人教版 (2019)选择性必修3第五章 合成高分子第一节 合成高分子的基本方法课后作业题

第五章　合成高分子

第一节　合成高分子的基本方法

课后·训练提升

基础巩固

1.下列有机化合物自身,既能发生加聚反应,又能发生缩聚反应的是(　　)。

A.

B.

C.

D.

答案:B

解析:能发生加聚反应的有机化合物应含有、—C≡C—等,能发生缩聚反应的有机化合物应含有—NH2与—COOH、—OH与—COOH或酚羟基与醛基等。

2.某聚合物的结构简式如图:

下列分析正确的是(　　)。

A.它是缩聚反应的产物

B.其单体是CH2CH2和HCOOCH3

C.其单体为CH2CHCOOCH3

D.它燃烧后产生CO2和H2O的物质的量之比为1∶1

答案:C

解析:据该高分子的结构简式可知,它是加聚反应的产物,其单体是CH2CHCOOCH3,A、B项不正确,C项正确;它燃烧后产生CO2和H2O的物质的量之比为4∶3,D项不正确。

3.下列说法正确的是(　　)。

A.氯乙烯、聚乙烯都是不饱和烃

B.聚苯乙烯的结构简式为

C.氯乙烯制取聚氯乙烯的反应为

nCH2CHCl

D.乙烯和聚乙烯都能使溴的四氯化碳溶液褪色

答案:C

解析:聚乙烯分子中不含碳碳双键,A项错误;聚苯乙烯的结构简式为,B项错误;聚乙烯分子中不含碳碳不饱和键,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,D项错误。

4.某聚合物可表示为,下列有关叙述不正确的是(　　)。

A.该聚合物是通过加聚反应生成的

B.合成该聚合物的单体有三种

C.1 mol该物质能与1 mol H2加成,生成不含的物质

D.该聚合物能被酸性高锰酸钾溶液氧化

答案:C

解析:合成该聚合物的单体有、CH3—CHCH2、CH2CH2,它们通过加聚反应而生成此聚合物,故A、B项正确;1mol聚合物分子结构中含nmol碳碳双键,能与nmolH2发生加成反应,故C项错误;聚合物中含有碳碳双键,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,故D项正确。

5.下列反应方程式书写正确的是(　　)。

A.用对苯二甲酸与乙二醇合成涤纶,

+n2nH2O+

B.由丙烯合成聚丙烯:nCH2CHCH3CH2—CH2—CH2

C.实验室用液溴和苯在催化剂作用下制溴苯:2+Br22

D.用银氨溶液检验乙醛中的醛基:CH3CHO+2[Ag(NH3)2]++2OH-CH3COO-+N+3NH3+2Ag↓+H2O

答案:D

解析:对苯二甲酸与乙二醇发生缩聚反应合成涤纶的化学方程式为+nHOCH2CH2OH+(2n-1)H2O,故A项错误;由丙烯合成聚丙烯反应的化学方程式为nCH2CHCH3,故B项错误;液溴与苯在催化作用下反应生成溴苯和HBr,反应的化学方程式为+Br2+HBr,故C项错误;银氨溶液与乙醛发生银镜反应,反应的离子方程式为CH3CHO+2[Ag(NH3)2]++2OH-CH3COO-+N+3NH3+2Ag↓+H2O,故D项正确。

6.合成高分子金属离子螯合剂的反应:

下列说法不正确的是(　　)。

A.聚合物应避免与碱性物质(如NaOH)长期接触

B.聚合物的合成反应为缩聚反应

C.1 mol聚合物与足量银氨溶液作用可析出2n mol Ag

D.通过质谱法测定其平均相对分子质量,可得其聚合度

答案:C

解析:聚合物结构中含有酚羟基,可与氢氧化钠反应,应避免与碱性物质(如NaOH)长期接触,故A项正确;该反应生成聚合物和小分子化合物H2O,为缩聚反应,故B项正确;聚合物分子结构中没有醛基,不能与银氨溶液反应析出银,故C项错误;通过质谱法,可测定聚合物相对分子质量,结合链节的相对分子质量,可计算聚合度,故D项正确。

7.工业中很多重要的原料都是来源于石油化工,回答下列问题。

(1)丙烯酸中含氧官能团的名称为　　　　,反应①~⑥中属于取代反应的是　。 

(2)写出下列反应的化学方程式。

反应①的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　;

反应类型　　　　　　。 

反应④的化学方程式　　　　　　　　　　　　　 　　　　;

反应类型　　　　　　。 

(3)若用90 g C和138 g B在一定条件下反应生成80 g乙酸乙酯,则乙酸乙酯的产率为　　　　　　　　　(用百分数表示,保留一位小数)。 

(4)下列关于CH2CH—COOH的说法正确的是　。 

①与CH3CHCHCOOH互为同系物

②可以与NaHCO3溶液反应放出CO2气体

③在一定条件下可以发生取代、加成、氧化反应

④与HCl加成只能生成一种物质

答案:(1)羧基　①⑤⑥

(2)+HO—NO2+H2O　取代反应　

nCH2CHCOOH　加聚反应

(3)60.6%

(4)①②③

解析:(1)由图中可知丙烯酸的结构简式为

CH2CHCOOH,故其中含氧官能团的名称为羧基。反应①为+HO—NO2+H2O,属于取代反应;反应②为CH2CH2+H2OCH3CH2OH,属于加成反应;反应③为乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色,属于氧化反应;反应④为nCH2CHCOOH,属于加成聚合反应;反应⑤为CH2CHCOOH+CH3CH2OHCH2CHCOOCH2CH3+H2O,属于酯化反应(取代反应);反应⑥为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O,属于酯化反应(取代反应),故反应①~⑥属于取代反应的是①⑤⑥。

