2024届鲁科版高考化学一轮复习第9章第4节生物大分子合成高分子有机合成作业含答案
展开第9章 第4节 生物大分子 合成高分子 有机合成
[基础练]
1.(2022·广东肇庆一中高三期中)近年来,我国在科技、军事、体育等领域取得了举世瞩目的成就。下列有关材料属于有机高分子材料的是( )
返回舱表面的高温结构陶瓷
纳米储锂材料中的石墨炔
“天机芯”高纯硅芯片
短道速滑服的聚氨酯材料
A
B
C
D
解析:高温结构陶瓷为新型无机非金属材料,A不符合题意;根据石墨炔的结构片段可知其为一种碳单质,不是有机高分子材料,B不符合题意;高纯硅为无机非金属材料,C不符合题意;聚氨酯材料是由有机小分子聚合而成的高分子材料,为有机高分子材料,D符合题意。
答案:D
2.(2022·山东临沂高三模拟)北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”“雪容融”由PVC、PC、ABS和亚克力等环保材料制作而成。下列说法错误的是( )
A.PVC()的单体可以使溴水褪色
B.PC()的核磁共振氢谱有四组峰
C.ABS的单体之一是苯乙烯,其碳的百分含量和乙炔相同
D.亚克力材料()的单体是甲基丙烯酸甲酯
解析:PVC的单体CH2===CHCl分子中含有不饱和的碳碳双键,能够与溴水发生加成反应而使溴水褪色,A正确;根据PC结构简式可知,在该物质分子中含有5种不同位置的H原子,因此其核磁共振氢谱有五组峰,B错误;ABS的单体之一是苯乙烯,结构简式是,该物质分子式是C8H8,与乙炔分子C2H2的最简式相同,都是CH,碳元素的百分含量相同,C正确;亚克力材料的单体是,名称为甲基丙烯酸甲酯,D正确。
答案:B
3.(2021·河北卷,2)高分子材料在生产生活中应用广泛。下列说法错误的是( )
A.芦苇可用于制造黏胶纤维,其主要成分为纤维素
B.聚氯乙烯通过加聚反应制得,可用于制作不粘锅的耐热涂层
C.淀粉是相对分子质量可达几十万的天然高分子物质
D.大豆蛋白纤维是一种可降解材料
解析:芦苇中含有天然纤维素,可用于制造黏胶纤维,故A正确;聚氯乙烯在高温条件下会分解生成有毒气体,因此不能用于制作不粘锅的耐热涂层,故B错误;淀粉为多糖,属于天然高分子物质,其相对分子质量可达几十万,故C正确;大豆蛋白纤维的主要成分为蛋白质,能够被微生物分解,因此大豆蛋白纤维是一种可降解材料,故D正确。
答案:B
4.多巴胺的结构如图所示,下列说法错误的是( )
A.多巴胺分子式为C8H11NO2
B.多巴胺可以发生加成、取代、氧化反应
C.和溴水反应时,1 mol多巴胺可以消耗6 mol溴单质
D.多巴胺既可以与强酸反应,又可以与强碱反应
解析:由有机物多巴胺的结构简式可知,该有机物含有8个C原子、11个H原子、1个N原子和2个O原子,则分子式为C8H11NO2,故A正确;该有机物的分子中含有酚羟基、氨基和苯环,可发生取代反应、氧化反应和加成反应,故B正确;分子中含有2个酚羟基,酚羟基的邻位和对位的氢原子可被取代,则和溴水反应时,1 mol多巴胺可以消耗2 mol溴单质,故C错误;分子中含有氨基,可与酸发生反应,含有酚羟基,可与碱发生反应,故D正确。
答案:C
5.下列说法正确的是( )
A.HCOOH是一元羧酸,对应的酸根是COOH-
B.CH2(NH2)CH2COOH不是α氨基酸,但它可以和甘氨酸反应形成酰胺基
C.葡萄糖溶液中加入新制的Cu(OH)2悬浊液可看到有砖红色沉淀生成
D.纤维素的水解和油脂的皂化反应都是由高分子生成小分子的过程
解析:HCOOH是一元羧酸,对应的酸根是HCOO-,A错误;CH2(NH2)CH2COOH不是α氨基酸,但同样能和甘氨酸反应形成酰胺基,B正确;葡萄糖分子结构中含有醛基,其水溶液中加入新制的Cu(OH)2悬浊液,加热后可看到有砖红色沉淀生成,C错误;油脂不是有机高分子化合物,D错误。
答案:B
6.阿斯巴甜(Aspartame)是一种具有清爽甜味的有机化合物,结构简式如图所示。下列说法不正确的是( )
A.阿斯巴甜属于氨基酸,分子式为C14H18N2O5
B.阿斯巴甜分子的核磁共振氢谱共有11组吸收峰
C.阿斯巴甜能发生氧化、取代、消去等反应
D.阿斯巴甜在一定条件下既能与酸反应,又能与碱反应
