1)写出-OH的电子式_______，-COOH的名称_______。
(2)A也可经两步反应制备高聚物C，已知B能使溴水褪色，且结构中含有甲基，请写出反应③的化学方程式_______。
(3)判断下列正误。
①PHB有固定熔沸点_______。
②PHB与高聚物C互为同分异构体_______。
(4)D是A的具有相同官能团的同分异构体，两分子D在浓硫酸加热条件下，可生成六元环酯F(C8H12O4)，符合该条件的D有_______种。
参考答案：
1．C
【详解】由题给结构可知，该有机物含苯环、-COOH，其余结构饱和。
①该有机物含苯环，属于芳香族化合物，①正确；
②含苯环的有机物不属于脂肪族化合物，②错误；
③该有机物含-COOH，属于有机羧酸，③正确；
④该有机物相对分子质量不够大，不属于有机高分子化合物，④错误；
⑤该有机物含O，不属于芳香烃，⑤错误；
综上所述，①③正确，故答案选C。
2．D
【详解】A．根据M的结构简式，其分子式为C15H10N2O2，A正确；
B．聚氨酯和蛋白质分子中均含有酰胺基，则某些化学性质相似，如水解，B正确；
C．聚氨酯中含有酯基和酰胺基，在一定条件下能发生水解反应，C正确；
D．合成聚氨酯的反应中，M中的碳氮双键与乙二醇中羟基的H原子、O原子发生加成反应，属于加成聚合反应，D错误；
故选D。
3．D
【详解】具有单双键交替长链（如-CH=CH-CH=CH-CH=CH-的高分子有可能成为导电塑料，聚乙烯，聚苯乙烯中都只含有单键，聚丁乙烯不是单双键交替，而聚乙炔中是单双键交替的结构，其单体为乙炔；
答案选D。
4．C
【详解】A．PHB结构中有酯基，是一种聚酯，PHB是高分子，属于混合物，没有固定的熔点，故A错误；
B．其降解过程是先水解生成2-羟基丁酸，然后被氧气氧化为CO2和H2O，故B错误；
C．根据PHB的结构，将酯基水解后，得到合成PHB的单体，其单体是CH3CH2CH(OH)COOH，故C正确；
D．PHB是聚酯类高分子，通过缩聚反应制得，故D错误；
故选C。
5．A
【详解】A．塑料在自然环境下不易分解，长时间在自然界中存留，造成“白色污染”，A正确；
B．包装食品的塑料是聚乙烯，聚氯乙烯塑料会释放氯元素，产生有毒物质，B错误；
C．天然纤维可以再加工，C错误；
D．硫化橡胶含硫元素，塑料、纤维制品没有硫元素，D错误；
故本题选A。
6．A
【详解】A．棉花、羊毛属于天然纤维，选项A错误；
B．利用农林产品中的纤维素可加工成黏胶纤维，选项B正确；
C．合成纤维具有强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀等优良性能，选项C正确；
D．聚丙烯纤维由丙烯发生加聚反应生成，选项D正确；
答案选A。
7．D
【详解】A．分子中含羧基和氨基，含两种官能团，A正确；
B．分子中含羧基(能与NaOH溶液反应)，B正确；
C．分子中含有氨基(能与盐酸反应)，C正确；
D．能发生缩聚反应生成蛋白质，而非加聚反应，D错误；
答案选D。
8．C
【详解】A．烯烃、炔烃等小分子可发生加聚反应生成高分子化合物，二元醇、二元羧酸或二元羧酸与二元胺类有机物或氨基酸类有机物等可发生缩聚反应生成高分子化合物，高分子化合物简称聚合物或高聚物，A正确；
B．的链节为，酯基水解可得到单体是HOCH2CH2OH与，B正确；
C．聚乙烯是由乙烯发生加聚反应生成，因为聚乙烯由多条碳原子数不同的链构成，所以聚乙烯属于混合物，C不正确；
D．高分子化合物若由动植物体内合成，则为天然高分子化合物，若通过人工方法合成，则为合成高分子化合物，D正确；
故选C。
9．B
【详解】A．聚乙炔是由单键和双键交替组成的塑料，具有电子容易流动的性质，用I2做掺杂后可制备导电高分子材料，选项A正确；
