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第三节 功能高分子材料（强化训练）
1.下列关于新型有机高分子材料的说法中，不正确的是(　　)
A.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
B.导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料
C.合成人工器官大都使用硅橡胶和聚氨酯等高分子材料
D.医用高分子材料制成的人工器官都受到人体的排斥作用，难以达到与生物相容的程度
答案：D
2.下列有关功能高分子材料的用途的叙述中，不正确的是(　　)
A.高吸水性树脂主要用于干旱地区抗旱保水、改造土壤、改造沙漠
B.离子交换树脂主要用于分离和提纯物质
C.医用高分子可用于制造医用器械和人造器官
D.聚乙炔膜可用于分离工业废水和海水的淡化
答案：D
3.下列材料中属于功能高分子材料的是(　　)
①高分子膜　②生物高分子材料　③隐身材料　④液晶高分子材料　⑤光敏高分子材料　⑥智能高分子材料
A.①②⑤ B.②④⑤⑥
C.③④⑤ D.全部
答案: D
【解析】既有传统高分子材料的机械性能，又有某些特殊功能的高分子材料，属于功能高分子材料，所以选D。
4.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”，下列有关“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
答案: B
【解析】“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，而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”虽然具有一般金属的特性，但它仍属于高分子化合物中的塑料。
5.下列关于复合材料的说法正确的是(　　)
A．将不同性质的材料经简单混合便制成复合材料
B．合金就是复合材料
C．复合材料中的各部分作用相同
D．复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料经特殊加工而制成的
答案: D
【解析】复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料经特殊加工而制成的，并不是简单的混合，不同于混合物和合金。复合材料的两部分作用是不同的，基体起黏结作用，增强材料起骨架作用。
6.下列说法中错误的是(　　)
A．玻璃钢是以玻璃纤维为增强材料、合成树脂为基体的复合材料
B．飞机机身的复合材料大多是以金属为增强材料、纤维为基体的复合材料
C．制造网球拍用的复合材料是在合成树脂的基体中加入了碳纤维作增强材料
D．航天飞机机身使用的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成的
答案: B
【解析】飞机机身的复合材料大多是以纤维为增强材料，金属为基体的复合材料，B项中将基体与增强材料颠倒了。
7.航天科学家正在考虑用塑料飞船代替铝制飞船进行太空探索。其依据是(　　)
A．塑料是一种高分子化合物，可以通过取代反应大量生产
B．塑料生产中加入添加剂可得到性能比铝优良的新型材料
C．塑料用途广泛，可从自然界中直接得到
D．塑料是有机物，不会和强酸强碱作用
答案: B
【解析】飞船速度大，所以其材料要求质轻、耐高温、耐摩擦。
8.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
答案: C
【解析】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。
9.具有单双键交替长链(如：…—CH===CH—CH===CH—CH===CH—…)的高分子有可能成为导电塑料。2000年诺贝尔(Nobel)化学奖即授予开辟此领域的3位科学家。下列高分子中可能成为导电塑料的是(　　)
A.聚乙烯 B.聚丁二烯
C.聚苯乙烯 D.聚乙炔
答案：D
10.下列材料属于复合材料的是(　　)
A.聚丙烯 B.青铜
C.黏合剂 D.玻璃钢
答案：D
11．“神舟”系列成功飞天，展示了中国航天事业的伟大成就。为了防止飞船与大气摩擦产生高温而起火燃烧，在飞船表面覆盖着某种特殊材料，该材料应具有的性质是(　　)
A.良好的导电性
B.密度较大，以增大飞船的惯性
C.轻质防热，可以承受上千度的高温
D.质地柔软，以利于飞船变形
答案：C
12．“神舟七号”的返回舱外形看起来像大钟，大约3吨重。为了防止飞船与大气层摩擦产生高温而燃烧，应该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
答案: C
【解析】由题给信息可知，该材料应该是质轻且防热的耐高温材料。
13．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和H2O四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
答案: B
【解析】由X的结构简式可判断出它是加聚反应的产物，其单体为和CH2===CHOOCCH3，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。
14.下列物质不属于新型有机高分子材料的是(　　)
A.高分子分离膜 B.液晶高分子材料
C.生物高分子材料 D.光导纤维
答案：D　
解析】光导纤维属于新型无机非金属材料，高分子分离膜、液晶高分子材料、生物高分子材料都是新型有机高分子材料。
15.下列有关新型高分子材料的说法中，不正确的是(　　)
A.高分子分离膜应用于食品工业中，可用于浓缩天然果汁、乳制品加工、酿造业等
B.复合材料一般是以一种材料作为基体，另一种材料作为增强剂
C.导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料
D.在橡胶工业的硫化工艺中，将顺丁橡胶的线型结构连接为网状结构与制备高吸水性树脂时加入交联剂得到具有网状结构的树脂的目的相同
答案：D
16．聚合物 (部分结构)可被人体吸收，常作为外科缝合手术的材料，该物质是由下列哪种物质聚合而成的 (　　)
A.CH3CH(OH)COOH
B.HCOOCH2OH
C.HOCH2CH2COOH
D.HOCH(CH3)COOCH(CH3)CH2OH
答案: A
【解析】由题干给出的高聚物的部分结构可知，该高聚物中含有酯基，是某单体通过缩聚反应制得的，若题干中给出的高聚物的部分结构中的酯基水解，会得到CH3CH(OH)COOH。
17．在下列关于新型有机高分子材料的说法中，不正确的是(　　)
A.高分子分离膜应用于食品工业中，可用于浓缩天然果汁、乳制品加工、酿造业等
B.复合材料一般是以一种材料作为基体，另一种材料作为增强体
C.导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料
D.合成高分子材料制成的人工器官一般都受到人体的排斥作用，难以达到生物相容的程度
答案: D
【解析】功能高分子材料应是既有传统高分子材料的机械性能，又有某些特殊功能。有的新型高分子材料具有优异的生物相容性，较少受到排斥，可以满足人工器官对材料的苛刻要求。答案为D。
18．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
答案: D
【解析】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。
19．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
答案: A
【解析】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。
20.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
答案: A
【解析】　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。
21.乳酸的分子式为C3H6O3，在一定的条件下可发生许多化学反应，下图是采用化学方法对乳酸进行加工处理的过程。其中A、H、G为链状高分子化合物。
请回答相关问题：