解析:该有机物结构中含有氨基和羧基,所以阿斯巴甜属于氨基酸,分子式为C14H18N2O5,A正确;该有机物结构中有11种不同化学环境的氢原子,则核磁共振氢谱共有11组吸收峰,B正确;该有机物能够燃烧,发生氧化反应,含有羧基,能发生取代反应,没有醇羟基,不能发生消去反应,C错误;含—COOH和—NH2,阿斯巴甜在一定条件下既能与酸反应,又能与碱反应,D正确。
答案:C
7.(2021·北京卷,11)可生物降解的高分子材料聚苯丙生(L)的结构片段如下图。
已知:R1COOH+R2COOH
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
解析:合成聚苯丙生的单体为
答案:C
[提升练]
8.(2022·山东济南一中高三开学考试)巴豆醛是橡胶硫化促进剂、酒精变性剂和革柔剂的合成中间体,存在如下转化过程:
W巴豆醛XYZ
已知:①X为CH3CH===CHCH(OH)CN
②Z为六元环状化合物
③羟基直接与碳碳双键上碳原子相连不稳定
下列说法错误的是( )
A.与X具有相同官能团的X的同分异构体有15种(不考虑立体异构)
B.Y分子中可能共平面的碳原子最多为5个
C.W的同分异构体中,含6个相同化学环境氢原子的有3种
D.可用饱和Na2CO3溶液分离提纯Z
解析:由X为CH3CH===CHCH(OH)CN,巴豆醛和HCN发生加成反应生成X,可知巴豆醛为CH3CH===CHCHO,X在酸性条件下水解生成Y(CH3CH===CHCH(OH)COOH),Z为六元环状化合物,则Z为
,巴豆醛和足量氢气发生加成反应生成W,则W为CH3CH2CH2CH2OH。
与X具有相同官能团的X的同分异构体中含有碳碳双键、—CN、—OH,如果主链结构为C===C—C—C—OH,—CN有4种连接方式,去掉其自身还有3种,如果主链结构为C—C===C—C—OH,—CN有4种连接方式,如果主链结构为C===C(C)—C—OH,—CN有3种连接方式,如果主链结构为C===C—C(OH)—C,—CN有4种连接方式,所以符合条件的同分异构体有14种,故A错误;Y为CH3CH===CHCH(OH)COOH,乙烯、—COOH中所有原子共平面,单键可以旋转,则该分子中最多有5个碳原子共平面,故B正确;W为CH3CH2CH2CH2OH,W的同分异构体中,含6个相同化学环境氢原子,说明含有2个等同的甲基,其结构简式为(CH3)2CHCH2OH、CH3CH2OCH2CH3、(CH3)2CHOCH3,故C正确;碳酸钠溶液能溶解醇、能和羧酸反应,Z为酯,酯类物质在碳酸钠溶液中溶解度较小,所以可以用饱和Na2CO3溶液分离提纯Z,故D正确。
答案:A
9.(双选)光刻胶是制芯片过程中用到的一种功能性胶水,其中一种胶水的主要成份是聚乙烯醇肉桂酸酯,可通过如下反应制得:
下列有关说法正确的是( )
A.该反应属于缩聚反应
B.聚乙烯醇的单体是乙烯醇
C.肉桂酸的9个碳原子可能共平面
D.聚乙烯醇肉桂酸酯可溶于NaOH溶液中
解析:该反应属于酯化反应,不是缩聚反应,故A错误;乙烯醇不稳定,互变异构为CH3CHO,故B错误;肉桂酸中可以理解为两个平面即苯环一个平面和含碳碳双键的平面,这两个平面沿碳碳单键旋转,因此9个碳原子可能共平面,故C正确;聚乙烯醇肉桂酸酯属于酯类物质,该酯在NaOH溶液中水解成聚乙烯醇与肉桂酸钠而溶解,故D正确。
答案:CD
10.(双选)由HEMA和NVP合成水凝胶材料高聚物A,其合成路线如下图所示:
下列说法不正确的是( )
A.高聚物A具有良好的亲水性
B.1 mol HEMA 最多能与2mol H2发生加成反应
C.HEMA和NVP通过缩聚反应生成高聚物A
D.HEMA、NVP 和高聚物A均能在酸性条件下发生水解反应
解析:从高聚物A的结构简式可知,结构中含有醇羟基,属于亲水基,具有良好的亲水性,故A正确;酯基不能与氢气发生加成反应,碳碳双键能够与氢气发生加成反应,所以1 mol HEMA最多能与1 mol H2发生加成反应,故B错误;结合高聚物A的结构分析,HEMA和NVP分子结构中均含有碳碳双键,二者发生加聚反应生成高分子A,故C错误;HEMA分子结构中含有酯基,NVP分子结构中含有肽键,高聚物A分子结构中含有酯基和肽键,以上三种物质均能在酸性条件下发生水解反应,故D正确。
答案:BC
[综合练]
11.(2022·山东师范大学附中模拟预测)物质G是一种新型除草剂,可以经过如图流程制得。
②B与D互为同分异构体
回答下列问题:
