化学选择性必修3第二节 高分子材料精品当堂达标检测题

第二节　高分子材料

课后·训练提升

基础巩固

1.现有两种聚合物A、B,A能溶于苯、四氯化碳等有机溶剂,并加热到一定温度下熔融成黏稠状的液体,B难溶于任何溶剂,加热不会变软或熔融,则下列叙述中不正确的是(　　)。

A.聚合物A可能具有弹性,而聚合物B没有弹性

B.聚合物A一定是线型结构高分子材料

C.聚合物A一定是网状结构高分子材料

D.聚合物B一定是网状结构高分子材料

答案:C

解析:A具有热塑性,应是线型结构,因而A可能有弹性和一定的溶解性;B具有热固性,应是网状结构,没有弹性,一般也难溶解于溶剂。

2.下列材料中属于功能高分子材料的是(　　)。

①有机玻璃　②合成橡胶　③高分子分离膜　④生物高分子材料　⑤隐身材料　⑥液晶高分子材料　⑦导电高分子材料　⑧智能高分子材料

A.①③④⑥⑧

B.②④⑥⑦⑧

C.③④⑤⑥⑦⑧

D.①②③⑤⑦

答案:C

解析:塑料、合成橡胶、合成纤维属三大传统合成材料,有机玻璃属于传统合成材料中的塑料;③高分子分离膜、④生物高分子材料、⑤隐身材料、⑥液晶高分子材料、⑦导电高分子材料、⑧智能高分子材料都属于功能高分子材料。

3.(2020安徽安庆期末教学质量检测)邮票爱好者常常将邮票剪下来浸入水中,以去掉邮票背面的黏合剂。该黏合剂的成分可能是(　　)。

A.

B.

C.

D.

答案:B

解析:邮票剪下来浸入水中,可以去掉邮票背面的黏合剂,说明水和黏合剂可相溶,根据选项中物质的结构可以知道,四种物质中只有中含有亲水基团羟基(—OH)。

4.下列有关功能高分子材料的用途的叙述中,不正确的是(　　)。

A.高吸水性树脂主要用于干旱地区抗旱保水、改良土壤、改造沙漠

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淡化

答案:D

解析:保水剂是一种强吸水树脂,在短时间内吸收自身质量几百倍至上千倍的水分,高吸水性树脂可作保水剂,A项正确;离子交换树脂是带有官能团(有交换离子的活性基团)、一般是网状结构、难溶于水的高分子,主要用于分离和提纯物质,B项正确;医用高分子材料是指用以制造人体内脏、体外器官、药物剂型及医疗器械的聚合物材料,可用于制造医用器械和人造器官,C项正确;聚乙炔膜属于导电高分子,主要用于电子元件,D项错误。

5.PVDC是聚偏二氯乙烯塑料的英文缩写,其结构简式为。PVDC可以承受高温蒸煮,对热量具有高阻隔性能。下列说法中正确的是(　　)。

A.PVDC由单体CCl2CH2发生加聚反应生成

B.PVDC由单体CCl3CH3发生缩聚反应生成

C.PVDC和合成单体都能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色

D.PVDC的单体可以发生加成反应和消去反应,不能发生取代反应

答案:A

解析:PVDC的链节为—CCl2—CH2—,其合成单体为CCl2CH2,发生加聚反应生成PVDC,A项正确,B项错误;CCl2CH2含有碳碳双键,能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色,但PVDC不能,C项错误;CCl2CH2含有碳碳双键和Cl原子,能发生加成反应、消去反应和水解反应等,水解反应属于取代反应,D项错误。

6.丁苯橡胶是合成橡胶的一种,其结构简式为。下列说法中正确的是(　　)。

A.丁苯橡胶的单体是

B.丁苯橡胶是CH2CHCHCH2和

通过加聚反应制得的

C.丁苯橡胶制造的塑料瓶可用于盛装溴水或酸性高锰酸钾溶液

D.丁苯橡胶中含有不饱和键,容易发生老化

答案:D

解析:由丁苯橡胶的结构简式可知,应为CH2CHCHCH2和发生加聚反应生成的,分子中含有CC,可与溴水、酸性高锰酸钾溶液反应。

7.尼龙66是一种重要的合成纤维,是由己二酸

[HOOC(CH2)4COOH]与己二胺[H2N(CH2)6NH2]在一定条件下聚合而成。下列有关叙述中不正确的是(　　)。

A.合成尼龙66和聚乙烯的反应类型不同

B.尼龙66是线型结构高分子,耐磨性和强度较高

C.尼龙66的结构简式:

