4.2合成高分子同步练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.某种聚碳酸酯的透光性好,可制成车、船的挡风玻璃,以及眼镜镜片、光盘等,其结构可表示为: ,原来合成聚碳酸酯的一种原料是有毒的光气(,又称碳酰氯)。为贯彻绿色化学理念,可以改用碳酸二甲酯()与什么缩合聚合生产聚碳酸酯
A.二卤化物 B.二酚类物质 C.二醇类物质 D.二烯类物质
2.下列关于有机化合物的说法不正确的是
A B C D
木糖醇()是一种天然甜味剂,属于糖类化合物 聚乙烯由线型结构转变为网状结构能够增加材料的强度 DNA分子复制过程中存在氢键的断裂和形成 烷基磺酸钠(表面活性剂)在水中聚集形成的胶束属于超分子
A.A B.B C.C D.D
3.一种自修复材料在外力破坏后能够复原,其结构简式(图1)和修复原理(图2)如下图所示,下列说法正确的是
A.自修复过程中“-COOCH2CH2CH2CH3”基团之间形成了化学键
B.该材料可以接触强酸或强碱
C.合成该高分子的两种单体在水中溶解度较大
D.该高分子可通过加聚反应合成
4.氯乙烯(ClCH=CH2)是生产聚氯乙烯塑料()的原料。下列说法正确是
A.聚氯乙烯分子呈平面结构
B.氯乙烯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.氯乙烯分子中C-Cl键采用的成键轨道是sp2-p
D.聚氯乙烯塑料可作食品包装袋
5.下列高分子材料制备方法错误的是
A.结构片段为… …的高聚物,由苯酚和甲醛经加聚反应制备
B.聚乙烯醇( )由聚乙酸乙烯酯( )水解反应制备
C.聚合物 由异戊二烯加聚反应制备
D.聚合物 由1,1-二氟乙烯和全氟丙烯经加聚反应制备
6.聚醋酸乙烯酯难溶于水,可用作白乳胶、塑料薄膜和涂料等,用它可得到聚乙烯醇,聚乙烯醇水溶液可用作医用滴眼液。合成路线如下:
已知: RCOOR '+R"OH RCOOR" +R'OH(R'、R"是不同的烃基)
下列说法不正确的是
A.试剂a是乙酸
B.聚醋酸乙烯酯转化为聚乙烯醇可以增加亲水性能
C.聚醋酸乙烯酯转化为聚乙烯醇过程中还会生成乙酸甲酯
D.由M转化为聚醋酸乙烯酯的过程中发生了缩聚反应。
7.合成导电高分子材料PPV的反应:
