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2025人教版化学选择性必修3
分层作业20　合成高分子的基本方法
A级必备知识基础练
题组1.高分子的特点
1.下列属于天然高分子的是(　　)
A.聚乙烯 B.淀粉 C.丙纶 D.油脂
2.下列叙述正确的是(　　)
A.单体的质量之和等于所生成高聚物的质量
B.单体为一种物质时,则发生加聚反应
C.缩聚反应的单体至少有两种物质
D.淀粉和纤维素的链节都是C6H10O5,但聚合度不同,彼此不是同分异构体
3.某高分子的部分结构如下:
下列说法不正确的是(　　)
A.聚合物的链节是
B.聚合物的分子式为(C2H2Cl2)n
C.聚合物的单体是CHClCHCl
D.若n为聚合度,则该聚合物的平均相对分子质量为97n
题组2.加聚反应和缩聚反应的比较
4.聚乳酸可在乳酸菌作用下降解,下列有关聚乳酸的说法正确的是(　　)
A.聚乳酸是一种纯净物
B.聚乳酸是一种酸性高分子材料
C.聚乳酸的单体为
D.聚乳酸是由单体之间通过加聚反应而合成的
5.[2024安徽六安高二期中]PVDC是一种可以承受高温蒸煮、具有高阻隔性能的塑料,它可作为保鲜食品的包装材料。用它作为中间层,制造多层复合材料,是目前塑料包装行业技术进步和技术创新的前沿阵地。PVDC是聚偏二氯乙烯的英文缩写,它的结构简式是。下列说法错误的是(　　)
A.PVDC是由单体CCl2CH2发生加聚反应合成的
B.PVDC可发生加成、取代等反应
C.PVDC也有很大的缺点,如在空气中熔融可分解,分解可产生HCl等,会污染空气
D.PVDC的单体可发生加成、取代、氧化等反应
6.下列物质能发生加成、加聚反应和缩聚反应的是 (　　)
A.
B.
C.CH2CHCOOH
D.HOCH2CHCHCH2CH3
7.[2024安徽卷]D-乙酰氨基葡萄糖(结构简式如下)是一种天然存在的特殊单糖。下列有关该物质说法正确的是(　　)
A.分子式为C8H14O6N
B.能发生缩聚反应
C.与葡萄糖互为同系物
D.分子中含有σ键,不含π键
题组3.高聚物的生成与单体的判断
8.下列合成高分子化合物的反应及类型均正确的是 (　　)
A.合成有机玻璃:　缩聚反应
B.合成橡胶:　加聚反应
C.合成聚乳酸:+(n-1)H2O　缩聚反应
D.合成HT纤维:nH2NCH2(CH2)4CH2NH2+nHOOC(CH2)4COOH
+(n-1)H2O　缩聚反应
9.缩聚反应是合成高分子材料的重要反应。下列属于缩聚反应的是(　　)
A.乙烯生成聚乙烯
B.四氟乙烯生成聚四氟乙烯
C.乙二醇与乙二酸生成
D.乙烯与氯气生成二氯乙烷
10.人造海绵的主要成分是聚氨酯,它是由M和乙二醇反应制得的,其合成方法如图,下列说法正确的是(　　)
+nHOCH2CH2OH
A.M的分子式为C15H8N2O2
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不能发生水解反应
D.合成聚氨酯的反应属于缩聚反应
11.按要求回答下列问题。
(1)聚苯乙烯的结构简式为。
①聚苯乙烯的链节是　　　　　　,单体是　　　　　　　　　　　　。
②实验测得某聚苯乙烯的相对分子质量(平均值)为52 000,则该高聚物的聚合度n为　　　　　。
(2)完成下列反应的化学方程式,并指出其反应类型。
①由乙烯制取聚乙烯:　　　　　　　　　　　　　　　　;　　　　　　　　。
②由丙烯制取聚丙烯:　　　　　　　　　　　　　　　　;　　　　　　　　　。
B级关键能力提升练
12.[2022全国乙卷]一种实现二氧化碳固定及再利用的反应如图:
下列叙述正确的是(　　)
A.化合物1分子中的所有原子共平面
B.化合物1与乙醇互为同系物
C.化合物2分子中含有羟基和酯基
D.化合物2可以发生开环聚合反应
13.高聚物L是一种来源于生物学灵感的新型黏合剂,结构如图所示。下列关于高聚物L的说法不正确的是(　　)
A.单体之一为
B.在一定条件下能发生水解反应
C.的结构中不含酯基
D.生成1 mol L的同时,会有(x+y-1) mol H2O生成
14.以富含纤维素的农作物为原料,合成PEF树脂的路线如下:
纤维素葡萄糖果糖
下列叙述错误的是(　　)
A.葡萄糖、果糖均属于多羟基化合物
B.5-HMF→FDCA发生氧化反应
C.单体a为乙二醇
D.PEF树脂在自然界难以降解,会对环境造成危害
15.[2024北京东城汇文中学高二期中]高分子M广泛用于牙膏、牙科黏合剂等口腔护理产品,合成路线如下:
