高中化學人教版（2019）選擇性必修三冊第五章合成高分子單元測評卷（Word版附解析）

這是一份高中化學人教版（2019）選擇性必修三冊第五章合成高分子單元測評卷（Word版附解析），共9頁。
第五章　合成高分子 注意事項 1.全卷滿分100分?？荚囉脮r90分鐘。 2.可能用到的相對原子質(zhì)量:H 1　C 12　O 16　Br 80。 　　　　　　　　 　　　　　　　 　　　　　　　 一、選擇題(本題共15小題,每小題3分,共45分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的) 1.科技創(chuàng)新讓2022年北京冬奧會舉世矚目。對下列科技創(chuàng)新所涉及的化學知識判斷正確的是(　　) A.“黑金”石墨烯為冬奧賽場留住溫暖,石墨烯是有機物 B.冰墩墩的外殼材質(zhì)主要是有機硅橡膠,有機硅橡膠是純凈物 C.速滑競賽服使用聚氨酯材料可減少空氣阻力,聚氨酯是高分子材料 D.二氧化碳跨臨界直接制成的冰被譽為“最快的冰”,二氧化碳是極性分子 2.某合成高分子的結構片段如圖所示,常被用來制作塑料制品,其單體是(　　) A.苯乙烯　　　B.乙苯　　　C.二苯乙烯　　　D.苯乙炔 3.有機高分子種類繁多,應用廣泛。下列有關高分子的說法不正確的是(　　) A.黏膠纖維是將木材、秸稈等富含纖維素的物質(zhì)經(jīng)化學處理后制成的合成纖維,其中的長纖維一般稱為人造絲,短纖維稱為人造棉,都可用于紡織工業(yè) B.聚苯乙烯(PS)的絕緣性好、耐化學腐蝕、無毒,可制成日常用品、絕緣材料,還可制成泡沫塑料用于防震、保溫 C.高密度聚乙烯是乙烯在較低壓力、溫度下發(fā)生加聚反應合成的一種支鏈較少、密度和軟化溫度較高的有機高分子,常用于生產(chǎn)瓶、桶、板、管等 D.脲醛樹脂是由甲醛和尿素發(fā)生縮聚反應制成的一種具有線型或網(wǎng)狀結構的有機高分子,可用于生產(chǎn)木材黏合劑、電器開關等 4.乙烯、丙烯和1,3-丁二烯是常見的合成高分子的基礎原料,由這三種有機物合成的高分子可能為(　　) A. B. C. D. 5.“尿不濕”表面涂有一種既能吸水又能保留水的物質(zhì)。這種特殊物質(zhì)的結構可能是(　　) A. 　　B. 　　 C. 　 　D. 6.化學在人類社會發(fā)展中發(fā)揮著重要作用,下列說法錯誤的是(　　) A.水性漆替代傳統(tǒng)油漆有利于健康與環(huán)保 B.制作冰墩墩采用的PC(聚碳酸酯)是可降解材料 C.制造隱形眼鏡的材料因含羥基而具有較好的親水性 D.聚氯乙烯可用于制作不粘鍋耐熱涂層 7.下列幾種橡膠中,最不穩(wěn)定、長期在光與空氣的作用下會逐漸被氧化而變硬變脆的是(　　) A.天然橡膠() 　　　B.硅橡膠() C.聚硫橡膠(?CH2—CH2—Sx?) 　　　D.硫化橡膠 8.下列物質(zhì)是可以作為人體心臟及人工血管等人體植入物的高分子生物材料。 下列關于上述高分子生物材料的說法正確的是(　　) A.用于合成維通橡膠的單體是CH2CF—CF2—CF2—CF3 B.用于合成有機硅橡膠的單體是 C.維通橡膠、有機硅橡膠均可看作加聚反應的產(chǎn)物 D.有機硅橡膠、聚甲基丙烯酸甲酯均可通過縮聚反應制得 9.關于下列三種常見高分子材料的說法中,正確的是(　　) A.合成順丁橡膠的單體是2-丁烯 B.順丁橡膠、滌綸和酚醛樹脂都屬于天然有機高分子 C.滌綸可由對苯二甲酸和乙二醇通過縮聚反應制得 D.