2024-2025学年高中化学第五章进入合成有机高分子化合物的时代2-3应用广泛的高分子材料功能高分子材料课时作业含解析新人教版选修5

PAGE9-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．高分子分别膜应用于食品工业中，可用于浓缩自然果汁、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，另一种材料为增加剂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究，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，可从自然界中干脆得到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．高分子分别膜可以让某些物质有选择地通过而将物质分别，下列应用不属于高分子分别膜的应用范围的是()A．分别工业废水，回收废液中的有用成分B．食品工业中，浓缩自然果汁，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均是功能高分子分别膜的应用范围，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，玻璃纤维为增加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，和蛋白质有相像之处，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，不行乱倒，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三种单体通过相宜的反应形成的。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的结构简式可推断出它是加聚反应的产物，其单体为CHCNCHCN和，明显，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，简单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，它是自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肯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．探讨成果表明，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需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探讨的重要领域。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需是单、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肯定量的聚丙烯酸酯“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，既能阻挡地下的盐分上升，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．聚丙烯酸酯在肯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。依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，结构中肯定含有碳碳双键，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，其合成路途如图所示：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在肯定条件下与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，可推想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。视察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。假如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纳了许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非常精彩。聚酰胺纤维M的结构简式为下面是聚酰胺纤维M的一种合成路途(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途。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“