高中化学选修5人教版课时作业5-2-3应用广泛的高分子材料功能高分子材料

(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)一、选择题1．下列关于功能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为基体，另一种材料为增强剂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．合成高分子材料制成的人工器官能受到人体的排斥作用，难以达到生物相容的程度解析：合成材料做成的人工器官应具有较强的生物相容性，D项说法错误，选D。答案：D2．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解析：飞船速度很大，所以其材料要求质轻、耐高温、耐摩擦，因此所用塑料代替品要加入合适的添加剂制成优良的新型材料。答案：B3．高分子分离膜可以让某些物质有选择地通过而将物质分离，下列应用不属于高分子分离膜的应用范围的是()A．分离工业废水，回收废液中的有用成分B．食品工业中，浓缩天然果汁，乳制品加工和酿酒C．将化学能转换成电能，将热能转换成电能D．海水淡化解析：A、B、D均是功能高分子分离膜的应用范围，而C中将化学能转换为电能的应是传感膜，将热能转换成电能的是热电膜。答案：C4．下列物质属于复合材料的是()A．钢化玻璃 B．玻璃钢C．人造皮革 D．人造羊毛解析：钢化玻璃属于无机硅酸盐材料，A错误；玻璃钢是以合成树脂为基体，玻璃纤维为增强材料组合在一起制成的复合材料，B正确；人造皮革和人造羊毛都属于传统高分子材料，C、D错误。答案：B5．下列说法正确的是()A．合成纤维和人造纤维统称为化学纤维B．聚氯乙烯是热固性塑料C．锦纶丝接近火焰时先蜷缩，燃烧时有烧焦羽毛的气味，灰烬为有光泽的硬块，能压成粉末D．对于某些合成材料和塑料制品废弃物的处理可以倾倒到海洋中解析：合成纤维和人造纤维统称化学纤维，A正确；聚氯乙烯为热塑性塑料，B错误；锦纶为合成纤维，是用H2N(CH2)5COOH缩聚成的，属于多肽，和蛋白质有相似之处，但灰烬不能压成粉末，C错误；合成材料和塑料废弃物属于白色污染物，不可乱倒，D错误。答案：A6．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HCCH、(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，其正确组合是()A．①④⑤ B．①④C．①②④ D．①②③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CHCNCHCN和，显然，前者是HCCH和(CN)2的加成产物，后者是和CH3COOH的加成产物，故选B。答案：B7．下列原料或制成的产品中，可溶于有机溶剂的是()①有机玻璃②从废轮胎上刮下的橡胶粉末③涤纶绳(其主要成分是)④电木插座A．①② B．①③C．③④ D．②④解析：可溶于有机溶剂的是线型结构的高分子材料，容易看出有机玻璃和涤纶属线型结构的高分子化合物，则①、③应可溶于有机溶剂；轮胎上刮下的橡胶为硫化橡胶，它是天然橡胶以硫作为交联剂而形成的，其结构应为体型结构，电木性脆、受热不能熔化，也属体型结构，则②、④应不溶于有机溶剂。答案：B8．Nomex纤维是一种新型阻燃性纤维，它可由间苯二甲酸和间苯二胺在一定条件下以等物质的量缩聚而成，而Nomex的结构简式为()答案：A9．研究成果表明，塑料经改造后能像金属一样具有导电性。要使塑料聚合物导电，其内部的碳原子之间必须交替地以单键和双键结合(再经掺杂处理)。目前导电聚合物已成为物理学家和化学家研究的重要领域。由上述分析，下列聚合物经掺杂处理后可以制成“导电塑料”的是()解析：由题给信息可知导电塑料内部碳原子间必须是单、双键交替结合的，只有B项符合题意。答案：B10．喷水溶液法是科学家近期研制出的一种使沙漠变绿洲的新技术，它是先在沙漠中喷洒一定量的聚丙烯酸酯“水溶液”，“水溶液”中高分子化合物与沙土粒子结合，在地表水30～50cm处形成一个厚0.5cm的隔水层，既能阻止地下的盐分上升，又有拦截积蓄雨水的作用。下列对聚丙烯酸酯的说法不正确的是()A．聚丙烯酸酯的单体是CH2CHCOOCnH2n＋1B．其聚合方式与酚醛树脂的聚合方式不同C．聚丙烯酸酯在一定条件下能发生水解反应D．聚丙烯酸酯具有强的吸水性解析：聚丙烯酸酯的链节上含有酯基，能发生水解反应；但不含有—OH，因而不具有强吸水性。合成聚丙烯酸酯的单体是CH2CHCOOCnH2n＋1，它通过加聚得到聚丙烯酸酯，与酚醛树脂通过缩聚反应得到是不相同的。答案：D二、非选择题11．卤代烃是有机物合成的魔术师，卤代烃中卤素原子很易与活泼金属阳离子结合，发生取代反应，如R—X＋NaCNeq\o(→,\s\up7(乙醇))R—CN＋NaX；R—X＋2Na＋X—R′eq\o(→,\s\up7(乙醇溶液))R—R′＋2NaX。G是能导电的聚合物。根据下列各物质的转化关系回答：(1)A的分子式：________，E的结构简式：______________。(2)写出B→D的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)写出C2H3Cl→C的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)写出A→G的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：分析本题，首先对题中所给条件进行分析，本题突破口是C2H3Cl能发生加聚反应，结构中一定含有碳碳双键，结构简式为CH2CHCl，则A为乙炔，G为乙炔的加聚产物：，能导电；C2H3Cl发生加聚反应：；利用所给信息及生成B，转化为D，D是一种合成纤维，B为CH2CHCN，即CH2CHCl＋NaCNeq\o(→,\s\up7(乙醇))CH2CHCN＋NaCl，；C2H3Cl生成C，又转化为F，F为一种合成橡胶：2CH2CHCl＋2Naeq\o(→,\s\up7(乙醇溶液))CH2CHCHCH2＋2NaCl，12．