D.尼龙66的化学性质稳定,不能发生氧化反应、水解反应

答案:D

解析:己二酸含2个—COOH,己二胺含2个—NH2,两者发生缩聚反应生成尼龙66,聚乙烯由乙烯发生加聚反应生成,A项正确;尼龙66属于合成纤维,是线型结构高分子,具有耐磨性和强度高等优良性能,B项正确;结合缩聚反应机理及合成单体的结构推知,尼龙66的结构简式为,C项正确;尼龙66分子中含有酰胺键(),一定条件下可发生水解反应,尼龙66在空气中能燃烧,属于氧化反应,D项错误。

8.(1)有机合成材料的出现是材料发展史上的一次重大突破。人们常说的三大合成材料是指　　　 　　、　　 　　　和　 　　　　。 

(2)超导材料是具有零电阻和反磁性的物质,以Y2O3、BaCO3和CuO为原料经研磨烧结可合成一种高温超导物质Y2Ba4Cu6Ox,假设在研磨烧结过程中各元素的化合价无变化,则x的值为　　　　。 

(3)我们穿的衣服通常是由纤维织成的,常见的纤维有棉花、羊毛、涤纶等。用灼烧法可初步鉴别三种纤维,给三种纤维编号后,分别灼烧产生的气味如下:

则羊毛、棉花的编号分别为　　　　。 

答案:(1)塑料　合成纤维　合成橡胶

(2)13

(3)③②

解析:(1)三大合成材料是指塑料、合成橡胶和合成纤维。

(2)由Y2O3、BaCO3和CuO求出各元素的化合价:Y为+3价,Ba为+2价,Cu为+2价,根据化合物中元素的化合价代数和为0,Y2Ba4Cu6Ox中3×2+2×4+2×6-2x=0,x=13。

(3)棉花的主要成分是纤维素,与纸的主要成分相同,燃烧时有烧纸的气味;羊毛的主要成分是蛋白质,与羽毛的成分相同,燃烧时有烧焦羽毛的气味;涤纶属于合成纤维,燃烧时有特殊的刺激性气味。

9.聚酰胺纤维X是一种新型超高性能纤维,它的阻热和防火性能十分出色,其结构简式为。下面是聚酰胺纤维X的一种合成路线(部分反应未注明条件):

ABCDEFX

请回答下列问题:

(1)写出A的结构简式:　　　　　　　。 

(2)写出符合下列条件的有机化合物的结构简式:　　　　　　　　　　。

①属于A的同分异构体

②苯环上的一元取代物有3种结构

(3)写出反应类型:

①AB:　　　　　　; 

②G+HM:　　　　　　。 

(4)生成B的同时可能生成另一种同分异构体,其结构简式为　           。

(5)写出生成X的化学方程式:                     　。 

答案:(1)

(2)、

(3)①取代反应　②缩聚反应

(4)

(5)n+n+(2n-1)H2O

解析:(2)A有三种同分异构体:邻二甲苯、间二甲苯和乙苯,其中苯环上的一元取代物有3种结构的有间二甲苯和乙苯。

(3)对二甲苯与Cl2在光照条件下发生取代反应;G+HM,M为高分子,结合M的结构简式可知,该反应为缩聚反应。

(4)AB的转化过程中,Cl2可能与同一个甲基上的H原子发生二氯取代,故B的同分异构体的结构简式为。

(5)由M的结构简式及题中转化关系可知,G为,F为,E为。X的结构简式为,G与H生成X,则H是。

能力提升

1.塑料经改造后能像金属一样具有导电性,要使塑料聚合物导电,其内部的碳原子之间必须交替地以单键和双键结合(再经掺杂处理)。目前导电聚合物已成为物理学家和化学家研究的重要领域。由上述分析,下列聚合物经掺杂处理后可以制成“导电塑料”的是(　　)。

A.CH2—CHCH—CH2

B.