合成酚醛樹脂的單體是苯酚和甲醇 10.某有機高分子X的結構簡式如圖所示。下列說法正確的是(　　) A.X易溶于水 B.X由縮聚反應得到 C.合成X的單體有兩種 D.合成X的單體具有順反異構體 11.聚酰胺(PA)具有良好的力學性能,一種合成路線如圖所示。下列說法不正確的是(　　) A.Y中含有五元環(huán) B.②是酯化反應 C.該合成路線中甲醇可循環(huán)使用 D.PA在酸性條件下可發(fā)生水解反應重新生成Z 12.有機物A()是制取導電高分子PPV()的原料之一,下列說法正確的是(　　) A.PPV是聚苯乙炔 B.1 mol A與足量溴水反應,最多可消耗5 mol Br2 C.1 mol PPV最多可與4n mol H2加成 D.PPV與聚苯乙烯的最小結構單元組成相同 13.某有機高聚物的結構片段如圖所示,下列說法錯誤的是(　　) A.合成該有機高聚物的反應為加聚反應 B.該有機高聚物的單體是 C.該有機高聚物中含有的化學鍵有共價鍵和氫鍵 D.該有機高聚物在一定條件下能發(fā)生水解 14.聚酰胺樹脂材料具有較好的耐熱性、耐水性。一種高分子聚酰胺樹脂的合成過程如下: 下列有關說法正確的是(　　) A.有機物A中所有原子可能共平面 B.1 mol該樹脂最多能與2 mol NaOH反應 C.A和B的核磁共振氫譜中都只有2組峰 D.該樹脂是由有機物A和有機物B通過加聚反應得到的 15.高分子X的合成路線如下: 下列說法不正確的是(　　) A.高分子X中存在氫鍵 B.甲的結構簡式為 C.反應①中有水生成 D.高分子X水解可得到乙 二、非選擇題(本題共5小題,共55分) 16.(9分)合成材料在宇宙飛船和宇航服等方面得到廣泛應用?；卮鹣铝袉栴}: (1)合成材料品種很多,其中被稱為“三大合成材料”的是塑料、　　　　和合成橡膠。? (2)飛船上的柔性材料常用聚氯乙烯塑料。聚氯乙烯可利用乙烯和氯氣作原料制備,其流程是乙烯→　　　　　　→乙炔→　　　　→聚氯乙烯。(填有機物名稱)? (3)制作宇航服的材料聚酯纖維(聚對苯二甲酸乙二酯纖維)商品名叫滌綸,其單體的結構簡式分別為　　　　　　　和　　　　　　　。? (4)酚醛樹脂()可做宇宙飛船外殼的燒蝕涂層材料,其原料是苯酚和甲醛。寫出下列反應的化學方程式。 ①苯酚稀溶液中加入濃溴水,產(chǎn)生白色沉淀:　　　　　　　　　　　　。? ②甲醛與苯酚在催化劑作用下加熱制備酚醛樹脂:　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　。? 17.(10分)聚異丁烯是一種性能優(yōu)異的功能高分子材料。某科研小組研究了使用特定引發(fā)劑、正己烷為溶劑、無水條件下制備異丁烯的聚合工藝。已知:異丁烯的沸點為266 K。反應原理為 。主要裝置如圖所示: 回答下列問題: 導管A的作用是　　　　　　　　　　　　　　,P4O10的作用是　　　　　　　　　　 　　　　　　　　。? (2)為達到制備條件要求,正己烷在使用前,加入鈉塊進行處理,該過程有少量氣體放出,該操作的目的是　　　　　　　　　　　　。? (3)浴槽中可選用的適宜冷卻劑是　　　　(填序號)。? (4)下列操作,正確的順序為　　　　。? ①攪拌下滴加引發(fā)劑,一定時間內(nèi)加入反應終止劑停止反應。經(jīng)后續(xù)處理得成品 ②向三頸燒瓶中通入一定量異丁烯 ③向三頸燒瓶中加入一定量正己烷 ④待反應體系溫度下降至既定溫度 (5)測得成品平均相對分子質(zhì)量為2.8×106,平均聚合度為　　　　。? 