第五章合成高分子单元练习

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第五章合成高分子单元练习2022-2023学年高三化学人教版（2019）选择性必修3一、单选题（本大题共15小题，共45.0分）1. 某柔性屏手机的电池采用有机高聚物做固态电解质，该高聚物的结构片段如图。下列说法正确的是(    )A. 合成高聚物的反应为缩聚反应B. 氢键对高聚物的性能没有影响C. 高聚物的单体是D. 高聚物在NaOH溶液中水解的产物之一是2. 梯形聚合物是由2个以上的单链相连而成一条梯状大分子的聚合物。某梯形聚合物BBL的结构简式如图所示，可由A和B两种物质缩聚而成，下列说法正确的是(    )A. BBL的链节有顺反异构B. 化合物B属于芳香族化合物，可溶于水，其水溶液显碱性C. BBL平均每个链节中有6个环D. A分子中所有原子共平面，1mol A水解时最多可与2mol NaOH反应3. 下列说法错误的是(    )A. 聚碳酸酯可通过缩聚反应制得B. 合成高聚物的单体一共有三种C. 已知：，则合成的原料可以是1−丁炔和2−异丙基−1，3−丁二烯D. 某中性有机物C8H16O2在稀硫酸的作用下加热得到X和Y两种有机物，Y经氧化可最终得到X，则Y的结构有2种4. 可生物降解的高分子材料聚苯丙生(L)的结构片段如图。   下列有关L的说法不正确的是(    )A. 制备L的单体分子中都有两个羧基 B. 制备L的反应是缩聚反应C. L中的官能团是酯基和醚键 D. m、n、p和q的大小对L的降解速率有影响5. 下列高聚物由两种单体缩聚而成的是(    )A. B. C. D. 6. 某高分子的结构简式为，下列叙述中，不正确的是(    )A. 1 mol该有机化合物与NaOH溶液完全反应时，消耗1 molNaOHB. 该有机化合物水解所得的产物都不能发生加成反应C. 该有机化合物可通过加聚反应生成D. 该有机化合物的单体分子中含有碳碳双键7. 尼龙−6可由己内酰胺()一步合成，结构片段如图所示，表示链的延伸。下列说法正确的是(    )A. 氢键对尼龙−6的性能没有影响B. 尼龙−6的链节为C. 由己内酰胺合成尼龙−6的过程中脱去水分子D. 己内酰胺的水解产物只能与NaOH溶液发生酸碱反应8. 关于下列三种常见高分子材料的说法正确的是 (    )          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. 涤纶是由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9. 医用胶能够在常温、常压下发生加聚反应，快速黏合伤口，且黏合部位牢固，它的结构中含有a−氰基丙烯酸酯(结构如图所示)。下列关于医用胶的说法正确的是(    )A. 碳碳双键发生加聚反应使医用胶形成网状结构B. 氰基和酯基使碳碳双键活化，更易发生加聚反应C. 医用胶中含有极性基团，故水溶性很好D. 医用胶与皮肤黏合牢固只靠氰基与蛋白质分子间形成的氢键10. 以纤维素为原料合成PEF塑料路线如图。下列有关说法错误的是(    )A. 纤维素是天然高分子化合物B. 葡萄糖和果糖互为同分异构体C. 可用酸性KMnO4溶液直接将5−HMF氧化为FDCAD. PEF可由FDCA和乙二醇缩聚而得11. 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. 聚维酮碘是一种水溶性物质 D. 聚维酮在一定条件下能发生水解反应12. 已知某高分子化合物的结构简式为，现有4种有机物：①，②，③，④CH3—CH=CH—CN。