新教材同步系列2024春高中化學(xué)第五章合成高分子第一節(jié)合成高分子的基本方法課后提能訓(xùn)練新人教版選擇性必修3

第五章第一節(jié)A組·基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1．塑料制品在給人類生活供應(yīng)極大便利的同時(shí)也造成令人頭痛的白色污染，PHB塑料是一種可在微生物作用下降解的環(huán)保型塑料，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下：。下列有關(guān)PHB的說(shuō)法中不正確的是()A．PHB是一種聚酯 B．PHB的單體是CH3CHOHCH2COOHC．在酸、堿性介質(zhì)中更易降解 D．PHB通過(guò)縮聚反應(yīng)制得【答案】B【解析】PHB是一種酯類高分子材料，它通過(guò)—OH與—COOH發(fā)生酯化型的縮聚反應(yīng)而得到，屬于縮聚反應(yīng)，A、D正確；依據(jù)酯化反應(yīng)機(jī)理可知其單體為CH3CH2CH(OH)COOH，B錯(cuò)誤；酯基在酸性或堿性條件下可發(fā)生水解反應(yīng)，C正確。2．具有單雙鍵交替長(zhǎng)鏈(結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下)的高分子有可能成為導(dǎo)電塑料，2000年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予了開(kāi)拓此探討領(lǐng)域的三位科學(xué)家。下列高分子中可能成為導(dǎo)電塑料的是()……—CHCH—CHCH—CHCH—……A．聚乙炔 B．聚氯乙烯C．聚乙烯 D．聚苯乙烯【答案】A【解析】乙炔在加聚過(guò)程中先斷開(kāi)一個(gè)鍵，形成“—CC—”，然后不同的“—CC—”之間相互成鍵形成單雙鍵交替長(zhǎng)鏈…—CC—CC—…，A正確。3．下列合成有機(jī)高分子材料的化學(xué)方程式和反應(yīng)類型都正確的是()A．nCH2CH—CNCH2—CH—CN加聚反應(yīng)B．n＋nHOCH2CH2OHeq\o(→,\s\up7(催化劑))＋(2n－1)H2O縮聚反應(yīng)C．nCH2CH2＋nCH2CH—CH3縮聚反應(yīng)D．nHCHOeq\o(→,\s\up7(催化劑))CH2—O縮聚反應(yīng)【答案】B4．腈綸合成的途徑如下：分析上述轉(zhuǎn)化，推斷下列說(shuō)法中不正確的是()A．反應(yīng)①②③均為加成反應(yīng) B．反應(yīng)①是氧化反應(yīng)C．反應(yīng)③是加聚反應(yīng) D．反應(yīng)②的另一反應(yīng)物為HCN【答案】A【解析】由反應(yīng)①中兩種物質(zhì)組成知，這是一個(gè)生成三鍵、脫去氫原子的反應(yīng)，因此它是消去反應(yīng)，也是氧化反應(yīng)，A錯(cuò)誤。5．有下列高分子：①②③④⑤其中由兩種不同單體聚合而成的是()A．③⑤ B．③④⑤C．①②③⑤ D．②③④⑤【答案】B【解析】①是加聚物，單體是苯乙烯；②是加聚物，單體是1－氯－1，3－丁二烯；③是縮聚物，單體是苯酚和甲醛；④是加聚物，單體是乙烯和丙烯；⑤是縮聚物，單體是對(duì)苯二甲酸和乙二醇，符合題意的有③④⑤，B正確。6．某高分子M的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下，下列有關(guān)M的說(shuō)法正確的是()A．M的一種單體的分子式可能為C9H10O2B．M完全水解后生成物均為小分子有機(jī)化合物C．可以通過(guò)加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)合成MD．堿性條件下，1molM完全水解消耗NaOH的物質(zhì)的量為2mol【答案】C【解析】M沒(méi)有分子式為C9H10O2的單體，A錯(cuò)誤；M的水解產(chǎn)物中含高分子，B錯(cuò)誤；M為高分子，堿性條件下，1molM完全水解消耗NaOH的物質(zhì)的量遠(yuǎn)大于2mol，D錯(cuò)誤。7．有機(jī)黏合劑是生產(chǎn)和生活中一類重要的材料。黏合過(guò)程一般是液態(tài)的小分子黏合劑經(jīng)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為大分子或高分子而固化。(1)“502膠”是一種快干膠，其主要成分是α-氰基丙烯酸乙酯，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下，在空氣中微量水催化下發(fā)生加聚反應(yīng)，快速固化而將被粘物粘牢。請(qǐng)寫出“502膠”發(fā)生黏合過(guò)程的化學(xué)方程式：__________________________。(2)厭氧膠也是一種黏合劑，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。它在空氣中穩(wěn)定，但在隔絕空氣(缺氧)時(shí)，分子中雙鍵斷開(kāi)發(fā)生聚合而固化。工業(yè)上用丙烯酸和某種物質(zhì)在確定條件下反應(yīng)可制得這種黏合劑。這一制取過(guò)程的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________?！