2019_2020学年高中化学第5章进入合成有机高分子化合物的时代第3节功能高分子材料练习新人教版选修5.doc

　第三节　功能高分子材料
课时跟踪训练
一、选择题
1．PVC是聚氯乙烯的英文缩写，为保证PVC塑料制品的性能，通常需要加入多种有机助剂。下列选项中的事实均能支持“PVC保鲜膜对人体健康带来危害”假设的是(　　)
①PVC塑料属于高分子材料　②使用的有机助剂有毒　
③含氯的化合物不一定有毒　④在高温下会分解出有害物质
A．①②　　　　 B．③④
C．②④ D．①③
解析：选C　聚氯乙烯是一种高分子化合物，在日常生活中应用非常广泛，但在高温或光照老化过程中会分解出HCl等有害物质，同时其所含的增塑剂(有机助剂)有毒，不宜用聚氯乙烯塑料制品盛装食品或直接接触食品。②④符合要求。
2．为了防止宇宙飞船与大气层摩擦产生高温而燃烧，应选择某种特殊材料覆盖在飞船表面，这种材料应该具有的性质是(　　)
A．良好的导电性
B．密度较大，以增大飞船的惯性
C．质轻防热，可承受上千摄氏度的高温
D．质地柔软，以利于飞船的变形
解析：选C　由题给信息可知，该材料应该是质轻且防热的耐高温材料。
3．在某些塑料(如聚乙炔等)中加入强氧化剂或还原剂后，它们的导电性能大大提高。因为这些塑料具有金属的一般特性，所以人们称之为“人造金属”。下列对“人造金属”的说法正确的是(　　)
A．“人造金属”和普通金属的制取方法不同，但原料相同
B．强氧化剂或还原剂是制取“人造金属”的重要材料
C．“人造金属”能够导电传热，所以有金属光泽
D．“人造金属”具有金属的一般特性，所以它们属于金属
解析：选B　“人造金属”与普通金属的制取方法和原料均不相同，人造金属是在某些塑料中加入强氧化剂或还原剂后制得，普通金属是用金属化合物加入还原剂等方法制得；“人造金属”尽管有金属的一般特性，但它属于高分子化合物中的塑料。
4．在制备顺丁橡胶和高吸水性树脂时，都要加入交联剂。下列说法错误的是(　　)
A．加入交联剂都可使线型结构变为网状结构
B．橡胶工业中将线型结构连接为体型结构是为了增强橡胶的强度
C．制备高吸水性树脂时将线型结构连接为体型结构是为了使它既吸水又不溶于水
D．顺丁橡胶和高吸水性树脂都可溶于水
解析：选D　加入交联剂的顺丁橡胶和高吸水性树脂都是体型结构，都不溶于水，故D错误。
5．X是一种性能优异的高分子材料，其结构简式为，已被广泛应用于声、热、光的传感等方面，它是由HC≡CH、(CN)2、CH3COOH三种单体通过适宜的反应形成的。由X的结构简式分析合成过程中发生反应的类型有(　　)
①加成反应　②取代反应　③缩聚反应　④加聚反应　
⑤酯化反应
A．①④⑤　　　 B．①④
C．①②④ D．①②③
解析：选B　由X的结构简式可判断出它是加聚反应的产物，由和CH2===CHOOCCH3加聚得到，显然，前者是HC≡CH和(CN)2的加成产物，后者是HC≡CH和CH3COOH的加成产物。
6．用高分子塑料骨钉取代钛合金骨钉是医学上的一项新技术，这种塑料骨钉不仅具有相当的强度，而且可在人体内水解，使骨科病人免遭拔钉的痛苦。合成这种塑料骨钉的原料能与强碱溶液反应，也能在浓硫酸作用下形成环酯。则合成这种塑料骨钉的原料是(　　)
A．CH2===CH—CH2Cl B．CH2===CH—COOH
C．CH3—CH(OH) —COOH D．H2N—CH2—COOH
解析：选C　能与强碱反应则应含有—COOH，能形成环酯，表明还含有—OH，故该有机物分子中同时含有—COOH 和—OH。
7．金属陶瓷是由陶瓷和黏结金属组成的非匀质的复合材料。陶瓷主要是Al2O3、ZrO2等耐高温氧化物，黏结金属主要是Cr、Mo、W、Ti等高熔点金属。下列关于复合材料的说法不正确的是(　　)
A．由两种或两种以上金属(或金属与非金属)熔合而成的物质叫复合材料
B．复合材料一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能，在综合性能上超过了单一材料
C．玻璃钢是以玻璃纤维和树脂组成的复合材料，它可作船体、汽车车身等，也可作印刷电路板
D．复合材料可以发挥每一种材料的长处，并避免其弱点
解析：选A　复合材料由基体和增强材料组合而成，A项叙述的是合金而不是复合材料；复合材料一般具有各成分的性质，又比各成分的性能优良：强度高、密度小、耐高温、耐腐蚀等，故A项错。
8．下列说法不正确的是(　　)
A．探求某种新型高分子材料，需要研究分子结构与功能之间的关系
B．新科技革命的三大支柱产业为能源、信息和材料
C．带有强亲水性原子团的化合物共聚可以得到强亲水性高聚物
D．具有网状结构的高聚物具有强吸水性
解析：选D　只具有网状结构不一定具有强吸水性。具有强亲水性原子团作支链，同时与交联剂反应，生成具有网状结构的聚合物才具有强吸水性。
9．光刻胶是大规模集成电路印刷电路板技术中的关键材料，某一光刻胶的主要成分如图所示，下列有关说法正确的是(　　)

