(人教)2020-2021高中化学选修五【分层训练】5-1-合成高分子化合物的基本方法.docx

第五章　进入合成有机高分子化合物的时代
第一节　合成高分子化合物的基本方法

[经典基础题]
1．下列说法中正确的是
(　　 )
A．油脂是高级脂肪酸甘油三酯，其相对分子质量较大，所以是有机高分子化合物
B．聚乙烯是由乙烯经加聚反应合成的，所以聚乙烯和乙烯的化学性质相同
C．聚乙烯是由乙烯经加聚反应合成的，但是聚乙烯的基本结构和乙烯的结构不同
D．一块无色透亮     的塑料的成分是聚乙烯，所以是纯洁物，有固定的相对分子质量
解析　油脂的相对分子质量只有几百，而有机高分子化合物的相对分子质量一般高达104～106，所以，油脂不是有机高分子化合物。
乙烯在发生加聚反应时，碳碳双键打开，所以聚乙烯中没有碳碳双键，而是单键，因此二者结构和化学性质都不相同。
塑料的组成成分是聚乙烯，但是合成聚乙烯所用的乙烯分子的数目不同，聚合度不同，所以塑料不是纯洁物，而是混合物。
答案　C
2．有4种有机物：
其中可用于合成结构简式为
的高分子材料的正确组合为
(　　)
A．①③④　　　　　　　 B．①②③
C．①②④ D．②③④
解析　将高分子化合物“切”成三段：
的单体是。
答案　D
3．下列叙述中正确的是
(　　)
A．单体的质量之和等于所生成的高分子化合物的质量
B．单体为一种物质时，则单体发生加聚反应
C．缩聚反应的单体至少有两种物质
D．淀粉和纤维素的聚合度不同，不互为同分异构体
解析　若为加聚反应，单体的质量之和等于所生成高分子化合物的质量；若为缩聚反应，高分子化合物的质量小于单体的质量之和，所以A项错误。单体为一种物质时，单体可能发生加聚反应也可能发生缩聚反应，如乙烯通过加聚反应得到聚乙烯，乳酸()通过缩聚反应得到聚乳酸()和水，所以B项错误。缩聚反应的单体可以为一种或多种物质，只要单体能同时供应两种相互发生反应的官能团即可，如聚乳酸的单体就只有乳酸一种，所以C项错误。淀粉和纤维素虽然分子式都为(C6H10O5)n，但聚合度n不同，则分子式实际是不同的，不符合同分异构体的定义，所以彼此不互为同分异构体，D项正确。
答案　D
4．下列有机化合物，既能发生加成反应，又能发生加聚反应，还能发生缩聚反应的是
(　　)

解析　能发生加成反应的含有或—CHO等；能发生加聚反应的含有等；能发生缩聚反应的含有—NH2与—COOH、—OH与—COOH或酚羟基与醛基等。
答案　B
5．某塑料的片断结构为：

请指出其单体的结构。
解析　通过观看该塑料的片断，得知该高分子化合物是由烯烃或卤代烯烃在肯定条件下经加聚反应得到的。不饱和化合物经加聚反应后，不饱和碳原子相连形成长链，同时不饱和的程度降低。由本题的片断看，长链上的碳原子在原单体中均为不饱和碳原子，因此可以两个碳原子分一组，便可推知单体。
答案　CH2===CH2　CH2===CH—Cl　CH2===CH—CH3
6．有机玻璃是一种重要的塑料，有机玻璃的单体A(C5H8O2)不溶于水，并可以发生以下变化：