资料:苯乙烯的结构简式如图所示
下列说法正确的是
A.PPV无还原性
B.PPV与聚苯乙烯具有相同的重复结构单元
C.和苯乙烯互为同系物
D.通过质谱法测定PPV的平均相对分子质量,可得其聚合度
8.PPV是一种导电高分子化合物,其合成反应为:n+n+(2n-1)HI,下列说法正确的是
A.属于芳香族化合物
B.PPV与聚苯乙烯的最小结构单元组成相同
C.该反应为加聚反应
D.1molPPV最多可与4nmolH2发生反应
9.某高聚物的结构式如图: ,其单体的结构简式为
A. B.
C. 和CH3CH=CH2 D. 和CH2=CH2
10.中国企业承建的卡塔尔世界杯“大金碗”球场采用聚四氟乙烯材料构成屋面膜结构。下列说法不正确的是
A.聚四氟乙烯中不存在碳碳双键 B.合成聚四氟乙烯的单体是不饱和烃
C.聚四氟乙烯是一种性质较稳定的物质 D.聚四氟乙烯没有固定熔点
11.人造海绵的主要成分是聚氨酯,合成方法如图,下列说法不正确的是
+nHOCH2CH2OH→
A.M的分子式为C15H10N2O2
B.聚氨酯和蛋白质分子的某些化学性质相似
C.聚氨酯在一定条件下能发生水解反应
D.合成聚氨酯的反应属于缩聚反应
12.生物降解塑料能在微生物的作用下降解成二氧化碳和水,从而消除废弃塑料对环境的污染。PHB塑料就属于这种塑料,其结构简式为。下列有关PHB的说法正确的是
A.PHB是一种聚酯,有固定的熔点 B.PHB的降解过程不需要氧气参加反应
C.合成PHB的单体是CH3CH2CH(OH)COOH D.通过加聚反应可以制得PHB
13.下列对合成材料的认识中,不正确的是
A.高分子化合物又称聚合物或高聚物,大多由小分子通过聚合反应制得
B.的单体是HOCH2CH2OH与
C.聚乙烯是由乙烯发生加聚反应生成的纯净物
D.高分子化合物按照来源可分为天然高分子和合成高分子
14.生物材料衍生物2,5-呋喃二甲酸()可以替代化石燃料衍生物对苯二甲酸,与乙二醇合成聚2,5-呋喃二甲酸乙二(醇)酯(PEF)。下列说法中,正确的是
A.合成PEF的反应为加聚反应
B.PEF不能与氢气发生加成反应
C.PEF的结构简式为
D.通过红外光谱法测定PEF的平均相对分子质量可得知其聚合度
15.PBT是最坚韧的工程热塑性塑料之一,它是半结晶材料,有非常好的化学稳定性、机械强度、电绝缘性和热稳定性,其结构简式为,下列叙述错误的是
A.PBT可以反复加热熔融加工
B.PBT的单体是对苯二甲酸和1,4-丁二醇
C.由单体合成PBT的反应属于缩聚反应
D.1mol PBT与NaOH 溶液反应时,最多可消耗2mol NaOH溶液
二、实验题
16.实验室制取少量酚醛树脂的过程如下:在大试管中加入2.5 g苯酚,加入2.5 mL质量分数为40%的甲醛溶液,再加入1 mL浓盐酸,加热,等反应不再剧烈进行后,再加热一会儿,即可看到黏稠的近似固体的酚醛树脂。回答下列问题:
(1)浓盐酸在该实验中的作用是_______。
(2)加热的方式是_______。
A.用酒精灯直接加热 B.沸水浴 C.50~60 ℃水浴 D.用手微热
(3)写出该反应的化学方程式:_______,反应类型_______。
(4)得到的酚醛树脂常显粉红色的原因是_______。
17.实验室制备酚醛树脂的实验装置如图所示,主要步骤如下:
①在大试管中加入2 g苯酚和3 mL 40%的甲醛溶液。
②再加入1 mL浓盐酸,装好实验装置。
③将试管水浴加热至沸腾,到反应不再剧烈进行时,过一会儿便可停止加热。
④取出试管中的黏稠固体,用水洗净得到产品。
填写下列空白:
(1)在装置中,试管口加一带塞的长直导管的作用是_______。
(2)加入浓盐酸的作用是_______。若要形成网状结构的酚醛树脂还可用_______代替浓盐酸。
