选修5 有机化学基础第五章 进入合成高分子化合物的时代第三节 功能高分子材料随堂练习题

第五章　第三节　

一、选择题

1. 复合材料是一种新型的有发展前途的材料。目前，复合材料最主要的应用领域是(　　)

A. 高吸水性树脂　 B. 人类的人造器官

C. 新型治疗药物　 D. 航空航天工业

解析：复合材料具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等特点，应用于建筑材料和汽车、轮船、人造卫星、宇宙飞船的外壳和构件，故选D。

答案：D

2. 下列说法中，不正确的是(　　)

A. 探求某种新型高分子材料，需要研究分子结构与功能之间的关系

B. 新科技革命的三大支柱产业为能源、信息和材料

C. 带有强亲水性原子团的化合物共聚可以得到强亲水性高聚物

D. 具有网状结构的高聚物具有强吸水性

解析：具有强亲水性原子团作支链，同时与交联剂反应，生成具有网状结构的聚合物才具有强吸水性。

答案：D

3. 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的淡化

解析：聚乙炔膜属于导电高分子材料，主要用于制造电子器件。

答案：D

4. 随着工业的高速发展，橡胶的产量和性能已不能满足工业生产的需要，近年来，人们合成了一种无机耐火橡胶，它的结构应是(　　)

解析：A、B、D均为有机高分子材料。

答案：C

5. 在某些塑料(如聚乙炔)中加入强氧化剂或还原剂后，它们的导电性能大大提高。因为这些塑料具有金属的一般特性，所以人们称之为“人造金属”，下列关于“人造金属”的说法正确的是(　　)

A. “人造金属”和普通金属制取方法不同，但原料相同

B. 强氧化剂或还原剂是制取“人造金属”的重要材料

C. “人造金属”能够导电传热，所以有金属光泽

D. “人造金属”具有金属的一般特性，所以它们属于金属

解析：“人造金属”与普通金属的制取方法和原料均不相同。前者用塑料加入强氧化剂或还原剂，后者用金属化合物加入还原剂等方法制取。此外，“人造金属”尽管有金属的一般特性，但它属于高分子化合物。

答案：B

6. 现有一种为婴儿特制的新型尿布——“尿不湿”，这种尿布表面涂有一种既能吸水又能保水的物质，根据你的推测，这种特殊物质的结构可能是(　　)

解析：一次性尿片的材料应是亲水但不溶于水的物质，选项中只有属于亲水基团，而其自身属于高分子化合物，不溶于水。

答案：C

7. PVC是聚氯乙烯的英文缩写，为保证PVC塑料制品的性能，通常需要加入多种有机助剂。下列选项中的事实均能支持“PVC保鲜膜对人体健康带来危害”假设的是(　　)

①PVC塑料属于高分子材料　②使用的有机助剂有毒

③含氯的化合物不一定有毒　④在高温下会分解出有害物质

A. ①②　 B. ③④

C. ②④　 D. ①③

解析：聚氯乙烯是一种高分子化合物，在日常生活中应用非常广泛，但在高温或光照老化过程中会分解出HCl等有害物质，同时其所含的增塑剂(有机助剂)有毒，不宜用聚氯乙烯塑料制品盛装食品或直接接触食品。②④符合要求。

答案：C

8. 角膜接触镜俗称隐形眼镜，其性能要有良好的透气性和亲水性，目前大量使用的软性隐形眼镜常用材料是(　　)

A. 聚乙烯

B. 聚氯乙烯

C.

D.

解析：隐形眼镜的材料具有透气性和亲水性，该物质中应有亲水性基团，符合要求的只有C项。

答案：C

9. 某同学在所收到的信封上发现有收藏价值的邮票，便将邮票剪下浸入水中，以便去掉邮票背面的黏合剂。根据“相似相溶”的原理，该黏合剂的成分可能是(　　)

解析：据题意可知该黏合剂能溶于水，而题给四种物质中，只有C含有亲水基团－OH。

答案：C

10. 高分子分离膜可以让某些物质有选择地通过而将物质分离，下列应用不属于高分子分离膜的应用范围的是(　　)

A. 分离工业废水，回收废液中的有用成分

B. 将化学能转换成电能，将热能转换成电能

C. 食品工业中，浓缩天然果汁、乳制品加工和酿酒

D. 海水淡化

解析：高分子分离膜的特点是能够有选择地让某些物质通过，而把另一些物质分离掉。主要应用于生活污水、工业废水等废液处理和海水淡化工程等；而将化学能转换成电能是传感膜的应用；把热能转化成电能是热电膜的应用。

答案：B

11. 用高分子塑料骨钉取代钛合金骨钉是医学上的一项新技术，这种塑料骨钉不仅具有相当的强度，而且可在人体内水解，使骨科病人免遭拔钉的痛苦。合成这种塑料骨钉的原料能与强碱溶液反应，也能在浓硫酸条件下形成环酯。则合成这种塑料骨钉的原料是(　　)

A. CH2===CH－CH2Cl

B. CH2===CH－COOH

C. CH3—CH(OH)—COOH

D. H2N—CH2—COOH

解析：能与强碱反应则应有羧基或酚羟基；能形成环状酯，则分子中同时含有－OH和－COOH，故选C。

答案：C

12. HEMS是制备软质隐形眼镜的材料，其名称为聚甲基丙烯酸羟乙酯，则合成它的单体为(　　)

解析：从名称上看该材料的单体中应含有甲基丙烯酸，排除选项A、D；若为B中的单体，则酯的名称为甲基丙烯酸乙酯，与题意不符。只有C项中的乙二醇有一个羟基发生酯化后可得产物甲基丙烯酸羟乙酯，然后发生加聚反应得HEMS。