请回答：
(1)B分子中含有的官能团是________、________。
(2)由B转化为C的反应属于________(选填序号)。
①氧化反应　②还原反应　③加成反应　④取代反应
(3)C的一氯代物D有两种，C的结构简式是________。
(4)由A生成B的化学方程式是______________________________________
_________________________________________________________________。
(5)有机玻璃的结构简式是______________________________________。
解析　(1)依据框图中信息A能发生加聚反应，说明其中含有碳碳双键；同时A又能水解生成甲醇，说明A属于酯，B属于羧酸，因此，B中必定含有羧基；又知A水解过程中破坏的只是酯基，而碳碳双键保留了下来，A中还含有碳碳双键，B能与氢气发生加成反应也很好地说明白这一点。(2)此题考查几种重要的反应类型，只需留意不要漏选即可。剩余的三个小题最关键的是C的结构简式的推断，有的同学认为没有足够的信息，但认真考虑，依据A的分子中有5个碳原子，而它水解又生成了甲醇和B，因此B中有4个碳原子，B转化成C的过程中没有碳原子的变化，即C中也只有4个碳原子，再结合(1)小题已经推断出的信息先组合出B的结构(只有两种)，然后利用C的一氯代物D有两种的信息得出结论。
答案　(1)碳碳双键　羧基(写结构式也可)
(2)②③　(3)(CH3)2CHCOOH

[力量提升题]
7．下列合成有机高分子材料的化学方程式和反应类型都正确的是
(　　)

A．①② B．②③
C．②④ D．①④

答案　B
8．下列单体能在肯定条件下发生加聚反应生成的是
(　　)
A．丙烯 B．2­甲基­1,3­丁二烯
C．乙烯和丙烯 D．2­甲基­2­丁烯
解析　依据链节上的碳原子数目和键的类型可推断其单体是二烯烃。
答案　B
9．某高分子化合物的部分结构如下：

下列说法中正确的是
(　　)

①聚合物的链节是　②聚合物的分子式是C3H3Cl3　③合成该聚合物的单体是　④若n表示聚合度，则其相对分子质量为97n
A．①② B．③④
C．①③ D．②④
解析　碳碳单键可以旋转，则题中聚合物的重复结构单元(即链节)为，该聚合物的结构简式为，其分子式为(C2H2Cl2)n，相对分子质量为97n。合成它的单体是。
答案　B
10．一种有机玻璃的结构简式为。下列关于它的叙述中不正确的是
(　　 )
A．在肯定条件下发生缩聚　 反应即可合成该有机玻璃
B．该有机玻璃能发生氧化反应
C．合成该有机玻璃的原料可能有甲烷
D．它在肯定条件下发生水解反应时C—O键断裂
解析　A项，与CH3OH在浓硫酸的作用下得到甲基丙烯酸甲酯()，再发生加聚反应得到该有机玻璃；B项，该有机玻璃加热时易燃烧，能发生氧化反应；C项，合成该有机玻璃需要CH3OH，CH4与Cl2反应可得CH3Cl，CH3Cl水解可得CH3OH；D项，该有机玻璃含有酯基，在肯定条件下发生水解导致C—O键断裂。
答案　A
11．常用的感光高分子有聚肉桂酸乙烯酯，它感光后形成二聚交联高分子，它的结构简式如下：

据此请回答下列问题：
(1)聚肉桂酸乙烯酯可水解为两种分子，一种不含苯环的名称为___________。
另一种含苯环的名称为肉桂酸，其结构简式为__________________________
________________________________________________________________。
(2)乙炔与肉桂酸在催化剂的作用下发生某种反应可获得聚肉桂酸乙烯酯的单体，写出该反应的化学方程式
________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
(3)肉桂酸有多种同分异构体，其中含苯环且苯环上只有一个链状取代基并属于酯类的肉桂酸的同分异构体，除
还有两种，请写出其结构简式________、________。
解析　聚肉桂酸乙烯酯水解时 断开，生成和，聚肉桂酸乙烯酯的单体为：
。