(3)此反应需水浴加热,不用温度计控制水浴温度的原因是_______。
(4)采用水浴加热的好处是_______。再列举两个需要水浴加热的有机实验,写出实验的名称:_______。
(5)实验完毕后,若试管用水不易洗涤,可以加入少量_______浸泡几分钟,然后洗净。
(6)写出实验室制取酚醛树脂的化学方程式:_______,此有机反应类型是_______。
(7)该实验装置中的一处错误是_______。
三、有机推断题
18.聚苯乙烯是一种无毒、无臭、无色的热塑性材料,因其具有易加工成型、廉价、绝缘性好、印刷性好等优点,被广泛应用于制造食品包装材料、电器绝缘外壳、光学仪器以及日用产品等,是四大通用塑料之一、工业制备聚苯乙烯的方法是先获得中间产物乙苯(分子式为,结构简式为)。乙苯是一种芳香烃,一般采用苯和乙烯在催化剂存在时发生加成反应的方法来制得。中间产物乙苯进一步在高温的作用下催化脱氢可得到苯乙烯。
请根据上述资料写出以苯和乙烯为原料制备聚苯乙烯的路径_______。
19.PHB( )是一种生物可降解塑料,可由化合物A制备。
(1)写出-OH的电子式_______,-COOH的名称_______。
(2)A也可经两步反应制备高聚物C,已知B能使溴水褪色,且结构中含有甲基,请写出反应③的化学方程式_______。
(3)判断下列正误。
①PHB有固定熔沸点_______。
②PHB与高聚物C互为同分异构体_______。
(4)D是A的具有相同官能团的同分异构体,两分子D在浓硫酸加热条件下,可生成六元环酯F(C8H12O4),符合该条件的D有_______种。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.B
【详解】由结构简式可知,碳酸二甲酯一定条件下能与 发生缩聚反应生成聚碳酸酯, 分子中含有2个酚羟基,属于二酚类物质,故选B。
2.A
【详解】A.糖是多羟基醛或多羟基酮及其衍生物、聚合物,木糖醇属于多羟基醇类化合物,不属于糖类,A项错误;
B.网状结构相对线性结构具有更大的强度,B项正确;
C.DNA分子的两条链通过氢键相连,DNA分子在复制过程中存在氢键的断裂和形成,C项正确;
D.当溶液中的表面活性剂超过一定浓度时,众多表面活性剂分子或离子会缔合形成胶束,属于超分子,D项正确。
答案选A。
3.D
【详解】A.由图2可知,自修复过程中“-COOCH2CH2CH2CH3”基团之间没有形成化学键,故A错误;
B.该高分子化合物中含有酯基,所以能和酸、碱反应,使用时应避免接触强酸或强碱;故B错误;
C.合成该高分子化合物的单体分别为CH2=C(CH3)COOCH3和CH2=CHCOOCH2CH2CH2CH3,在水中溶解度较小,故B错误;
D.该高分子由CH2=C(CH3)COOCH3和CH2=CHCOOCH2CH2CH2CH3加聚反应得到;故D正确;
故答案选D。
4.C
【详解】A.聚氯乙烯分子中碳原子为饱和碳原子,不呈平面结构,A错误;
B.氯乙烯中含有碳碳双键,能被酸性高锰酸钾氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,B错误;
C.氯乙烯分子中碳原子为sp2杂化,C-Cl键采用的成键轨道是sp2-p,C正确;
D.聚氯乙烯是经常使用的一种塑料,所添加的增塑剂、防老剂等主要辅料有毒性;聚氯乙烯塑料制品在较高温度下会慢慢地分解出氯化氢气体,这种气体对人体有害,因此聚氯乙烯制品不能应用于食品包装材料,D错误;
故选C。
5.A
【详解】A.高聚物 可以写成: ,其单体为 ,是由苯酚和甲醛经缩聚反应制备,A错误;
B.聚乙酸乙烯酯 属于酯类,能发生水解生成聚乙烯醇( )和乙酸,B正确;
C.异戊二烯 加聚反应生成 ,C正确;
D. 是由单体: 和 通过加聚反应制备,D正确;