从石油裂解中得到的1,3­丁二烯可经过如图多步反应，得到重要的合成橡胶和杀菌剂富马酸二甲酯。(1)写出D的结构简式：________________________________________________________________________。(2)写出B的结构简式：________________________________________________________________________。(3)写出第②步反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)写出富马酸的结构简式：________________________________________________________________________。(5)写出第⑨步反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。知，富马酸为二元烯酸，故其结构简式为HOOC—CH=CH—COOH。(5)由题意知反应⑨的另一反应物为CH3OH，反应方程式为HOOCCH=CHCOOH＋2CH3OHCH3OOCCH=CHCOOCH3＋2H2O。答案：(1)(2)HOCH2CHClCH2CH2OH(3)BrCH2CH=CHCH2Br＋2H2Oeq\o(→,\s\up7(NaOH),\s\do5(△))HOCH2CH=CHCH2OH＋2HBr(4)HOOCCH=CHCOOH(5)HOOCCH=CHCOOH＋2CH3OHCH3OOCCH=CHCOOCH3＋2H2O13．某高聚物G是一种工业增塑剂，其合成路线如图所示：eq\x(A)eq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))eq\x(B)eq\o(→,\s\up7(Br2/CCl4))eq\x(C)→eq\x(\a\al(D,C9H12O2))eq\o(→,\s\up7(O2/Cu),\s\do5(△))eq\x(\a\al(E,C9H10O2))→eq\x(F)eq\o(→,\s\up7(缩聚))eq\x(\a\al(G,C9H8O2n))已知A苯环上只有一个侧链，且侧链上有两种不同环境下的氢原子；B是芳香烃。回答下列问题：(1)A中含氧官能团的名称为________，F的分子式为________，C→D的反应条件为________，B的结构简式为________。(2)A1是与A含有相同官能团的同分异构体，相同条件下也能制得B，写出A1生成B的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)写出D→E的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)F物质的消去产物H是一种药物中间体，关于H的下列叙述正确的是________。a．能发生取代、消去、氧化、加聚反应b．等物质的量的H与F反应后，生成物可能的分子式为C18H16O4c．1molH在一定条件下与H2反应，最多消耗H24mol解析：B是芳香烃，且B能和溴发生加成反应，所以B分子中含有碳碳双键或三键。而C应为卤代烃，C→D的反应中，Br原子不见了，可推测C→D是卤代烃的水解反应(D的不饱度为4，故苯环侧链应含有2个羟基)，由此推知C的分子式为C9H10Br2。B→C是芳香烃的加成反应，则B的分子式为C9H10，其不饱和度为5，故苯环侧链上应连有碳碳双键。观察A→B的反应条件知B是通过醇的消去反应生成的，因此A中含有羟基。又因为A侧链上有两种不同环境下的氢原子，所以A的结构简式是，则B的结构简式是，C的结构简式是，D的结构简式是。D发生催化氧化反应生成E，则E的结构简式是。F能发生缩聚反应，说明F中既含有羟基，又含有羧基，即E生成F的反应是醛基的氧化反应，所以F的结构简式是。如果F发生消去反应得到H，则H的结构简式是。答案：(1)羟基C9H10O3NaOH水溶液、加热14．我国自行研制的“神舟十号”飞船航天员航天服采用了很多新型超高性能复合材料。其中聚酰胺纤维M就是一种新型超高性能纤维，它的防热和防火性能十分出色。聚酰胺纤维M的结构简式为下面是聚酰胺纤维M的一种合成路线(部分反应未注明条件)：请回答下列问题：(1)写出反应类型：A→B：________________________________________________________________________，G＋H→M：________________________________________________________________________。(2)生成B的同时可能生成B的一种同分异构体，其结构简式为________。(3)写出反应的化学方程式：E→F：_______________________________________________________________________________________________________________。(4)聚酯纤维P是一种无毒的玩具内充物，其结构简式为。聚酯纤维P可用A和乙烯为原料合成，请你设计并写出其合成路线。②合成过程中无机试剂任选。解析：(1)结合对苯二甲酸的结构简式和A→B→C→D间的转化条件，可推知A为，光照条件下，Cl2与甲基上的“H