其中可用于合成该高分子化合物的是(    )A. ①③④ B. ①②③ C. ①②④ D. ②③④13. 凯夫拉是一种高强度、耐腐蚀的芳纶纤维，军事上称其为“装甲卫士”，但长期浸渍在强酸或强碱溶液中强度有所下降，以下是凯夫拉的两种结构：下列说法不正确的是(    )A. PMTA和PPTA互为同分异构体B. “芳纶1313”“芳纶1414”中的数字表示苯环上取代基的位置C. 凯夫拉在强酸或强碱中强度下降，可能与—CONH—的水解有关D. 以和为原料制备PPTA的反应为缩聚反应14. 对苯二甲酸是石油化工产品，不可再生，可用2，5−呋喃二甲酸部分替代。5−羟甲基糠醛()可由葡萄糖或果糖脱水生成，再经一定反应得到的2，5−呋喃二甲酸可参与生成高分子P()下列说法中正确的是(    )A. 合成P的化学方程式中，P和H2O的化学计量数之比为1:2x+2yB. P是由4种单体合成的C. 2，5−呋喃二甲酸可发生加成、酯化、消去反应D. 1 mol 5−羟甲基糠醛最多可以与2molH2发生加成反应15. 有机化合物M的结构简式如图所示。下列有关M的说法正确的是(    )A. M与乳酸()互为同系物B. M分子中最多有11个原子共平面C. M可发生取代反应、氧化反应、加成反应和聚合反应D. M分别与足量的Na和NaHCO3充分反应生成的气体在同温同压下体积之比为2:1二、简答题（本大题共3小题，共24.0分）16. 以石油裂解气为原料，合成化工原料丁烯二酸的路线如下：(1)A的名称是 ______。(2)B→D的反应试剂为 ______，反应类型是 ______。(3)步骤a、b的目的是 ______。(4)F的结构简式是 ______。(5)丁烯二酸可用于生产多种聚合物，聚丁烯二酸为盐碱地土壤改良剂，聚丁烯二酸乙二酯可用于神经组织的3D打印。①丁烯二酸存在顺反异构体，顺式丁烯二酸的结构简式为 ______。②聚合物M的结构简式为 ______，反应类型为 ______。③由丁烯二酸与乙二醇反应生成聚合物N的化学方程式为 ______。17. 由玉米芯制取的糠醛是一种广泛使用的化工原料。玉米芯的主要成分多缩戊糖是一种多糖，在硫酸或盐酸等催化剂的作用下能转化为戊糖，戊糖再在高温下经脱水环化生成糠醛()。通常条件下，糠醛是无色油状液体，在空气中易变成黄棕色，能溶于丙酮、苯、乙醚等有机溶剂中，能与水部分互溶。糠醛用途广泛，如：用糠醛替代甲醛与苯酚在酸或碱催化下合成酚醛树脂，可用作砂轮、砂纸、砂布的黏合剂；糠醛的氧化产物己二酸是合成锦纶纤维的重要单体；糠醛在以CuO−Cr2O3作为催化剂并加热、加压的条件下，可制得糠醇()，糠醇可以合成多种树脂。此外，糠醛还是合成香料、药物、染料等的原料。 根据上述材料，结合所学知识，回答以下问题：(1)糠醛的分子式是________，其核磁共振氢谱中会出现________组峰。(2)下列有关说法正确的是________(填字母)。a.糠醛在空气中易被氧化而变色b.可以用分液法分离糠醛和丙酮的混合物C.1 mol糠醛最多可与3 mol氢气加成d.可以用糠醛萃取溴水中的溴(3)糠醛制取糠醇的化学方程式是___________________________________________。(4)写出己二酸与另一单体合成锦纶纤维()的化学方程式__________________________________________________________________________________________。18. 合成高分子材料用途广泛、性能优异，其功能与分子结构有密切的关系。下面是几种高分子材料的结构简式：(1)A是天然橡胶的主要成分，易老化，A中含有的官能团的名称是________，天然橡胶________(填“能”或“不能”)使酸性高锰酸钾溶液褪色。