18.(10分)航天員的航天服采用了很多新型超高性能復合材料。其中聚酰胺纖維M就是一種新型超高性能纖維,它的防熱和防火性能十分出色。聚酰胺纖維M的結構簡式為。 下面是聚酰胺纖維M的一種合成路線(部分反應未注明條件): A(C8H10) B→C D() E F (1)寫出下列反應的反應類型。 A→B:　　　　　　,G+H→M:　　　　　　。? (2)生成B的同時還可能生成B的一種同分異構體,其結構簡式為　　　　　　　　。? (3)寫出E→F的化學方程式:　　　　　　　　　　　　。? (4)聚酯纖維P是一種無毒的玩具內(nèi)充物,其結構簡式為。聚酯纖維P可用A和乙烯為原料合成,請你設計并寫出其合成路線。 提示:① ;②合成過程中無機試劑任選。 19.(12分)W是一種功能高分子材料,在生產(chǎn)、生活中有廣泛應用。一種合成W的路線如圖(部分反應試劑和條件已略去)。 請回答下列問題: (1)A中含氧官能團的名稱是　　　　,B的名稱是　　　　　　　　　　　　。? (2)A→C的反應類型為　　　　　　。? (3)已知E的分子式為C8H8O2,F的結構簡式為　　　　　　　　。? (4)G→W的化學方程式為　　　　　　　　　　　　。? (5)M是G的同分異構體,同時滿足下列條件的M的結構有　　　　種(不考慮立體異構)。? ①遇氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應;②能發(fā)生銀鏡反應和水解反應。 其中核磁共振氫譜有5組峰且峰的面積比為1∶2∶2∶2∶1的結構簡式為　　　　　　　　。? 20.(14分)聚維酮碘的水溶液是一種常見的碘伏類緩釋消毒劑。聚維酮通過氫鍵與HI3形成聚維酮碘,聚維酮碘的一種合成路線如圖所示(部分試劑及反應條件略去)。 已知:+R3NH2 +R2OH(R1、R2、R3為H或烴基)。 回答下列問題: (1)L中官能團的名稱為羥基、　　　　;I只有一種化學環(huán)境的氫原子,其結構簡式為　　　　。? (2)已知C中所有碳原子共線,B中碳原子的雜化方式為　　　　。? (3)按系統(tǒng)命名法,D的名稱為　　　　　　　　。? (4)E與新制Cu(OH)2反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　。? (5)F→G為氧化反應,E→F的反應類型為　　　　　　。? (6)G與J反應生成K的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　。? (7)下列關于聚維酮和聚維酮碘的說法正確的是　　　　(填字母)。? a.聚維酮在一定條件下能發(fā)生水解反應 b.聚維酮分子由m+n個單體聚合而成 c.M是聚維酮的單體,其結構簡式為 d.聚維酮碘是一種水溶性的純凈物  答案全解全析 第五章　合成高分子 1.C　石墨烯是無機物,A項錯誤;有機硅橡膠是混合物,B項錯誤;聚氨酯是高分子材料,C項正確;二氧化碳屬于非極性分子,D項錯誤。 2.A　該合成高分子屬于加聚產(chǎn)物,根據(jù)加聚產(chǎn)物單體的推斷方法,主鏈碳原子形成的全部為單鍵,以主鏈上兩個C原子為基本單元,將兩半鍵閉合得單體為,名稱為苯乙烯。 3.A　黏膠纖維是將木材、秸稈等富含纖維素的物質(zhì)經(jīng)化學處理后制成的再生纖維。 