A．合成此高聚物的单体的化学式为C11H10O2
B．1 mol该物质可消耗4 mol H2
C．该物质可稳定存在于碱性溶液中
D．该物质可经过缩聚反应制得
解析：选A　由光刻胶的主要成分的结构简式知，它的单体为，化学式为C11H10O2，A正确；1 mol光刻胶含有n mol碳碳双键和n mol苯环，可消耗4n mol H2，B错误；该物质含有酯基，在碱性溶液中可发生水解，C错误；该物质是经过加聚反应制得的，D错误。
10．波音787客机具有省油、舒适的特点，它还是首款使用碳纤维复合材料超过50%的客机，开创了在航空领域复合材料大范围代替传统金属的新时代。下面所示的某聚酰胺树脂是波音飞机材料中的一种，具有较好的耐热性、耐水性。则下列说法正确的是(　　)

A．碳纤维复合材料中，碳纤维是增强材料，该树脂是基体材料
B．复合材料是未来材料发展的趋势，因此应该停止对金属材料的研究
C．该树脂中所有原子共平面
D．该树脂可以由单体和通过加聚反应得到
解析：选A　B项，复合材料不是唯一的发展方向，不应停止对金属材料的研究；C项，该物质结构中有饱和氮原子，与其相连的其他三个原子形成的是空间三角锥形，所有原子不可能共平面；D项，该树脂是缩聚产物，反应中有小分子水生成。
二、非选择题
11．科学家通过乙二醇的桥梁作用把阿司匹林连接在高聚物上，制成缓释长效阿司匹林，用于关节炎和冠心病的辅助治疗，缓释长效阿司匹林的结构简式如下：

试填写以下空白：
(1)高分子载体的结构简式为____________。
(2)阿司匹林连接在高分子载体上的有机反应类型是______________。
(3)缓释长效阿司匹林在肠胃中变为阿司匹林的化学方程式是_______________________________________。
解析：本题的关键信息是“通过乙二醇的桥梁作用把阿司匹林连接在高聚物上”，观察高聚物结构可以把缓释长效阿司匹林分为三部分：①高分子载体；②阿司匹林；③作为桥梁作用的乙二醇。在肠胃中变为阿司匹林的反应，属于水解反应，从而找到正确的解题思路。
答案：(1)
(2)酯化反应(或取代反应)
(3)