敬鸢浮?1)eq\o(→,\s\up7(確定條件))(2)2CH2CHCOOH＋HOCH2CH2OHeq\o(?,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(加熱))CH2CHCOOCH2CH2OOCCHCH2＋2H2O【解析】(1)加聚反應(yīng)的部位在“CC”鍵上。(2)由厭氧膠結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式知其是1分子乙二醇與2分子丙烯酸結(jié)合而形成的酯。B組·實(shí)力提升8．以纖維素為原料合成PEF塑料的路途如下圖。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．纖維素是合成高分子B．果糖轉(zhuǎn)化為5-HMF的反應(yīng)為還原反應(yīng)C．可用酸性KMnO4溶液干脆將5-HMF氧化為FDCAD．PEF可由FDCA和乙二醇縮聚而得【答案】D【解析】纖維素在自然界中廣泛存在，屬于自然高分子，A錯(cuò)誤；果糖轉(zhuǎn)化為5-HMF時(shí)脫去了“H2O”，故它不是還原反應(yīng)，B錯(cuò)誤；5-HMF中含有碳碳雙鍵，不能運(yùn)用酸性KMnO4溶液干脆將5-HMF氧化為FDCA，C錯(cuò)誤；通過(guò)PEF的結(jié)構(gòu)可知，PEF是由FDCA和乙二醇經(jīng)過(guò)縮聚反應(yīng)制得的，D正確。9．(2024·廣東昌樂(lè)一中期末)尿素()和甲醛在確定條件下發(fā)生類似苯酚和甲醛的反應(yīng)得到線型脲醛樹(shù)脂，再通過(guò)交聯(lián)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)片段如下圖所示(圖中表示鏈延長(zhǎng))。下列說(shuō)法不正確的是()A．形成線型結(jié)構(gòu)的過(guò)程發(fā)生了縮聚反應(yīng)B．網(wǎng)狀脲醛樹(shù)脂在自然界中不行能發(fā)生降解B．線型脲醛樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可能是D．線型脲醛樹(shù)脂能通過(guò)甲醛交聯(lián)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)【答案】B【解析】該高分子化合物可由尿素和甲醛通過(guò)縮聚反應(yīng)得到，所以得到該物質(zhì)的反應(yīng)為縮聚反應(yīng)，A正確；網(wǎng)狀脲醛樹(shù)脂中含肽鍵，可以發(fā)生水解反應(yīng)，即該物質(zhì)在自然界中可以降解，B錯(cuò)誤；依據(jù)圖推斷線型脲醛樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可能是，C正確；由圖示結(jié)構(gòu)可知，甲醛可以和線型脲醛樹(shù)脂中的亞氨基接著加成反應(yīng)生成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的脲醛樹(shù)脂，D正確。10．聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一種可降解的聚酯類高分子材料，在材料的生物相容性方面有很好的應(yīng)用前景。PPG的一種合成路途如下：已知：①烴A的相對(duì)分子質(zhì)量為70，核磁共振氫譜顯示只有一種化學(xué)環(huán)境的氫；②化合物B為單氯代烴，化合物C的分子式為C5H8；③E、F為相對(duì)分子質(zhì)量差14的同系物，F(xiàn)是福爾馬林的溶質(zhì)；④R1CHO＋R2CH2CHOeq\o(→,\s\up7(稀NaOH))?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_______________。(2)由B生成C的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________。(3)由E和F生成G的反應(yīng)類型為_(kāi)_____________，G的化學(xué)名稱為_(kāi)_____。(4)①由D和H生成PPG的化學(xué)方程式為_(kāi)___________；②若PPG平均相對(duì)分子質(zhì)量為10000，則其平均聚合度約為_(kāi)___________(填字母)。a．48 b．58 c．76 d．122(5)D的同分異構(gòu)體中能同時(shí)滿意下列條件的共有____________種(不含立體異構(gòu))；①能與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣體②既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，又能發(fā)生皂化反應(yīng)其中核磁共振氫譜顯示為3組峰，且峰面積比為6∶1∶1的是___________________(寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)；D的全部同分異構(gòu)體在下列一種表征儀器中顯示的信號(hào)(或數(shù)據(jù))完全相同，該儀器是____________(填字母)。a．質(zhì)譜儀 b．紅外光譜儀c．元素分析儀 d．