下列说法不正确的是(　　)
A.试剂a是甲醇
B.化合物B的不饱和度为1
C.化合物C的核磁共振氢谱有一组峰
D.合成M的聚合反应是缩聚反应
16.一种用于隐形眼镜材料的聚合物片段如下:
下列关于该高分子说法正确的是(　　)
A.结构简式为
B.氢键对该高分子的性能没有影响
C.完全水解得到的高分子,含有官能团羧基和碳碳双键
D.完全水解得到的小分子有机化合物,具有4种不同化学环境的氢原子
17.根据图示回答下列问题:
(1)写出A、E、G的结构简式:
A　　 ,
E　 　,
G　　 。
(2)反应②的化学方程式(包括反应条件)是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,反应④的化学方程式(包括反应条件)是　　 　。
(3)写出③⑤的化学方程式及反应类型:
③ 　　　　　　　　,　 　 。
⑤ 　　　　　　　　,　 　 。
C级学科素养拔高练
18.以芳香烃A为原料合成有机化合物F和I的合成路线如下:
已知:R—CHO+(CH3CO)2OR—CHCHCOOH+CH3COOH。
(1)A的分子式为　　　　　　　　,C中的官能团名称为　　　　　　　　。
(2)D分子中最多有　　　　个原子共平面。
(3)E生成F的反应类型为　　　　　　　　　,G的结构简式为　　　　　　。
(4)由H生成I的化学方程式为 　 　。
(5)符合下列条件的B的同分异构体有多种,其中核磁共振氢谱为4组峰,且峰面积比为6∶2∶1∶1的是(写出其中一种的结构简式)　 　 。
①属于芳香族化合物;②能发生银镜反应。
(6)已知RCOOHRCOCl,参照上述合成路线,以苯和丙酸为原料(无机试剂任选),设计制备
的合成路线。
参考答案
分层作业20　合成高分子的基本方法
1.B　解析 淀粉是天然高分子,聚乙烯、丙纶是合成高分子。油脂是高级脂肪酸甘油酯,相对分子质量相对较小,故不是高分子。
2.D　解析 对于缩聚产物,其质量不等于单体质量之和,A项错误;单体为一种物质时,既可能发生加聚反应,也可能发生缩聚反应,B项错误;缩聚反应的单体可能为一种或多种,C项错误。
3.A　解析 因碳碳单键可以旋转,则可判断题给聚合物的重复结构单元(即链节)为,该聚合物的结构简式为,分子式为(C2H2Cl2)n,平均相对分子质量为97n,该聚合物的单体是CHClCHCl。
4.C　解析 聚乳酸是混合物,A项错误;由聚乳酸的结构可知,该物质是由乳酸中的羟基和羧基脱水而形成的,属于缩聚反应,C项正确,D项错误;乳酸显酸性,但聚乳酸并不显酸性,B项错误。
5.B　解析 高分子聚合物若链节主链中只有两个碳原子,且以单键相连,则单体必为一种含有碳碳双键的物质,只需将两个半键闭合就能写出对应的单体结构,则PVDC的单体结构应为CCl2CH2;由题干中聚合物链节结构可知PVDC的单体:CCl2CH2,A正确;PVDC中不含不饱和键,不能发生加成反应,B错误;结合PVDC中含有氯元素和氢元素来看,在空气中熔融分解可以产生有腐蚀性的HCl,会污染空气,C正确;PVDC的单体为CCl2CH2,含碳碳双键官能团,能发生加成和氧化反应,氯原子可以发生取代反应,D正确。
6.B　解析 缩聚反应的单体至少有两个相互作用的官能团。不能发生加聚反应;CH2CHCOOH和HOCH2CHCHCH2CH3不能单独发生缩聚反应。
7.B　解析 本题利用陌生有机物为载体,实现对有机物分子式、缩聚反应概念、同系物概念和化学键的考查。该有机物的分子式为C8H15O6N,A错误;由于该物质分子中含有多个—OH,因此可以发生缩聚反应,脱去小分子水,形成高聚物,B正确;互为同系物的物质应结构相似,且具有相同数目的官能团,C错误;该物质具有,其中含有π键,D错误。
8.C　解析 合成有机玻璃的反应是加聚反应,故A错误;合成橡胶的结构简式应该是,故B错误;合成聚乳酸的反应有小分子H2O生成,属于缩聚反应,故C正确;合成HT纤维的单体有2种,生成H2O的化学计量数应为(2n-1),故D错误。
9.C　解析 乙烯生成聚乙烯,发生加聚反应,故A错误;四氟乙烯生成聚四氟乙烯,发生加聚反应,故B错误;乙二醇与乙二酸反应生成和水,属于缩聚反应,故C正确;乙烯与氯气生成二氯乙烷是加成反应,故D错误。
10.B　解析 根据M的结构简式,其分子式为C15H10N2O2,A说法错误;聚氨酯和蛋白质分子中均含有肽键,则某些化学性质相似,B说法正确;聚氨酯中含有酯基,在一定条件下能发生水解反应,C说法错误;合成聚氨酯的反应中,M的CN与乙二醇中羟基的H、O发生加成聚合反应,D说法错误。