4.C　1,3-丁二烯參與加聚反應,高分子的鏈節(jié)中存在碳碳雙鍵,且不可能在鏈端,A、B錯誤;由題述三種有機物合成的高分子可能為,C正確;丙烯參與加聚反應,甲基作為支鏈,D錯誤。 5.C　既能吸水又能保留水的物質(zhì)應含有親水基。酯基不是親水基,A錯誤;氟原子是憎水基,B錯誤;羥基是親水基,C正確;氯原子是憎水基,D錯誤。 6.D　聚氯乙烯不能用于制作不粘鍋耐熱涂層,D錯誤。 7.A　天然橡膠中含有碳碳雙鍵,具有還原性,化學性質(zhì)活潑,容易被空氣中的氧氣氧化而變質(zhì);硅橡膠、聚硫橡膠屬于合成橡膠,分子中沒有碳碳雙鍵,性質(zhì)穩(wěn)定;天然橡膠硫化后分子由線型結構變成網(wǎng)狀結構,性質(zhì)穩(wěn)定,不容易被氧化。 8.B　分析維通橡膠鏈節(jié)可知,鏈節(jié)中主鏈有4個碳原子,無碳碳雙鍵結構,其單體必為兩種,按如圖方式斷鍵:,可得單體為CH2CF2和CF2CF—CF3;分析有機硅橡膠鏈節(jié)可知,其單體為;聚甲基丙烯酸甲酯鏈節(jié)中主鏈有2個碳原子,其單體必為一種,即。由上述分析可知,A錯誤、B正確;維通橡膠是加聚反應的產(chǎn)物,有機硅橡膠是縮聚反應的產(chǎn)物,C錯誤;聚甲基丙烯酸甲酯可通過加聚反應制得,D錯誤。 9.C　合成順丁橡膠的單體是1,3-丁二烯,A錯誤;順丁橡膠、滌綸和酚醛樹脂都是合成高分子,不屬于天然有機高分子,B錯誤;對苯二甲酸和乙二醇在一定條件下發(fā)生縮聚反應生成滌綸和H2O,C正確;合成酚醛樹脂的單體是苯酚和甲醛,D錯誤。 10.C　X是不飽和烴的加聚產(chǎn)物,難溶于水,A、B錯誤;X的單體有兩種,分別是苯乙烯和,C正確;苯乙烯和都不存在順反異構體,D錯誤。 11.D　Z和發(fā)生縮聚反應生成PA,由PA的結構簡式和Z的分子式可知,Z為;Y和CH3OH反應生成Z,結合Y的分子式可確定Y為。由上述分析可知,Y分子中含有五元環(huán),A正確;反應②為Y和CH3OH發(fā)生酯化反應生成Z,B正確;反應②消耗甲醇,Z和發(fā)生縮聚反應生成PA,同時還會生成甲醇,故甲醇可循環(huán)使用,C正確;PA在酸性條件下發(fā)生水解反應得到,不能直接得到Z,D錯誤。 12.C　聚苯乙炔的結構簡式為,A錯誤;1 mol A中含有2 mol碳碳雙鍵,因此 1 mol A與足量溴水反應,最多可消耗2 mol Br2,B錯誤;1 mol PPV含有n mol苯環(huán)和n mol 碳碳雙鍵,因此最多可與4n mol H2加成,C正確;聚苯乙烯的最小結構單元為,因此PPV與聚苯乙烯的最小結構單元組成不相同,D錯誤。 13.C　分析該有機高聚物的結構片段可知,該有機高聚物是加聚反應的產(chǎn)物,其單體是,A、B正確;該有機高聚物中含有共價鍵和氫鍵,但氫鍵不是化學鍵,C錯誤;該有機高聚物含有,在一定條件下能發(fā)生水解反應,D正確。 14.A　有機物A中苯環(huán)和羧基直接相連,且單鍵可以旋轉(zhuǎn),故分子中所有原子可能共平面,A正確;該樹脂中含有的羧基、酰胺基均可與NaOH反應,1 mol該樹脂最多能與4n mol NaOH反應,B錯誤;A中有2種H,B中有3種H,B的核磁共振氫譜中有3組峰,C錯誤;A和B發(fā)生縮聚反應生成該聚酰胺樹脂和水,D錯誤。 15.D　結合圖示轉(zhuǎn)化可知,在加熱、酸性條件下水解生成的甲為;由高分子X的結構簡式和乙的分子式可知,乙的結構簡式為;甲與乙發(fā)生加聚反應生成高分子X。