(2)B的单体是苯酚和________，这两种单体在碱的催化下，可生成网状高分子化合物，俗称电木，是_________(填“热塑性”或“热固性”)塑料。(3)C与NaOH溶液在一定条件下反应，生成高吸水性树脂，该树脂的结构简式为__________。(4)D是涤纶，可由两种单体在一定条件下合成，该合成反应的化学方程式是_________________________。三、推断题（本大题共2小题，共20.0分）19. 氟他胺G是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃A制备G的合成路线如下：回答下列问题：(1)A的结构简式为_________。(2)③的反应试剂和反应条件分别是________，该反应的类型是________。(3)⑤的反应方程式为_____。吡啶是一种有机碱，其作用是______。(4)G的分子式为___________。(5)H是G的同分异构体，其苯环上的取代基与G的相同但位置不同，则H可能的结构有____种。20. 环氧树脂因其具有良好的机械性能、绝缘性能以及与各种材料的粘结性能，已广泛应用于涂料和胶黏剂等领域。下面是制备一种新型环氧树脂G的合成路线：已知以下信息：①②③回答下列问题：(1)A是一种烯烃，化学名称为________，C中官能团的名称为________、________。(2)由B生成C的反应类型为________。(3)由C生成D的反应方程式为____________________。(4)E的结构简式为________。(5)E的二氯代物有多种同分异构体，请写出其中能同时满足以下条件的芳香化合物的结构简式________、________。①能发生银镜反应；②核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积比为3:2:1。(6)假设化合物D、F和NaOH恰好完全反应生成1 mol单一聚合度的G，若生成的NaCl和H2O的总质量为765 g，则G的n值理论上应等于________。答案和解析1.【答案】D 【解析】【分析】本题考查有机物的结构与性质，为高频考点，把握高分子的结构、加聚反应为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意加聚反应与缩聚反应的区别、等效氢的判断及应用，题目难度不大。【解答】有机高聚物的结构片段发现可知，是加成聚产物，氢键是分子间作用力，合成有机高聚物的单体是。A.合成高聚物的反应为加聚反应，故A错误；B.氢键是分子间作用力，能提高高聚物的稳定性，故B错误；C.由分析可知，高聚物的单体是，故C错误；D.高聚物含肽键，在NaOH溶液中水解，官能团转变为氨基和羧基，羧基和氢氧化钠反应生成羧酸钠，因此产物之一是，故D正确。  2.【答案】A 【解析】【分析】根据题干信息，BBL由A、B两种物质聚合而成，根据A、B的结构简式分析可得，BBL的链节为(红色部分)，据此解答问题。【解答】A.BBL的链节为，存在顺反异构，反式结构为，A正确；B.化合物B含有苯环，属于芳香族化合物，溶于水显酸性，B错误；C.由BBL的结构分析可知，其链节结构为，平均有7个环，C错误；D.苯环、酯基所有原子共平面，故A分子的所有原子共平面，1mol酯基与1mol NaOH反应，1mol A中含有4mol酯基，因此1mol A水解时最多可与4mol NaOH反应，D错误；答案选A。  3.【答案】B 【解析】A.聚碳酸酯可通过缩聚反应制得，故A正确；B.合成高聚物的单体一共有2种，单体为：CH2=CH−CH=CH2和，故B错误；C.已知：，则合成的原料可以是1−丁炔和2−异丙基−1，3−丁二烯，故C正确；D.