11.答案 (1)①　　②500
(2)①nCH2CH2CH2—CH2　加聚反应
②nCH3—CHCH2　加聚反应
解析 (1)①聚苯乙烯的链节是,单体是;②聚苯乙烯的相对分子质量为104 n,则该高聚物的聚合度n==500。
(2)乙烯制取聚乙烯和丙烯制取聚丙烯的反应都是加聚反应。
12.D　解析 化合物1分子中有亚甲基结构,其中心碳原子采用sp3杂化方式,所以所有原子不可能共平面,A错误;化合物1和乙醇(官能团是羟基)分子中所含碳原子数相同,所含的官能团不同,二者不互为同系物,B错误;根据化合物2的分子结构可知,分子中含酯基,不含羟基,C错误;化合物2分子可发生开环聚合形成高分子化合物,D正确。
13.C　解析 生成高聚物L的反应类型为缩聚反应,单体是与,故A正确;由L的结构简式可知分子中含有酯基,在一定条件下可以发生水解反应,故B正确;是由羧基和醇羟基脱水缩合生成的高聚物,结构中含有酯基,故C错误;由原子守恒可知,生成1 mol L时,生成H2O的物质的量为(x+y-1) mol,故D正确。
14.D　解析 葡萄糖与果糖都含有5个—OH,是多羟基化合物;5-HMF→FDCA醛基、醇羟基被氧化为羧基,发生氧化反应;依据PEF可知,水解时断裂酯基,断键位置如图所示:,可知单体a为HO—CH2—CH2—OH(乙二醇);PEF树脂可降解,代替聚乙烯、聚氯乙烯塑料可以减少白色污染,减少对环境的危害。
15.D　解析 HC≡CH与试剂a发生加成反应生成B,HOOCCHCHCOOH分子内脱水生成C,B和C聚合生成M,根据聚合物M的结构简式可知,M的单体为和,由此可知B为,C为。
16.A　解析 根据题中隐形眼镜材料的聚合物片段可知,断开氢键,可得到该高分子链的结构为
,则该高分子的结构简式为,故A正确;氢键为一种特殊的分子间作用力,影响物质的物理性质,如熔、沸点,故B错误;该高分子完全水解的产物为和HOCH2CH2OH,其中高分子为,含有的官能团为羧基,不含碳碳双键,故C错误;水解得到的小分子有机化合物为HOCH2CH2OH,有2种不同化学环境的氢原子,故D错误。
17.答案 (1)CH2CH2　HOOC(CH2)4COOH
(2)ClCH2CH2Cl+NaOHCH2CHCl+NaCl+H2O
ClCH2CH2Cl+2NaOHHOCH2CH2OH+2NaCl
(3)　加聚反应　+nHOCH2CH2OH
+(2n-1)H2O　缩聚反应
解析 由A、D的分子式可知,A是CH2CH2,B是Cl2,则反应①是加成反应,②是消去反应,③是加聚反应,④是水解反应,⑤是缩聚反应,其他有机化合物很容易推出。
18.答案 (1)C7H8　羟基　(2)17
(3)消去反应　
(4)n++nH2O
(5)或
(6)CH3CH2COOH
解析 (1)A→G为氧化过程,由G的分子式为C7H6O,可判断G的结构简式为,再结合A→B的反应条件以及B的结构简式可知,A→B是在苯环上引入,可推断A的结构简式为,分子式为C7H8;C中含有的官能团名称为羟基。
(2)C分子内脱水得到的D为,苯环和乙烯均为平面结构,通过单键的旋转,两个平面可以重合,甲基中的一个氢原子通过单键的旋转也可以位于该平面,故D分子中最多有17个原子共平面。
(3)E为,在KOH乙醇溶液的作用下可发生消去反应生成F();G的结构简式为。
(4)由H→I的反应试剂和条件及I的结构简式可知H为,与发生酯化反应生成I,化学方程式为n++nH2O。
(5)①属于芳香族化合物,说明有苯环;②能发生银镜反应,说明有醛基。若苯环上有一个取代基,则取代基有2种结构:—CH2CH2CHO、—CH(CH3)CHO,有2种同分异构体;若有两个取代基,可以是—CH3、—CH2CHO,也可以是—CH2CH3、—CHO,分别有邻、间、对三种相对位置,共有6种同分异构体;当苯环上有三个取代基,即2个—CH3和1个—CHO时,由定二移一法确定其同分异构体有6种,如图示:、、(箭头为—CHO的可能位置),所以满足条件的同分异构体数目为14种,其中满足核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积比为6∶2∶1∶1的结构为或。
(6)要合成,可在苯环上引入丙酰基,再还原,其合成路线为CH3CH2COOH。
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