高分子X中存在酰胺基和羧基,可形成氫鍵,A正確;根據(jù)上述分析可知,甲的結構簡式為,B正確;反應①為2分子與1分子HCHO反應生成和H2O,C正確;高分子X是甲和乙的加聚產(chǎn)物,高分子X水解無法得到乙,D錯誤。 16.答案　(除標注外,每空1分)(1)合成纖維 (2)1,2-二氯乙烷　氯乙烯 (3)　 (4)①+3Br2 ↓+3HBr(2分) ②nHCHO+n +(n-1)H2O(2分) 解析　(1)“三大合成材料”指的是塑料、合成纖維和合成橡膠。 (2)由乙烯制聚氯乙烯時,應制備單體氯乙烯,結合制備流程可知,首先乙烯和Cl2加成制得CH2ClCH2Cl(1,2-二氯乙烷),然后CH2ClCH2Cl發(fā)生消去反應得到乙炔,乙炔再與HCl以等物質(zhì)的量加成生成(氯乙烯),最后發(fā)生加聚反應生成聚氯乙烯。 (3)聚對苯二甲酸乙二酯的結構簡式為,可由單體和發(fā)生縮聚反應制備。 (4)①苯酚稀溶液中加入濃溴水,發(fā)生取代反應生成2,4,6-三溴苯酚和HBr,化學方程式為+3Br2 ↓+3HBr。②甲醛與苯酚在催化劑作用下加熱發(fā)生縮聚反應,生成酚醛樹脂和水,化學方程式為nHCHO+n +(n-1)H2O。 17.答案　(除標注外,每空2分)(1)平衡壓強,便于液體順利滴下(1分)　吸收空氣中的水,防止水進入三頸燒瓶中 (2)除去正己烷中的水 (3)乙 (4)③④②① (5)50 000(1分) 解析　(1)恒壓滴液漏斗中導管A的作用是平衡壓強,便于液體順利滴下;由題給信息可知,制備聚異丁烯的反應在無水條件下進行,故U形管中P4O10的作用是吸收空氣中的水,防止水進入三頸燒瓶中。 (2)制備聚異丁烯的反應在無水條件下進行,為達到制備條件要求,正己烷在使用前,加入鈉塊,鈉與正己烷中混有的水反應,可除去正己烷中的水。 (3)由反應原理可知,異丁烯在-60~-30 ℃和引發(fā)劑作用下發(fā)生加聚反應生成聚異丁烯,為達到實驗所需反應溫度,可選擇的冷卻劑為乙和丙,因為是敞口容器,液氨極易揮發(fā),故實驗時最佳的冷卻劑為乙。 (4)利用圖示實驗裝置制備聚異丁烯的流程:向三頸燒瓶中加入一定量正己烷作溶劑,待反應體系溫度降至即定溫度,將一定量的異丁烯氣體通入三頸燒瓶中,攪拌下滴加引發(fā)劑,一定時間后加入反應終止劑停止反應,經(jīng)后續(xù)處理得成品。故正確的操作順序為③④②①。 (5)聚異丁烯的鏈節(jié)的相對質(zhì)量為56,則平均聚合度為2.8×10656=50 000。 18.答案　(除標注外,每空2分)(1)取代反應(1分)　縮聚反應(1分) (2) (3)+6NaOH +2NaCl+4H2O (4) 　CH2CH2  　　　?(4分) 解析　(1)結合對苯二甲酸(D)的結構簡式和合成路線可推知,A為,光照條件下,Cl2與甲基上的H發(fā)生取代反應;G+H→M,M是高分子,結合M的結構簡式可知,該反應為縮聚反應。 (2)A→B中Cl2有可能與同一個甲基上的H發(fā)生二氯取代,故可能生成的B的同分異構體的結構簡式為。 (3)由合成路線及M的結構簡式可知,E為,E與NaOH溶液在一定條件下反應生成F()。 (4)由聚酯纖維P的結構簡式可知,它是由乙二醇和對苯二甲酸兩種單體發(fā)生縮聚反應得到的,結合提示,可利用對二甲苯(原料A)被酸性高錳酸鉀溶液氧化生成對苯二甲酸,利用乙烯與鹵素單質(zhì)發(fā)生加成反應生成鹵代烴,然后水解生成乙二醇,最后對苯二甲酸與乙二醇縮聚得到聚酯纖維P。 