C.

D.

答案:B

解析:“导电塑料”的结构要求是内部的碳原子之间必须交替地以单键和双键结合,所以根据结构简式可知,B是聚丙炔。

2.在自然环境中,一次性使用的聚苯乙烯材料带来的“白色污染”尤为突出,这种材料难以分解,处理麻烦。最近研制出一种新型的材料能代替聚苯乙烯,它是由乳酸缩聚而生成的,这种材料可在乳酸菌作用下降解。下列关于聚乳酸(结构简式为)的说法正确的是(　　)。

A.聚乳酸是一种纯净物

B.其聚合方式与苯乙烯相似

C.其单体为CH3—CH2—COOH

D.聚乳酸是一种线型高分子材料

答案:D

解析:从聚乳酸结构可知,聚乳酸是高分子,因高分子中的n值不固定,故其为混合物,故A项错误;根据聚乳酸的结构可知,该物质是乳酸中的羟基和羧基脱水的产物,属于缩聚反应,聚苯乙烯是由单体中的碳碳双键加聚而成,故B项错误;为聚乳酸的单体,故C项错误;聚乳酸是由羟基、羧基缩聚生成的高分子,是一种线型高分子材料,具有线型高分子的性质,故D项正确。

3.下列关于聚酯纤维的说法正确的是(　　)。

A.聚酯纤维的化学成分与羊毛相同

B.0.1 mol该物质与氢氧化钠溶液反应消耗0.2 mol NaOH

C.该聚酯纤维单体为对苯二甲酸和乙二醇

D.由单体合成聚酯纤维的反应属加聚反应

答案:C

解析:羊毛主要成分是蛋白质,属于天然有机高分子。而聚酯纤维是由乙二醇(HO—CH2—CH2—OH)与对苯二甲酸()通过缩聚形成的,所以其化学成分不同,故A项错误;0.1 mol聚酯纤维属于高分子,内含的酯基数目不确定,不能计算消耗的NaOH的物质的量,故B项错误;聚酯纤维单体是乙二醇

(HO—CH2—CH2—OH)与对苯二甲酸(),故C项正确;乙二醇(HO—CH2—CH2—OH)与对苯二甲酸()分子间发生酯化反应,为缩聚反应,故D项错误。

4.一种用于隐形眼镜材料的聚合物片段如图所示,下列关于该高分子说法正确的是(　　)。

A.氢键对该高分子的性能没有影响

B.该高分子的结构简式为

C.完全水解得到的有机高分子,含有的官能团为羧基和碳碳双键

D.完全水解得到的小分子有机化合物的核磁共振氢谱有4组峰

答案:B

解析:氢键使聚合物长链相连,影响该高分子的性能,如硬度增大等,A项错误;完全水解得到的有机高分子为,只含羧基,C项错误;完全水解后得到的小分子有机化合物为HOCH2CH2OH,核磁共振氢谱有2组峰,D项错误。

5.水凝胶材料要求具有较高的含水率,以提高其透氧性能,在生物医学上有广泛应用。由N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和甲基丙烯酸β-羟乙酯(HEMA)合成水凝胶材料聚合物A的路线如下图:

下列说法正确的是(　　)。

A.NVP具有顺反异构

B.聚合物A因含有—OH而具有良好的亲水性

C.HEMA和NVP通过缩聚反应生成聚合物A

D.制备过程中引发剂浓度对含水率影响关系如下图,聚合过程中引发剂的浓度越高越好

答案:B

解析:NVP分子中含有—CHCH2,其中一个碳原子连有2个H原子,该分子不存在顺反异构,A项错误;聚合物A分子中含有—OH,能与水形成氢键,故具有良好的亲水性,B项正确;HEMA与NVP合成聚合物A时,无小分子生成,故该反应是加聚反应,C项错误;由图可知,引发剂浓度在1.6%左右时,含水率达到最大值,随后引发剂浓度增大,含水率下降,D项错误。