某中性有机物C8H16O2在稀硫酸的作用下加热得到X和Y两种有机物，可知其为酯类，Y经氧化可最终得到X，说明X、Y中碳原子数相同，碳架结构相同，且Y应为羟基在碳链端位的醇，则Y的结构有CH3CH2CH2CH2OH、(CH3)2CHCH2OH这2种，故D正确；故选B。4.【答案】C 【解析】【分析】 本题考查高分子有机物的结构与性质，难度不大，解题的关键是对基础知识灵活运用。 【解答】 A.制备L的单体为、，每个单体都有两个羧基，故A正确； B.生成L时除了生成高分子化合物外还生成小分子水，所以该反应属于缩聚反应，故B正确； C.L中含有的官能团有−O−、，不存在酯基，故C错误； D.m、n、p、q的值影响聚苯丙生(L)的降解速率，故D正确。  5.【答案】C 【解析】【分析】本题考查了高分子化合物的组成和结构特点、加聚反应的相关概念的相关知识，试题难度不大。【解答】A. 的单体是2−甲基−1，3−丁二烯，只有一种单体，分子间加聚反应而成，故A错误；B.的单体为CH2=CH—CH=CH2和CH3CH=CH2，加聚反应而成，故B错误；C.是苯酚和甲醛缩聚而成，故C正确；D.可由NH2—CH2—COOH分子间脱水缩聚而成，故D错误；故选C。  6.【答案】A 【解析】【分析】 本题考查有机物的结构与性质，为高考常见题型，注意把握常见的官能团及性质的关系，熟悉烯烃、酯类的性质是解答的关键，注意高聚物单体的判断，题目难度不大。 【解答】 A.为高聚物，1 mol该有机物与NaOH溶液完全反应时，消耗NaOH n mol，故A错误； B.水解产物均不含碳碳不饱和键，不能发生加成反应，故B正确； C.对应的单体为CH2=CHOOCCH3，发生加聚反应生成，故C正确； D.该有机化合物的单体为CH2=CHOOCCH3，分子中含有碳碳双键，故D正确； 故选A。  7.【答案】B 【解析】A.氢键的存在可以使物质的熔沸点升高，即对尼龙−6的性能有影响，故A错误；B.由图可知尼龙−6的链节为，故B正确；C.由己内酰胺合成尼龙−6的过程中酰胺基断裂，重新组合成链状聚酰胺，没有脱去水分子，故C错误；D.己内酰胺的水解产物含有羧基和氨基，能与NaOH溶液和盐酸溶液发生酸碱反应，故D错误；故选：B。8.【答案】C 【解析】【分析】本题主要考查高分子化合物的概念与性质，着重基础知识的考查，题目难度不大。【解答】A项，顺丁橡胶、涤纶和酚醛树脂都属于合成高分子材料，故A错误；B项，顺丁橡胶的单体是1，3−丁二烯，其与反−2−丁烯的分子式不相同，不互为同分异构体，故B错误；C项，涤纶是由对苯二甲酸和乙二醇通过缩聚反应得到的，故C正确；D项，酚醛树脂的单体是苯酚和甲醛，故D错误。故选C。  9.【答案】B 【解析】分析：该有机物分子中含有碳碳双键、−CN、酯基，具有烯烃、腈、酯的性质，一定条件下能发生加成反应、加聚反应、氧化反应、水解反应、取代反应等，以此进行判断。A.碳碳双键发生加聚反应使医用胶形成链状结构，故A错误；B.氰基和酯基的吸电子能力强，可以使碳碳双键活化，更易发生加聚反应，故B正确；C.该医用胶中的氰基和酯基具有强极性，但其形成的聚合物更易溶于有机溶剂，故C错误；D.氰基中的N原子能够与蛋白质中的氨基氢或羧基氢形成氢健，增强了分子间作用力，从而表现出强黏合性，故D错误；故选：B。本题考查有机物的结构与性质，为高频考点，把握官能团与性质、有机反应为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意选项D为解答的难点，题目难度不大。10.【答案】C 【解析】【分析】本题考查了有机物的合成、性质与应用，熟悉有机物结构组成是解题关键，题目难度不大。【解答】A.