(1)物质A的化学名称为___________________________________________________。
(2)写出同时符合下列条件的C的同分异构体的结构简式__________________________。
①属于芳香族化合物
②核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比为6∶3∶2∶1
③遇FeCl3溶液无颜色变化,不能与单质钠反应产生氢气
(3)物质D的结构简式为________,物质E中含氧官能团名称为________。
(4)生成G的反应类型为________。
(5)反应②的化学方程式为________________________________________________
________________________________________________________________________,
反应③的无机产物为________。
(6)结合题目信息,设计以A为原料合成物质
的路线(其他试剂任选)______________ __________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析:由已知①可知物质在一定条件下生成物质,物质B在碱性条件下和CH3CH2Cl反应生成物质,由于B和D为同分异构体,由F逆推可知E为,由F逆推可知D为, E与SOCl2反应生成,C与F在一定条件下生成
(1)物质A的结构简式为,化学名称为2羟基苯甲醛或邻羟基苯甲醛。
(2)①属于芳香族化合物,分子中含有苯环;②核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比为6∶3∶2∶1,说明分子中含有4种氢原子;③遇FeCl3溶液无颜色变化,不能与单质钠反应产生氢气,则不含有酚羟基、醇羟基等;则符合条件的C的同分异构体的结构简式为:
答案:(1)2羟基苯甲醛(或邻羟基苯甲醛)
(6)
12.(2022·山东日照一模)物质F可用于制造有机离子导体,其某种合成路线如下:
已知:
①
②
回答下列问题:
(1)试剂X的名称为________,C中官能团的名称为______________。
(2)D→E的化学方程式为_________________________________________________
________________________________________________________________________,
检验E中是否含有D的试剂为________,E→F的反应类型为________。
(3)符合下列条件的D的同分异构体有________种。
①属于芳香族化合物 ②能发生银镜反应 ③含有6种不同化学环境的氢
(4)结合上述合成路线,设计由3溴1丁醇为起始原料制备的合成路线(无机试剂任选)__________________________________________________________
_______________________________________________________________。
解析:A是乙炔,结构简式是CH≡CH,CH≡CH与HCHO发生信息①反应产生B是CH≡C—CH2OH,B与溴苯发生取代反应产生C是,C与H2在Pd催化下加热发生加成反应产生D:,D与H2O2在催化剂存在条件下发生氧化反应产生E:,E与CO2、TBAB加热发生加成反应产生F。
D中含有不饱和的碳碳双键,能够与溴水发生加成反应而使溴水褪色,而E不能使溴水褪色,因此检验E中是否含有D的试剂为溴水;
E与CO2在TBAB作用下发生加成反应产生F,故E →F的反应类型是加成反应;
(4)3溴1丁醇(CH3—CHBr—CH2—CH2OH)与NaOH乙醇溶液共热,发生消去反应产生CH3—CH===CH-CH2OH,然后与H2O2在催化剂存在条件下发生氧化反应产生,然后与CO2在TBAB作用下加热发生加成反应产生目标产物,故以3溴1丁醇为起始原料制取的合成路线为:CH3—CHBr—CH2—CH2OHCH3—CH===CH-CH2OH。
答案:(1)甲醛 碳碳三键、羟基
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