19.答案　(除標注外,每空2分)(1)醛基(1分)　2-甲基-1,3-丁二烯(1分) (2)加成反應 (3) (4) +(n-1)H2O (5)13　 解析　A是丙烯醛,與B在催化劑作用下生成具有六元環(huán)結構的C,C在一定條件下可生成D,結合G的結構和E生成F、F生成G的反應條件可知,E中應含有羧基,即D中的醛基被氧化后得到E,E的結構簡式是;E的甲基上的H原子在光照條件下被Cl2取代生成F,F的結構簡式為;F在NaOH水溶液中發(fā)生水解反應,經(jīng)酸化后得到G;G分子中具有羧基和羥基,在一定條件下發(fā)生分子間縮聚反應制得功能高分子材料W。 (1)由A的結構簡式可知,A中含氧官能團的名稱是醛基;根據(jù)系統(tǒng)命名法,B的名稱是2-甲基-1,3-丁二烯。 (2)由A、B、C的結構分析,C由A和B加成得到,A→C的反應類型為加成反應。 (4)W是功能高分子材料,G→W是G的分子間縮聚反應。 (5)G的分子式為C8H8O3,M滿足條件:①遇氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應,說明具有酚羥基;②能發(fā)生銀鏡反應和水解反應,說明具有—CHO和酯基或HCOO—,分子中只有3個O原子,則具有HCOO—;故滿足條件的結構有:①苯環(huán)上連接—OH、—CH3和HCOO—三種基團,有10種;②苯環(huán)上連接—OH和—CH2OOCH兩種基團,有3種,共有13種。核磁共振氫譜上有5組峰且峰的面積比為1∶2∶2∶2∶1,則分子中無甲基,所以符合條件的結構簡式為。 20.答案　(除標注外,每空2分)(1)酰胺基(1分)　 (2)sp2 (3)1,4-丁二醇(1分) (4)OHC—CH2—CH2—CH2OH+NaOH+2Cu(OH)2 NaOOC—CH2—CH2—CH2OH+Cu2O↓+3H2O (5)加成反應 (6)+HOCH2CH2NH2 (7)a 解析　結合A的分子式可知A為;由C的分子式和D的結構簡式,以及C中所有碳原子共線,可確定C的結構簡式應為;由A、C的結構簡式,可確定B為HCHO;由E的分子式和D的結構簡式,可知D經(jīng)催化氧化生成的E為OHC—CH2—CH2—CH2OH;由G的結構簡式和F的分子式,可知F為;由H→I、I的分子式及I只有一種化學環(huán)境的氫原子,可知I的結構簡式為;由已知信息可知,G和J反應生成的K為;L經(jīng)脫水得到的M為。 (1)由L的結構簡式可知,其含有的官能團為羥基、酰胺基;I為。 (2)由分析可知,B為HCHO,其中C原子的雜化方式為sp2。 (3)由D的結構簡式可知,其名稱為1,4-丁二醇。 (4)E與新制Cu(OH)2反應的化學方程式為OHC—CH2—CH2—CH2OH+NaOH+2Cu(OH)2 NaOOC—CH2—CH2—CH2OH+Cu2O↓+3H2O。 (5)由分析可知,E→F為加成反應。 (6)G與J反應的化學方程式為+HOCH2CH2NH2 。 (7)聚維酮分子中含酰胺基,能在一定條件下發(fā)生水解反應,a正確;由聚維酮碘的結構可知,聚維酮分子由2m+n個單體加聚而成,b錯誤;由聚維酮碘的結構可知,聚維酮的單體是,c錯誤;聚維酮碘是混合物,不是純凈物,d錯誤。維通橡膠有機硅橡膠聚甲基丙烯酸甲酯序號冷卻劑最低溫度/℃甲NaCl—冰(質(zhì)量比1∶3)-21乙CaCl2·6H2O—冰(質(zhì)量比1.43∶1)-55丙液氨-33