12．有一种广泛用于汽车、家电产品上的高分子涂料，是按下列流程图生产的。图中M(C3H4O)和A都可以发生银镜反应。N和M的分子中碳原子数目相等，A的烃基上一氯取代位置有三种。

请回答下列问题：
(1)写出物质的结构简式：A__________，M________。物质A的同类别的同分异构体为____________。
(2)反应类型：X______________，Y______________。
(3)写出下列反应的化学方程式：
①N＋B―→D：__________________________________；
②D―→高分子涂料：_____________________________。
解析：M(C3H4O)和A都可发生银镜反应，说明M和A都含有—CHO，M催化氧化得N，则N为羧酸。M和N中都有3个碳原子，而D中有7个碳原子，故A和B中都有4个碳原子。据A的烃基上一氯代物有三种，推知A为CH3CH2CH2CHO，B与N在浓H2SO4作用下生成D(C7H12O2)为酯化反应，M为CH2===CH—CHO。
答案：(1)CH3CH2CH2CHO　CH2===CHCHO　

(2)加成反应　加聚反应
(3)①CH2===CH—COOH＋CH3CH2CH2CH2OH
CH2===CH—COOCH2CH2CH2CH3＋H2O
②nCH2===CH—COOCH2CH2CH2CH3

13．常用作风信子等香精的定香剂D以及可用作安全玻璃夹层的高分子化合物PVB的合成路线如下：

已知：Ⅰ.RCHO＋R′CH2CHO
＋H2O(R、R′表示烃基或氢)
Ⅱ.醛与二元醇(如：乙二醇)可生成环状化合物：

(1)A的核磁共振氢谱有两种峰。A的名称是________。
(2)A与合成B的化学方程式是_____________。
(3)C为反式结构，由B还原得到。C的结构简式是__________________。
(4)E能使Br2的CCl4溶液褪色。N由A经反应①～③合成。
a．①的反应试剂和条件是________。
b．②的反应类型是________。
c．③的化学方程式是____________________________。
(5)PVAc由一种单体经加聚反应得到，该单体的结构简式是________。
(6)碱性条件下，PVAc完全水解的化学方程式是
____________________________________________。
解析：(1)由A的分子式C2H4O及其核磁共振氢谱有两种峰可知，A为乙醛。
(2)结合信息可知A到B需要的条件为稀氢氧化钠溶液、加热，与已知信息Ⅰ中的条件一致，得出反应：＋CH3CHO＋H2O。
(3)B还原得到C，且C为反式结构，说明B中只有—CHO与H2发生加成反应，则C的结构简式为。
(4)由PVB的结构可知其是N与PVA发生已知信息Ⅱ中的反应生成的，逆向分析可知N为CH3CH2CH2CHO，PVA为，故A到E增长了碳链。同时E还可使溴的四氯化碳溶液褪色，可知E中存在碳碳双键，则两分子CH3CHO发生已知信息Ⅰ中的反应，生成的E为CH3CH===CHCHO，F为CH3CH2CH2CH2OH，N为CH3CH2CH2CHO，所以①的反应试剂和条件是稀NaOH、加热，②的反应类型是加成(或还原)反应，③的化学方程式是2CH3(CH2)3OH＋O22CH3(CH2)2CHO＋2H2O。
(5)C为醇，C＋MD(C11H12O2)＋H2O，此反应为酯化反应，则M为酸且为CH3COOH，结合PVA的结构可以推出PVAc的单体是CH3COOCH===CH2。
(6)碱性条件下，PVAc完全水解的化学方程式是＋nNaOH＋nCH3COONa。
答案：(1)乙醛
(2) ＋CH3CHO
＋H2O
(3)
(4)a.稀NaOH，加热　b．加成(或还原)反应
c．2CH3(CH2)3OH＋O22CH3(CH2)2CHO＋2H2O
(5)CH3COOCH===CH2
(6) ＋nNaOHOOCCH3 ＋nCH3COONa

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