6.下图是用常见有机化合物A(CH3OH)合成吸水材料与聚酯纤维的流程:

已知:①

②RCOOR'+R″OHRCOOR″+R'OH(R、R'、R″代表烃基)

回答下列问题:

(1)B中含氧官能团的名称是　　　　。D和E的结构简式分别是　　　　　　、　　　　　　　　　　。 

(2)DE的反应类型是　　　　　　　　;生成吸水材料的反应类型是　                        。 

(3)F+AG的化学方程式是                      　。 

(4)CH3COOH+CH≡CHB的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　,反应类型是　　　　　　　　。 

(5)B生成高分子C的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(6)G聚酯纤维的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　,反应类型是　　　　　　　　。 

答案:(1)酯基　CH3Br　

(2)取代反应　取代反应(或水解反应)

(3)+2CH3OH+2H2O

(4)CH3COOH+CH≡CH加成反应

(5)

(6)n+n+(2n-1)CH3OH　缩聚反应

解析:根据已知信息及物质之间的转化关系可以推断:A为CH3OH,B为,C为,D为CH3Br,E为,F为。

7.阿司匹林(化合物L)是人们熟知的解热镇痛药物。一种长效、缓释阿司匹林(化合物P)的合成路线如图所示:

已知:①HC≡CH+RCOOHRCOOCHCH2

②RCOOR'+R″OHRCOOR″+R'OH

(1)B中的官能团是　　　　。 

(2)C的结构简式是　　　　　　。 

(3)DE的反应类型是　　　　　　　　。 

(4)EG的化学方程式是                      　。 

(5)已知:H是芳香族化合物。在一定条件下2BK+H2O,K的核磁共振氢谱只有一组峰。JL的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(6)L在体内可较快转化为具有药效的J,而P与L相比,在体内能缓慢持续释放J。

①血液中J浓度过高能使人中毒,可静脉滴注NaHCO3溶液解毒。请用化学方程式解释NaHCO3的作用:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

②下列说法正确的是　　　　(填字母)。 

A.P中的酯基在体内可缓慢水解,逐渐释放出J

B.P在体内的水解产物中没有高分子

C.将小分子药物引入高分子中可以实现药物的缓释功能

答案:(1)羧基

(2)HC≡CH

(3)加聚反应

(4)+nC2H5OH+

(5)++CH3COOH

(6)①+NaHCO3+CO2↑+H2O　②AC

解析:A为乙醇,经过连续氧化后得到B,B一定为乙酸。由题干中提示的反应①,推测B(乙酸)与C的反应即羧酸与炔烃的反应,那么D的结构中含有碳碳双键,所以由D生成E即碳碳双键的加聚反应。结合E的分子式可知,单体D中含有共计4个碳原子,那么C即为乙炔,E的结构确定为。由题干中提示的反应②可知,E与乙醇反应后生成G(聚乙烯醇)和乙酸乙酯。G(聚乙烯醇)与L酯化可以得到P,由P的结构逆推出L即为乙酰水杨酸。J与K反应生成乙酰水杨酸的同时,也生成了乙酸;再结合题干中的信息可知,K即为乙酸酐,那么J为水杨酸。由J的结构最终可以推出H即为苯酚。

(1)通过分析可知,B为乙酸,官能团名称为羧基。

(2)通过分析可知,C即为乙炔,结构简式为HC≡CH。

(3)D生成E的反应即CH3COOCHCH2生成的加聚反应。

(4)E生成G的反应即与乙醇生成乙酸乙酯和聚乙烯醇的反应。

(5)通过分析可知JL的反应,即水杨酸与乙酸酐反应生成乙酰水杨酸和乙酸的反应。

(6)①J为水杨酸,含有酚羟基和羧基,其中能与NaHCO3反应的仅为羧基,酚羟基无法与NaHCO3反应。

②P中含有两个酯基,均发生水解后即可得到水杨酸,A项正确;P在人体内水解后可以得到聚乙烯醇这种高分子,B项错误;通过将小分子药物引入高分子中,可以起到药物缓释的作用,C项正确。