(3)根据B和C的反应进行计算,

CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O

60 46 88 18

90g 138g x

解得x=132g,实际生成80g乙酸乙酯,则乙酸乙酯的产率为×100%=60.6%。

(4)①CH2CH—COOH与CH3CHCHCOOH两者均含有一个碳碳双键和一个羧基,故结构相似,组成上相差一个—CH2—原子团,故互为同系物,①正确;

②CH2CH—COOH中含有羧基,故可以与NaHCO3溶液反应放出CO2气体,②正确;③CH2CH—COOH中含有羧基,在一定条件下可以发生酯化即取代反应,又含有碳碳双键,在一定条件下可以发生加成、氧化反应,③正确;④CH2CH—COOH与HCl加成可生成ClCH2CH2COOH和CH3CHClCOOH两种产物,④错误。

能力提升

1.已知高分子J的结构简式如图:

下列有关说法正确的是(　　)。

A.J是由2种单体缩聚而成的

B.J是由2种单体加聚而成的

C.J没有可燃性

D.J属于纯净物

答案:B

解析:由高分子J可推出其单体为、,故J是由2种单体加聚而成的,A项错误、B项正确;J分子中含有碳碳键和碳氢键,碳元素化合价未达最高,J有可燃性,C项错误;高分子都是混合物,D项错误。

2.PET(,M链节=192 g·mol-1)可用来生产合成纤维或塑料。测某PET样品的端基中羧基的物质的量,计算其平均聚合度:以酚酞作指示剂,用a mol·L-1 NaOH醇溶液滴定b g PET端基中的羧基至终点(现象与水溶液相同),消耗NaOH醇溶液c mL。下列说法不正确的是(　　)。

A.PET塑料是一种可降解高分子材料

B.滴定终点时,溶液变为浅红色

C.合成PET的一种单体是乙醇的同系物

D.PET的平均聚合度n≈(忽略端基的相对分子质量)

答案:C

解析:PET塑料是聚酯类高分子,可发生水解反应生成HOCH2CH2OH和,故A项正确;用NaOH醇溶液滴定PET端基中的羧基,恰好反应完时生成羧酸钠,显弱碱性,使酚酞溶液显浅红色,B项正确;的单体为HOCH2CH2OH和,乙二醇中有两个羟基,在组成上与乙醇也没有相差—CH2—的整数倍,故乙二醇与乙醇不是同系物,故C项错误;NaOH醇溶液只与PET端基中的羧基反应,n(NaOH)=ac×10-3mol,则PET的物质的量也等于ac×10-3mol,则PET的平均摩尔质量=g·mol-1,PET的平均聚合度n≈,故D项正确。

3.PMMA是一种具有较好的透明性、化学稳定性、易染色、易加工、外观优美的塑料,在建筑业中有着广泛应用,分子式是(C5H8O2)n。一种从原料X(C4H8)合成PMMA的路线如图所示:

请回答:

(1)原料X的结构简式为　。 

(2)②的反应类型是　　　　　　　　　　　。F中含有的官能团名称是　　　　　　　　　　。 

(3)写出④的化学方程式:　。 

(4)D的同分异构体中,能发生银镜反应、水解反应和酯化反应的同分异构体有

　　　　种。 

(5)已知(其中R、R'均代表烃基)。若以丙烯为原料,利用上述信息设计合成中间体D,在得到D的同时也得到了另一种有机副产物M,则M可能的结构简式是　　　　　　　　　　。

答案:(1)CH2C(CH3)2

(2)取代反应或水解反应　酯基、碳碳双键

(3)(CH3)2C(OH)CHO+2[Ag(NH3)2]OH(CH3)2C(OH)COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O

(4)5

(5)CH3CH2CH(OH)COOH

解析:(1)根据F与G的分子式可知,F发生加聚反应生成G,F为G的单体,结合合成路线中的信息可知,F中含有碳碳双键,由E与甲醇在浓硫酸催化下发生酯化反应生成F,根据分子式可知,E的分子式为C4H6O2,D在浓硫酸催化下发生消去反应生成E,根据逆推法可知,D为(CH3)2C(OH)COOH,E为CH2C(CH3)COOH,F为CH2C(CH3)COOCH3,则C为(CH3)2C(OH)CHO,B为(CH3)2C(OH)CH2OH,A为(CH3)2CBrCH2Br,X的分子式为C4H8,能与溴的四氯化碳发生反应,则X为烯烃,X为CH2C(CH3)2。

(2)②是(CH3)2CBrCH2Br在氢氧化钠的水溶液中发生水解反应,也属于取代反应,生成(CH3)2C(OH)CH2OH、溴化钠和水,反应类型是取代反应或水解反应;F为

CH2C(CH3)COOCH3,含有的官能团名称是酯基和碳碳双键。

(3)反应④是(CH3)2C(OH)CHO在银氨溶液中反应生成(CH3)2C(OH)COONH4、银、氨和水,反应的化学方程式为(CH3)2C(OH)CHO+2[Ag(NH3)2]OH(CH3)2C(OH)COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O。

(4)D为(CH3)2C(OH)COOH,其同分异构体中,能发生银镜反应、水解反应和酯化反应的同分异构体有HCOOCH(OH)CH2CH3、HCOOCH2CH(OH)CH3、HCOOCH2CH2CH2OH、HCOOCH(OH)(CH3)2、HCOOCH(CH3)CH2OH共5种。

(5)已知(其中R、R'均代表烃基)。若以丙烯为原料,利用上述信息设计合成中间体D,过程中生成C为CH3COCHO,CH3COCHO在得到D的同时也得到了另一种有机副产物M,则M可能的结构简式是CH3CH2CH(OH)COOH。