12．(1)1 mol丙酮酸()在镍的催化下与1 mol氢气发生加成反应转变成乳酸，则乳酸的结构简式为__________________。
(2)在酸性条件下，与乳酸具有相同官能团的乳酸的同分异构体A发生消去反应生成B，则由A生成B的化学方程式为________________。
(3)B与甲醇生成的酯可以聚合，则该聚合物的结构简式为______________。
解析　丙酮酸中含有—CO—和—COOH两种官能团，—CO—能与H2加成生成—CH(OH)—，而—COOH不能与H2发生加成反应，从而得出乳酸的结构简式为CH3CH(OH)COOH，其具有相同官能团的同分异构体只有HOCH2CH2COOH一种。在酸性条件下，A加热失水可生成或环酯。但(2)中指动身生消去反应，(3)中指出B与甲醇生成的酯可以聚合，示意B中含有羧基(能生成酯)，说明B为丙烯酸，而不是环酯。
答案　(1)CH3CH(OH)COOH

13．以下是某课题组设计的合成聚酯类高分子材料的路线：

已知：
①A的相对分子质量小于110，其中碳的质量分数约为0.9；
②同一碳原子上连两个羟基时结构不稳定，易脱水生成醛或酮；

③C可发生银镜反应。
请依据以上信息回答下列问题：
(1)A的分子式为________________；
(2)由A生成B的化学方程式为______________________________________
__________________________________________，反应类型是________；
(3)由B生成C的化学方程式为_______________________________________，
该反应过程中生成的不稳定中间体的结构简式应是___________________
_________________________________________________________________；
(4)D的结构简式为____________，D的同分异构体中含有苯环且水解产物之一为乙酸的有____________________________________________________
(写结构简式)。
解析　合成题通常用逆推法：

逆推的第三步用到了题中所给的信息。(4)中能水解，且水解产物之一为乙酸，则肯定为乙酸酯，所以有邻、间、对三种同分异构体。
答案　(1)C8H10

14．PBS是一种可降解的聚酯类高分子材料，可由马来酸酐等原料经下列路线合成：

[已知：
(1)A→B的反应类型是__________；B的结构简式是____________。
(2)C中含有的官能团名称是__________；D的名称(系统命名)是__________。
(3)半方酸是马来酸酐的同分异构体，分子中含1个环(四元碳环)和1个羟基，但不含—O—O—键，半方酸的结构简式是____________。
(4)由B和D合成PBS的化学方程式是__________________。
(5)下列关于A的说法正确的是________。
a．能使酸性KMnO4溶液或溴的CCl4溶液褪色
b．能与Na2CO3反应，但不与HBr反应
c．能与新制Cu(OH)2反应
d．1 mol A完全燃烧消耗5 mol O2
解析　结构打算性质，性质反映结构，解题时要先观看分子内的官能团，然后依据官能团的性质确定有机物能发生的反应；写同分异构体时应依据分子式和题目所给要求来写。(1)A的结构中含有碳碳双键，与H2发生加成反应生成B：HOOCCH2CH2COOH。(2)甲醛分子内的醛基与乙炔分子内的氢原子发生加成反应生成C：，含有碳碳三键和羟基。D的名称是1,4­丁二醇。(3)马来酸酐的分子式为C4H2O3，不饱和度为4，依据要求可写出半方酸的结构简式为。
(4)HOOCCH2CH2COOH与HOCH2CH2CH2CH2OH发生酯化反应的化学方程式为nHOOCCH2CH2COOH＋nHOCH2CH2CH2CH2OH
HOOCCH2CH2COOCH2CH2CH2CH2OH＋(2n－1)H2O。
(5)A分子内含有碳碳双键，可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，使酸性高锰酸钾溶液褪色，能与溴发生加成反应
而使溴的CCl4溶液褪色，也能与HBr发生加成反应；分子内含有羧基，可以与Na2CO3反应生成CO2；A分子内不含醛基，但含有羧基，能与氢氧化铜发生酸碱中和反应；A的分子式为C4H4O4,1 mol A完全燃烧消耗氧气3 mol。
答案　(1)加成反应(或还原反应)
HOOCCH2CH2COOH
(2)碳碳三键、羟基　1,4­丁二醇
(3)

(5)ac