故选A。
6.D
【分析】由流程可知,乙炔和试剂a乙酸生成M:CH2=C(OOCCH3)H,M聚合得到聚醋酸乙烯酯,然后发生已知反应生成聚乙烯醇;
【详解】A.由分析可知,试剂a是乙酸,A正确;
B.羟基能形成氢键,故聚醋酸乙烯酯转化为聚乙烯醇可以增加亲水性能,B正确;
C.聚醋酸乙烯酯转化为聚乙烯醇过程中生成的乙酸会和甲醇发生酯化反应生成乙酸甲酯,C正确;
D.由M转化为聚醋酸乙烯酯的过程中发生了加聚反应,D错误;
故选D。
7.D
【详解】A.PPV中含有碳碳双键,具有还原性,故A错误;
B.聚苯乙烯的重复结构单元为 ,不含碳碳双键,而该高聚物的结构单元中含有碳碳双键,两者重复结构单元不同,故B错误;
C.结构相似,在分子组成上相差一个或n个CH2的化合物互为同系物, 含有两个碳碳双键,而苯乙烯只含有一个碳碳双键,两者结构不相似,不互为同系物,故C错误;
D.通过质谱法测定PPV的平均相对分子质量,除以结构单元的相对分子质量可得聚合度,故D正确;
故答案选D。
8.A
【详解】A.中含有苯环,属于芳香族化合物,故A正确;
B.聚苯乙烯最小结构单元中没有碳碳双键,而PPV的最小结构单元中含碳碳双键,二者组成不相同,故B错误;
C.该反应除生成高分子化合物外,还有小分子生成,属于缩聚反应,故C错误;
D.碳碳双键和苯环都可以和H2发生反应,1molPPV最多可与8nmolH2发生反应,故D错误;
故答案选A。
9.D
【详解】由高聚物的结构可知,主链可含有6个C原子,没有其他杂原子,其中含有1个C=C双键,为二烯烃和烯烃的加聚反应产物,按如图所示断键,其中双键中1个C-C断裂,再恢复原来的双键,故单体为,,答案选D。
10.B
【详解】A. 聚四氟乙烯由四氟乙烯加聚所得,则聚四氟乙烯中不存在碳碳双键,A正确;
B. 合成聚四氟乙烯的单体是四氟乙烯,由C和F元素组成,不属于烃、不属于不饱和烃,B不正确;
C. 聚四氟乙烯中只有C-F键和C-C键,难以断裂,是一种性质较稳定的物质,C正确;
D. 聚四氟乙烯是高聚物,属于混合物,没有固定熔点,D正确;
答案选B。
11.D
【详解】A.根据M的结构简式,其分子式为C15H10N2O2,A正确;
B.聚氨酯和蛋白质分子中均含有酰胺基,则某些化学性质相似,如水解,B正确;
C.聚氨酯中含有酯基和酰胺基,在一定条件下能发生水解反应,C正确;
D.合成聚氨酯的反应中,M中的碳氮双键与乙二醇中羟基的H原子、O原子发生加成反应,属于加成聚合反应,D错误;
故选D。
12.C
【详解】A.PHB结构中有酯基,是一种聚酯,PHB是高分子,属于混合物,没有固定的熔点,故A错误;
B.其降解过程是先水解生成2-羟基丁酸,然后被氧气氧化为CO2和H2O,故B错误;
C.根据PHB的结构,将酯基水解后,得到合成PHB的单体,其单体是CH3CH2CH(OH)COOH,故C正确;
D.PHB是聚酯类高分子,通过缩聚反应制得,故D错误;
故选C。
13.C
【详解】A.烯烃、炔烃等小分子可发生加聚反应生成高分子化合物,二元醇、二元羧酸或二元羧酸与二元胺类有机物或氨基酸类有机物等可发生缩聚反应生成高分子化合物,高分子化合物简称聚合物或高聚物,A正确;
B.的链节为,酯基水解可得到单体是HOCH2CH2OH与,B正确;
C.聚乙烯是由乙烯发生加聚反应生成,因为聚乙烯由多条碳原子数不同的链构成,所以聚乙烯属于混合物,C不正确;
D.高分子化合物若由动植物体内合成,则为天然高分子化合物,若通过人工方法合成,则为合成高分子化合物,D正确;
故选C。
14.C
【详解】A.2,5-呋喃二甲酸和乙二醇发生反应时除了生成PEF外还生成水,属于缩聚反应,A错误;
B.PEF所含五元环为不饱和杂环,可以和氢气发生加成反应,B错误;