纤维素是由单糖聚合而成的高分子化合物，在自然界中广泛存在，属于天然高分子化合物，故A正确；B.葡萄糖和果糖的化学式均为C6H12O6，但二者结构不同，葡萄糖属于多羟基醛，果糖属于多羟基酮，属于同分异构体，故B正确；C. 5−HMF中含有碳碳双键，酸性高锰酸钾溶液可将碳碳双键氧化，故不能使用酸性 KMnO4溶液直接将 5−HMF氧化为  FDCA，故C错误；D.通过PEF的结构可知，PEF是由FDCA和乙二醇经过缩合反应制得的，故D正确；故选：C。  11.【答案】B 【解析】A对，聚维酮通过氢键与HI3形成聚维酮碘，由聚维酮碘的结构简式逆推聚维酮的结构简式为，则其单体为。B错，由聚维酮碘的结构简式可知，聚维酮分子由(2m+n)个单体聚合而成。C对，聚维酮碘是阴离子为I3−的离子化合物，聚维酮碘中的阳离子可与水分子形成氢键，“聚维酮碘的水溶液是一种常用的碘伏类缓释消毒剂”，则聚维酮碘是一种水溶性物质。D对，聚维酮中含有，在一定条件下能发生水解反应。12.【答案】C 【解析】如下图所示，将该高分子化合物的结构简式作虚线所示的“切割”“复原”，得单体CH3—CH=CH—CN、和，故C符合题意。13.【答案】A 【解析】A错，PMTA分子和PPTA分子的聚合度n与m不同，分子式不同，不属于同分异构体。B对，苯环上的两个取代基处于间位的为“1313”、处于对位的为“1414”。C对，—CONH—在强酸或强碱条件下可发生水解反应。D对，前者的—NH2脱H、后者脱—X，发生缩聚反应生成PPTA。14.【答案】A 【解析】由P的结构可知，生成1 mol P时有(2x+2y)mol羧基反应形成酯基，即有(2x+2y)mol水生成，故P和H2O的化学计量数之比为1:(2x+2y)，故A正确；由P的结构简式可知，形成P的单体为、、HOCH2CH2OH，故B错误；2，5−呋喃二甲酸的结构简式为，含有碳碳双键，能发生加成反应，含有羧基，可以发生酯化反应，不能发生消去反应，故C错误；5−羟甲基糠醛中的碳碳双键、醛基能与氢气发生加成反应，1 mol5−羟甲基糠醛最多可以与3 mol H2发生加成反应，故D错误。15.【答案】C 【解析】略16.【答案】(1)1，3−丁二烯 (2)NaOH水溶液；水解反应或取代反应 (3)保护碳碳双键，避免被O2氧化 (4)(5)① ②；加聚反应③nHOOC−CH=CH−COOH+nHOCH2−CH2OH→△浓硫酸+(2n−1)H2O 【解析】由D的结构简式可知，CH2=CHCH=CH2与Br2发生1，4−加成生成B为BrCH2CH=CHCH2Br，B再发生卤代烃的水解反应生成D，D与HCl发生加成反应生成E为，E发生醇的氧化反应生成F为，F发生消去反应、同时羧基与氢氧化钠发生中和反应生成G为NaOOCCH=CHCOONa，G酸化生成丁烯二酸。(1)A的结构简式为CH2=CH−CH=CH2，A的名称是：1，3−丁二烯。(2)B→D是BrCH2CH=CHCH2Br转化为HOCH2CH=CHCH2OH，反应试剂为：NaOH水溶液，反应类型是：水解反应或取代反应。(3)步骤a消除碳碳双键，步骤b又重新引入碳碳双键，而两步骤之间发生醇氧化为羧酸的反应，故步骤a、b的目的是：保护碳碳双键，避免被O2氧化。(4)由分析可知，F的结构简式是。(5)①丁烯二酸存在顺反异构体，顺式丁烯二酸中2个羧基位于碳碳双键的同一侧，顺式丁烯二酸的结构简式为：；②HOOCCH=CHCOOH发生加聚反应生成聚合物M，则M的结构简式为；③由丁烯二酸与乙二醇反应生成聚合物N的化学方程式为：nHOOC−CH=CH−COOH+nHOCH2−CH2OH→△浓硫酸+(2n−1)H2O。17.