核磁共振儀【答案】(1)(2)(3)加成反應(yīng)3-羥基丙醛(或β-羥基丙醛)(4)①＋neq\o(→,\s\up7(濃H2SO4),\s\do5(△))＋(2n－1)H2O②b(5)5c【解析】(1)70÷12＝5……10，則A的分子式為C5H10，因A分子中只有一種化學(xué)環(huán)境的氫原子，則A為。(2)B為單氯代烴，故B為。由B生成C的反應(yīng)條件可知該反應(yīng)是鹵代烴的消去反應(yīng)，反應(yīng)化學(xué)方程式為。(3)由題給信息③知E為CH3CHO，F(xiàn)為HCHO，由信息④知生成G的反應(yīng)為CH3CHO＋HCHOeq\o(→,\s\up7(稀NaOH))HO—CH2—CH2—CHO，G的化學(xué)名稱為3-羥基丙醛，生成G的反應(yīng)是加成反應(yīng)。(4)①由題給轉(zhuǎn)化路途知，D為戊二酸(HOOCCH2CH2CH2COOH)，H為HOCH2CH2CH2OH，D和H生成PPG的化學(xué)方程式為nHOOCCH2CH2CH2COOH＋nHOCH2CH2CH2OHeq\o(→,\s\up7(濃H2SO4),\s\do5(△))＋(2n－1)H2O。②PPG的鏈節(jié)是相對(duì)質(zhì)量為172，10000÷172≈58。(5)D的同分異構(gòu)體能與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)生成氣體，說(shuō)明分子中含有—COOH；既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，又能發(fā)生皂化反應(yīng)，說(shuō)明它是甲酸酯類，符合條件的同分異構(gòu)體有如下5種：、、、、。其中核磁共振氫譜有3組峰，且峰面積比為6∶1∶1的是。因同分異構(gòu)體的分子式相同，則所含元素種類相同；因同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)不同，故質(zhì)譜儀中顯示的碎片相對(duì)分子質(zhì)量的大小可能不完全相同，紅外光譜及核磁共振儀顯示的信號(hào)也會(huì)不同。11．(2024·浙江選考)某課題組研制了一種具有較高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚合物P，合成路途如下：已知：請(qǐng)回答：(1)化合物A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是____________________；化合物E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是____________________。(2)下列說(shuō)法不正確的是__________。A．化合物B分子中全部的碳原子共平面B．化合物D的分子式為C12H12N6O4C．化合物D和F發(fā)生縮聚反應(yīng)生成PD．聚合物P屬于聚酯類物質(zhì)(3)化合物C與過(guò)量NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________________________________________________。(4)在制備聚合物P的過(guò)程中還生成了一種分子式為C20H18N6O8的環(huán)狀化合物。用鍵線式表示其結(jié)構(gòu)___________________。(5)寫出3種同時(shí)滿意下列條件的化合物F的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式(不考慮立體異構(gòu))：__________________________。①H－NMR譜顯示只有2種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子；②只含有六元環(huán)；③含有結(jié)構(gòu)片段，不含—C≡C—鍵。(6)以乙烯和丙炔酸為原料，設(shè)計(jì)如下化合物的合成路途(用流程圖表示，無(wú)機(jī)試劑、有機(jī)溶劑任選)?！敬鸢浮?1)HOCH2CH2Br(2)C(3)＋4NaOHeq\o(→,\s\up7(△))＋2＋2NaBr(4)(5)、、、(任寫3種)(6)【解析】A的分子式為C8H10，其不飽和度為4，結(jié)合D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知A中存在苯環(huán)，因此A中取代基不存在不飽和鍵，D中苯環(huán)上取代基位于對(duì)位，因此A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，被酸性高錳酸鉀氧化為化合物B()，D中含有酯基，結(jié)合已知信息反應(yīng)可知C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HOCH2CH2Br，D和F發(fā)生已知反應(yīng)得到化合物P中的五元環(huán)，則化合物F中應(yīng)含有碳碳三鍵，而化合物P是聚合結(jié)構(gòu)，其中的基本單元來(lái)自化合物D和化合物F，所以化合物F應(yīng)為。(2)縮聚反應(yīng)除形成縮聚物外，還有水、醇、氨或氯化氫等低分子副產(chǎn)物產(chǎn)生，化合物D和化合物F的聚合反應(yīng)不涉及低分子副產(chǎn)物的產(chǎn)生，不屬于縮聚反應(yīng)，C錯(cuò)誤。(4)化合物D和化合物F之間發(fā)生反應(yīng)，可以是n個(gè)D分子和n個(gè)F分