答案：C

二、非选择题

13. 已知：(Ⅰ)R－X＋H2OR－OH＋HX(X为卤素原子)；

(Ⅱ)与结构相似的醇不能被氧化成醛或酸。

“智能型”大分子在生物工程方面有广泛的应用背景，PMAA就是一种“智能型”大分子，可用于生物制药中大分子与小分子的分离。下列是以物质A为起始反应物合成PMAA的路线：

ABCD

PMAA

根据上述过程回答下列问题：

(1)写出结构简式：A______________，PMAA______________。

(2)上述过程中的反应类型：

①________，②________，③________。

(3)写出③的化学反应方程式：__________________________________________。

(4)E在浓硫酸和加热的条件下，还可能生成一种环状产物，其结构简式为__________________________________________。

解析：可采用逆推法，由F推知其他物质的结构简式：

答案：(1)

(2)加成反应　取代反应　消去反应

14. 用作风信子等香精的定香剂D以及可用作安全玻璃夹层的高分子化合物PVB的合成路线如下：

已知：Ⅰ.RCHO＋R′CH2CHO

＋H2O(R、R′表示烃基或氢)

Ⅱ.醛与二元醇(如：乙二醇)可生成环状缩醛：

(1)A的核磁共振氢谱有两种峰，A的名称是________。

(2)E能使Br2的CCl4溶液褪色。N由A经反应①～③合成。

a．①的反应试剂和条件是__________________________________________。

b．②的反应类型是__________________________________________。

c．③的化学方程式是__________________________________________。

(3)碱性条件下，PVAc完全水解的化学方程式是____________________________。

解析：(1)由A的分子式可知，A分子的不饱和度为1，可能含有1个碳碳双键或1个环状结构，故A分子的结构可能是CH2===CHOH或CH3CHO或。因为A的核磁共振氢谱有两种峰，说明A分子中含有两种不同的氢原子，故A为CH3CHO，名称为乙醛。

(2)联系题目信息Ⅱ，对照最终产物PVB的结构可知，

N为CH3CH2CH2CHO。对比N与CH3CHO的结构，联系信息Ⅰ可知反应①CH3CHO＋CH3CHO―→

CH3CH===CHCHO＋H2O，条件为NaOH稀溶液并加热；反应②为CH3CH===CHCHO＋2H2―→

CH3CH2CH2CH2OH，反应类型为加成反应，同时是还原反应；

反应③为2CH3(CH2)3OH＋O2

2CH3(CH2)2CHO＋2H2O。

(3)PVAc为酯，其在碱性条件下的水解为：

nCH3COONa

答案：(1)乙醛

(2)a.NaOH稀溶液，加热b．加成反应(或还原反应)

c．2CH3(CH2)3OH＋O22CH3(CH2)2CHO＋2H2O

(3) +nCH3COONa

15. PCT是一种新型聚酯材料，下图是某研究小组合成PCT的路线。

请回答下列问题：

(1)由A生成D的化学方程式为______________；

(2)由B生成C的反应类型是__________，C的化学名称为______________；

(3)由E生成F的化学方程式为__________________________________________，

该反应的类型为__________________________________________；

(4)D的同分异构体中为单取代芳香化合物的有________________________________(写结构简式)；

(5)B的同分异构体中，能发生水解反应，且苯环上一氯代产物只有一种的是________(写结构简式)。

解析：PCT水解生成 (C)和

，据此可以推断出其他物质：

、

。D的单取代芳香化合物的同分异构体中，只含1个苯环，侧链是－C2H3Cl2，有－CH2CHCl2、－CCl2CH3、－CHClCH2Cl三种。对苯二甲酸的同分异构体中，能发生水解反应，说明其为酯类物质，苯环上一氯取代产物只有一种，说明其结构为苯环的对位有两个相同的取代基，即二甲酸对苯酚酯。

答案：(1)

(2)酯化反应(或取代反应)

对苯二甲酸二甲酯

16. 化学课外活动小组在查阅资料时发现：M5纤维是近年来开发出的一种超高性能纤维，它比现有的防爆破材料轻35%，用它制成的头盔、防弹背心和刚性前后防护板，能为武装人员提供更多的生命保障。下面是M5纤维的合成路线(部分反应未注明条件)：

已知：当反应条件为光照且与X2反应时，通常是X2与烷烃基或苯环侧链烃基上的氢原子发生取代反应，而当反应条件为催化剂存在且与X2反应时，通常为苯环上的氢原子直接被取代。

根据上述合成(M5)纤维的过程，完成下列问题：

(1)合成M5的单体G的结构简式为__________________________________________，

F的含氧官能团的名称有__________________________________________。

(2)在①～⑦的反应中，不属于取代反应的是__________________________________________，

②的反应条件是__________________________________________。

(3)生成A的同时可能生成的A的同分异构体为________。

(4)1 mol的C和足量新制的氢氧化铜悬浊液反应可以生成________mol红色沉淀。

(5)1 mol F和Na2CO3溶液反应最多消耗Na2CO3________mol。

解析：M5的单体为F：

答案：(1) 　羧基、酚羟基

(2)③④⑦　NaOH溶液、加热

(3) 　(4)2　(5)4