【答案】(1)C5H4O2；4 (2)ac (3)(4)nHOOC—(CH2)4—COOH+nH2N—(CH2)6—NH2→一定条件  【解析】【分析】 本题考查有机物的结构与性质，为高频考点，把握官能团与性质的关系、有机反应为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意信息的应用及高分子合成方法，题目难度不大。 【解答】 (1)由可知含有的C原子数为5、H原子数为4、O原子数为2，分子式为C5H4O2；结构不对称，含4种H，其核磁共振氢谱显示4组峰， 故答案为：C5H4O2；4 (2)a.糠醛是无色油状液体，在空气中易变成黄棕色，在空气中易被氧化而变色，故正确； b.糠醛和丙酮互溶，不能分液分离，故错误； c.中2个双键与−CHO均与氢气发生加成反应，则1mol糠醛最多可与3mol H2加成，故正确； d.糠醛含碳碳双键，与溴水发生加成反应，则不能作萃取剂，故错误； 故答案为：ac； (3)糠醛制取糠醇，−CHO转化为−OH，化学反应为+H2→加热加压CuO−Cr2O3， 故答案为：+H2→加热加压CuO−Cr2O3； (4)合成锦纶纤维，由己二酸与己二胺发生缩聚反应生成，反应为nHOOC—(CH2)4—COOH+nH2N—(CH2)6—NH2→一定条件， 故答案为：nHOOC—(CH2)4—COOH+nH2N—(CH2)6—NH2→一定条件 。  18.【答案】(1)碳碳双键；    能   (2)HCHO(或甲醛)；    热固性    (3)(4) 【解析】【解答】(1)天然橡胶中含有碳碳双键，所以能使酸性高锰酸钾溶液褪色。(2)B为酚醛树脂，是由苯酚和甲醛通过缩聚反应生成的；网状高分子化合物，是热固性塑料。(3)C中含有酯基，在氢氧化钠溶液中水解生成。(4)涤纶由对苯二甲酸和乙二醇发生缩聚反应生成。19.【答案】(1)               (2)浓硝酸、浓硫酸、加热；取代反应    (3)+吡啶→+HCl  ；吸收反应产物的HCl，提高反应转化率(4)C11H11O3N2F3(5)9 【解析】(1)反应①为取代反应，A的分子式为C7H8，A为芳香烃，即A的结构简式为；(2)C和D的结构简式对比，反应③应发生硝化反应，即反应试剂和条件是浓硝酸、浓硫酸、加热；该反应类型为取代反应；(3)对比E的结构简式和G的结构简式，反应⑤发生取代反应，即F的结构简式为，反应方程式为+吡啶→+HCl；吡啶是一种碱，而反应⑤生成HCl，吡啶与HCl反应，提高反应转化率；(4)根据G的结构简式，推出G的分子式为C11H11O3N2F3；(5)采用定二移一的原则，−CF3和−NO2处于邻位，另一个取代基进行移动，有4种，除去G本身，有3种，−CF3和−NO2处于间位，另一个取代基进行移动，有4种位置，−CF3和−NO2处于对位，另一个取代基有2种，共有9种。20.【答案】(1)丙烯    氯原子    羟基    (2)加成反应(3)(或)(4)    (5)、(6)8 【解析】(1)A有三个碳原子，且为烯烃，因此A的名称为丙烯；由B和HOCl生成的C为或，因此C中的官能团为氯原子和羟基。(2)由B和C的分子式以及反应试剂可知，该反应为加成反应。(3)C的结构简式为或，在NaOH作用下生成，该反应方程式为(或)(4)由生成物F以及信息①可知，E的结构简式为。(5)E的同分异构体是芳香族化合物，说明含有苯环；能发生银镜反应说明含有醛基；有三组峰说明有三种等效氢，有一定的对称性，三组峰的面积比为3:2:1，由此可写出满足条件的结构简式为、。(6)由题给信息②、③可知，要生成1 mol G，同时生成(n+2) mol NaCl和(n+2) mol水，即得(n+2) mol×(58.5+18) g⋅mol−1=765 g，解得n=8。名称芳纶1313(PMTA)芳纶1414(PPTA)结构简式