B．具有网状结构的高分子不能加热熔融，只能一次成型，因此网状结构的酚醛树脂不可以进行热修补，选项B错误；
C．聚丙烯酸钠 (单体为CH2=CHCOONa) 是一种高性能吸水树脂，可在干旱地区用于农业、林业、植树造林时的抗旱保水，选项C正确；
D．顺丁橡胶主要用于轮胎、制鞋、高抗冲聚苯乙烯以及ABS树脂的改性等方面，选项D正确；
答案选B。
10．D
【详解】A．由于该塑料属于线性结构，故PBT具有热塑性，受热会熔化，A正确；
B．PBT 的单体有对苯二甲酸和1，4-丁二醇HOCH2CH2CH2CH2OH两种，B正确；
C．和HOCH2CH2CH2CH2OH生成和水，属于缩聚反应，C正确；
D．由题干的结构简式可知，1 ml PBT与NaOH溶液反应时，最多可消耗2n ml NaOH溶液，D错误；
故答案为：D。
11．C
【详解】聚乳酸是由乳酸发生缩聚反应生成的高聚酯，属于有机物，故选：C。
12．A
【详解】A．由Y的结构可知，Y中只有苯环能与发生加成反应，则与足量的反应，最多消耗，A项错误；
B．对比X、Y的结构可知，X中含有酚羟基而Y中没有，X遇溶液发生显色反应呈紫色，则可以用溶液检验Y中是否混有X，B项正确；
C．X中含有酚羟基，且在苯环上酚羟基的邻位碳原子上有氢原子，所以在一定条件下，X可与发生缩聚反应生成高聚物，C项正确；
D．Y中酯基水解生成的羧基、酚羟基及酰胺基水解生成的羧基都可以和反应，则与足量溶液反应时，最多能消耗，D项正确；
故选A。
13．D
【分析】根据聚异戊二烯的结构简式，可知其单体为，链节为中括号里的重复单元：。
【详解】A．根据分析，单体是，A错误；
B．根据分析，其链节为，B错误；
C．聚异戊二烯中含双键，能使溴水褪色，聚乙烯不含双键，不能使溴水褪色，C错误；
D．当有机化合物分子中含有碳碳双键且与每个双键碳原子所连的另外两个原子或原子团不同时，就存在顺反异构现象，聚异戊二烯中每个双键碳上连接的原子或原子团都不相同，故存在顺反异构，D正确；
故选D。
14．C
【分析】结合链节中含有两个碳原子可得该高分子是由含有碳碳双键的有机物单体合成的，其单体结构为。
【详解】A．根据该高分子的结构简式可知，该高分子是其单体通过加聚反应生成的，故A错误；
B．因为该物质为高分子，无法确定0.1ml该物质中含有C原子的物质的量，故无法确定完全燃烧生成二氧化碳的量，B错误；
C．该物质在酸性条件下的水解产物中有乙二醇，乙二醇可作为汽车发动机的抗冻剂，故C正确；
D．该物质的一个链节中含有三个酯基，水解产生的羧基均能与氢氧化钠反应，其中一个酯基水解后产生酚羟基，酚羟基也可与氢氧化钠反应，故1ml该物质与足量NaOH溶液反应，最多可消耗4n ml NaOH，D错误；
故选D。
15．AC
【分析】的结构中含有碳碳双键，因此能发生加聚反应生成B，B的结构为，B发生水解后生成C，C的结构为 ，C和甲醛发生反应生成，以此解答。
【详解】A．的结构中含有碳碳双键，因此能发生加聚反应生成B，B的结构为，A项正确；
B．由B的结构可知，B的链节中只含有酯基一种官能闭，B项错误；
C．由B的结构可知，只要计算其链节的相对质量，根据平均相对分子质量=链节的相对质量×聚合度，可以计算出聚合度，C项正确；
D．一个维纶的链节需要2个聚乙烯醇的链节和1分子甲醛发生缩合，脱去1分子水，所以反应的方程式为： +nHCHO ，D项错误；
故选AC。
16．(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。
17．(1)催化剂
(2)B
(3) 缩聚反应
(4)反应过程中，少部分苯酚被氧化
【详解】（1）浓盐酸在反应中起催化剂的作用。
（2）制取酚醛树脂的温度为100℃，可以采用沸水浴，故选B。
（3）苯酚和甲醛发生缩聚反应生成酚醛树脂和水，化学方程式为： 。