C.2,5-呋喃二甲酸与乙二醇发生酯化、缩聚形成PEF,所以PEF的结构简式为,C正确;
D.红外光谱获得分子中含有何种化学键或官能团的信息,无法得到相对分子质量,不能得其聚合度,D错误;
综上所述答案为C。
15.D
【详解】A.由于该塑料属于线性结构,故PBT具有热塑性,受热会熔化,A正确;
B.PBT 的单体有对苯二甲酸和1,4-丁二醇HOCH2CH2CH2CH2OH两种,B正确;
C.和HOCH2CH2CH2CH2OH生成和水,属于缩聚反应,C正确;
D.由题干的结构简式可知,1 mol PBT与NaOH溶液反应时,最多可消耗2n mol NaOH溶液,D错误;
故答案为:D。
16.(1)催化剂
(2)B
(3) 缩聚反应
(4)反应过程中,少部分苯酚被氧化
【详解】(1)浓盐酸在反应中起催化剂的作用。
(2)制取酚醛树脂的温度为100℃,可以采用沸水浴,故选B。
(3)苯酚和甲醛发生缩聚反应生成酚醛树脂和水,化学方程式为: 。
(4)制取酚醛树脂的原料苯酚易被空气中的氧气氧化呈粉红色,所以得到的酚醛树脂常显粉红色。
17.(1)冷凝、回流,减少甲醛和苯酚挥发造成的损失
(2) 催化剂 浓氨水
(3)反应条件为沸水浴
(4) 受热均匀,控制温度方便 制备硝基苯、银镜反应、蔗糖的水解
(5)乙醇
(6) +HCHO ,n+(n-1)H2O 缩聚反应
(7)试管底部与烧杯底部接触
【分析】苯酚和甲醛在催化剂加热条件下发生缩聚反应生成酚醛树脂。
【详解】(1)在加热条件下苯酚、甲醛溶液易挥发,反应装置中的长玻璃管除导气外,还对易挥发的反应物起冷凝回流作用。
(2)实验中浓盐酸为催化剂,若用浓氨水为催化剂,则反应生成网状结构的酚醛树脂。
(3)实验中使用沸水浴,因此不需要温度计。
(4)实验装置采用水浴加热的原因是水浴便于控制温度,受热均匀。用苯和浓硝酸在浓硫酸催化下制备硝基苯,反应温度为50~60,可用水浴加热方式;银镜反应和蔗糖的水解也用水浴加热。
(5)实验制得的酚醛树脂为线型结构,可溶于乙醇,可用乙醇浸泡,溶解酚醛树脂。
(6)酸性条件下生成酚醛树脂的反应是苯酚和甲醛先发生加成反应,得到的有机物再发生缩聚反应生成酚醛树脂,反应的化学方程式为+ HCHO ,n+(n-1)H2O。
(7)水浴加热时,试管的底部不能与烧杯的底部接触。
18.+CH2=CH2; +H2;
【分析】苯和乙烯在催化剂存在时发生加成反应生成乙苯,乙苯在高温的作用下催化脱氢可得到苯乙烯,苯乙烯加聚生成聚苯乙烯;
【详解】由图题干可知,苯和乙烯在催化剂存在时发生加成反应制得乙苯,+CH2=CH2;乙苯进一步在高温的作用下催化脱氢可得到苯乙烯,+H2;苯乙烯发生甲基反应生成聚苯乙烯,。
19.(1) 羧基
(2)nCH3CH=CHCOOH
(3) 错误 错误
(4)2
【分析】化合物A()经过反应①得到PHB(),反应①是缩聚反应;根据题(2)可知,,化合物A也可经两步反应制备高聚物C,已知B能使溴水褪色,且结构中含有甲基,则B为CH3CH=CHCOOH,反应②为消去反应;B再发生反应③得到C,C为,反应③为加聚反应。
【详解】(1)-OH的电子式的电子式为;-COOH的名称是羧基。
(2)由分析可知,B为CH3CH=CHCOOH,C为,反应③的化学方程式为nCH3CH=CHCOOH。
(3)①PHB是聚合物,属于混合物,没有固定的熔沸点,①错误;
②PHB和化合物C的化学式都是(C4H6O)n,但二者的聚合度n不同,故二者不是同分异构体,②错误。
(4)D是A的具有相同官能团的同分异构体,两分子D在浓硫酸加热条件下,可生成六元环酯F(C8H12O4),则D中的-COOH和-OH需连在同一个C原子上,故符合该条件的D有2种,分别是、。
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