(1)C的结构简式为_________________________；反应②的反应类型是________。
(2)E中所含的官能团有____________________________。
(3)反应①的化学方程式为__________________________。
(4)作为隐形眼镜的制作材料，对其性能的要求除应具有良好的光学性能外，还应具有良好的透气性和亲水性。一般采用E的聚合物G而不是D的聚合物H来制作隐形眼镜，其主要理由是______________________。
答案: (1)CH2===CHCOOCH3　消去反应 (2)碳碳双键、羟基、酯基
(3)
(4)高聚物G中含有的—OH，使该物质具有亲水性，而H则不具有
【解析】分析反应②③的过程，对比乳酸及C的分子组成，可以确定B是丙烯酸(CH2===CH—COOH)。分析反应④⑥的过程，确定F＋2B―→D，对比B、D的分子组成，可以确定F是乙二醇(HO—CH2—CH2—OH)。根据反应过程确定E是
CH2===CH—COO—CH2—CH2—OH，对比D、E的结构确定它们的聚合物H、G结构上的不同点是G的结构中还含有大量的—OH，所以它们用途不同。
22．光刻胶是大规模集成电路、印刷电路板和激光制版技术中的关键材料。某一肉桂酸型光刻胶的主要成分A经光照固化转变为B。

（1）请指出A中含有的官能团________（填两种）。
（2）A经光照固化转变为B，发生了________反应（填反应类型）。
（3）写出A与NaOH溶液反应的化学方程式________。
（4）写出B在酸性条件下水解得到的芳香族化合物的分子式________。
答案：（1）酯基、碳碳双键 （2）加成

或
（4）C18H16O4
23．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：___________________________________ 。
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