（4）制取酚醛树脂的原料苯酚易被空气中的氧气氧化呈粉红色，所以得到的酚醛树脂常显粉红色。
18． 直形冷凝管 甲醛和氨基乙酸酯的配比为1.00、温度为80℃ 干燥有机物 nNC—CH2—COOCH2CH2CH2CH3+nHCHO+nH2O ad
【分析】氰基乙酸酯(NC—CH2—COOR)和甲醛在碱催化下发生聚合反应生成和水，，再裂解得到最终产物。
【详解】(1)根据仪器构造可知，图2中的仪器a名称为直形冷凝管。
(2)根据图3可知，当甲醛和氨基乙酸酯的物质的量之比为1.00、温度为80℃时，收率最高，所以制备该医用胶单体的最佳条件为甲醛和氨基乙酸酯的配比为1.00、温度为80℃。
(3)发生第一步反应时生成了水，步骤3中加入五氧化二磷的目的是除去中间产物中的水。
(4)根据核磁共振氢谱图(H-NMR)可知，该医用胶单体有6种不同化学环境的氢原子，个数比为1:1:2:2:2:3，所以该有机物的结构简式为。
(5)步骤1是氰基乙酸丁酯(NC—CH2—COOCH2CH2CH2CH3)和甲醛在碱催化下发生聚合反应，发生反应的化学方程式为：nNC—CH2—COOCH2CH2CH2CH3+nHCHO+nH2O。
(6)氰基能发生水解生成羧基，所以可以用稀盐酸和湿润湿润的蓝色石蕊试纸检验医用胶单体中的氰基，故选用的实验用品是ad。
19．(1)
(2) H2C=CHCOOH＋H2O 消去反应 取代反应(或酯化反应)
(3)
【分析】A在浓硫酸存在下既能和乙醇反应，又能和乙酸反应，说明A中既有羧基又有羟基，A催化氧化的产物不能产生银镜反应，说明羟基不在碳链的端点，根据A的化学式，可推知A的结构简式为，根据反应条件可知B为、D为，E能使溴水褪色，说明其分子结构中含碳碳双键，A发生消去反应，E为H2C=CHCOOH、；F为六元环状化合物，结合F的分子式可知，F是由2分子A发生酯化反应生成的，F为。A分子中既有羧基又有羟基，可以发生酯化反应生成链状的高分子化合物，其链节为最小的重复单元，据此分析解题。
【详解】（1）由分析可知，化合物A的结构简式为：，B的结构简式为：，D的结构简式为：，故答案为：；；；
（2）由分析可知，A的的结构简式为：，E的结构简式为H2C=CHCOOH，故A到E的反应方程式为：H2C=CHCOOH＋H2O，反应类型属于消去反应，F的结构简式为：，故A到F的反应方程式为：，反应类型为取代反应或酯化反应，故答案为：H2C=CHCOOH＋H2O；消去反应；；取代反应或酯化反应；
（3）A分子中既有羧基又有羟基，可以发生酯化反应生成链状的高分子化合物，其链节为最小的重复单元，在一定条件下，若干个A分子在浓硫酸作用下，可以反应生成一种链状的高分子化合物(聚酯)，则三分子A相互反应生成链状物质的结构简式：，并根据得到的结构简式分析该高分子化合物最小的重复单元(链节)可表示为：故答案为：；。
20．(1) 羧基
(2)nCH3CH=CHCOOH
(3) 错误 错误
(4)2
【分析】化合物A（）经过反应①得到PHB（），反应①是缩聚反应；根据题（2）可知，，化合物A也可经两步反应制备高聚物C，已知B能使溴水褪色，且结构中含有甲基，则B为CH3CH=CHCOOH，反应②为消去反应；B再发生反应③得到C，C为，反应③为加聚反应。
【详解】（1）-OH的电子式的电子式为；-COOH的名称是羧基。
（2）由分析可知，B为CH3CH=CHCOOH，C为，反应③的化学方程式为nCH3CH=CHCOOH。
（3）①PHB是聚合物，属于混合物，没有固定的熔沸点，①错误；
②PHB和化合物C的化学式都是(C4H6O)n，但二者的聚合度n不同，故二者不是同分异构体，②错误。
（4）D是A的具有相同官能团的同分异构体，两分子D在浓硫酸加热条件下，可生成六元环酯F(C8H12O4)，则D中的-COOH和-OH需连在同一个C原子上，故符合该条件的D有2种，分别是、。