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第五章 合成高分子
第一节 合成高分子的基本方法 课时作业
第一课时 加聚反应
基础达标
1.下列说法正确的是( )
A.高分子化合物是指相对分子质量很大的物质,如
B.对于一块高分子材料来说,n是一个整数值,则它的相对分子质量是确定的
C.乙烯和聚乙烯的最简式相同
D.聚氯乙烯是天然有机高分子化合物
【答案】C
【解析】 是硬脂酸甘油酯,不属于高分子化合物,A项错误;对于一块
高分子材料来说,它是由许多聚合度相同或不同的高分子化合物组成的,n是一个平均值,
即它的相对分子质量只能是一个平均值,B项错误;乙烯和聚乙烯的最简式均为 CH ,C项
2
正确;聚氯乙烯是合成有机高分子化合物,D项错误。
2.下列关于乙烯与聚乙烯的说法,正确的是( )
A.乙烯与聚乙烯都是纯净物
B.乙烯通过化合反应得到聚乙烯
C.相同质量的乙烯与聚乙烯,含碳元素质量相同
D.乙烯与聚乙烯,都能使酸性KMnO 溶液褪色
4
【答案】C
【解析】A.乙烯是纯净物,聚乙烯中聚合度n不确定,属于混合物,故A错误;B.乙烯
通过加成聚合反应得到聚乙烯,故B错误;C.乙烯与聚乙烯中C、H的质量分数相同,则
等质量的乙烯与聚乙烯中含碳元素质量相同,故C正确;D.聚乙烯不含碳碳双键,与高
锰酸钾不反应,故D错误;故选:C。
3.工业用X( )合成 ,下列有关分析正确的是( )A.X的名称为1,1-二甲基乙烯
B.若Y的相对分子质量(平均值)为19600,则
C.Y的链节为
D.Y能使溴的 溶液褪色
【答案】C
【解析】A.X中含碳碳双键的最长碳链含3个C,且2号C上有甲基,名称为2-甲基丙
烯,故A错误;B.链节的相对分子质量为12×4+8=56,则Y的相对分子质量(平均值)为
19600,n= 19600/56=350,故B错误;C.重复出现的结构单元为链节,则Y的链节为
,故C正确;D.Y中只有单键,不能使溴的CCl 溶液褪色,故D错误;
4
4.某有机物的结构简式为 下列叙述正确的是( )
A.1 mol该有机物与NaOH溶液完全反应时,消耗1 mol NaOH
B.该有机物可通过加聚反应生成
C.该有机物水解所得的产物能发生加成反应
D.该有机物分子的单体为两种
【答案】B
【解析】A. 从结构上看,该有机物为高分子,1 mol该有机物与NaOH溶液完全反应时,
将消耗n mol NaOH,A项错误;B. 合成该有机物的反应为:n
,为加聚反应,B项正确;C. 该有机物发生的水解反应为: +H O +n 所得的产物
2
不含碳碳双键等可以发生加成反应的官能团,因此无法发生加成反应,C项错误;D. 从合
成该有机物的反应为:n 来看,合成该
有机物分子的单体为 ,D项错误;
5.某有机高分子X的结构简式如下图所示。下列说法正确的是( )
A.X易溶于水 B.X由缩聚反应合成得到
C.合成X的单体有两种 D.合成X的单体都具有顺反异构
【答案】C
【解析】A.X是加聚产物,难溶于水,A错误;B.X由加聚反应合成得到的,B错误;
C.根据加聚产物的结构简式可判断合成X的单体有两种,分别是苯乙烯和异戊二烯,C
正确;D.合成X的单体分别是苯乙烯和异戊二烯,都不存在顺反异构,D错误;
6.维通氟橡胶的耐高温和耐化学性能是闻名的,它可用于飞机结构密封件、电气涂层和护
套、海绵衬垫等。其结构简式为: ,则合成它的单体为(
)
A. B.
C. 和 D.CH=CF 和CF=CF-CF
2 2 2 3
【答案】D【解析】根据加聚反应的特点可知高聚物 可看作是
CH2=CF2与CF2=CF-CF3以1:1混合发生加聚反应产生的物质,故其合成单体为
CH2=CF2与CF2=CF-CF3,故合理选项是D。
7.丁苯橡胶是重要的石油化工产品,其化学组成为 ,其单
体一定有( )
A.1, 丁二烯 B. 丁炔 C.乙苯 D.乙烯
【答案】A
【解析】 的单体为: 和
,故选A。
8.N95口罩是用聚丙烯制作成的能过滤95%微细颗粒的5层口罩。下列说法正确的是(
)
A.聚丙烯的单体是
B.聚丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.聚丙烯是一种纯净物
D.丙烯分子中所有原子不可能在同一平面上
【答案】D
【解析】A.聚丙烯的单体是丙烯,即CH=CHCH,A错误;B.聚丙烯是丙烯聚合后的
2 3
生成物,没有碳碳双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B错误;C.聚丙烯是高分子,是
多种聚合度不同的分子混合而成的混合物,C错误;D.丙烯分子中存在甲基,甲基的原
子与相连的原子构成四面体,故所有原子不可能在同一平面,D正确;
9.某聚合物具有如下结构片段如图所示,下列关于其单体的说法不正确的是( )A.能使酸性KMnO 溶液褪色 B.与NaOH溶液共热可生成一种钠盐
4
C.能催化加氢生成2-甲基丙酸甲酯 D.可形成顺反异构体
【答案】D
【解析】A.由该聚合物的结构片段可知其单体为 ,分子中含有碳碳
双键和酯基,由于含有碳碳双键,可使酸性KMnO 溶液褪色,A项错误,B.含有酯基可
4
在碱性条件下水解生成钠盐,B项正确;C.单体为 ,分子中含有碳
碳双键,可与H 发生加成反应生成 (2-甲基丙酸甲酯),C项正确;
2
D.由于单体中其中一个双键碳上有两个氢原子,不可能形成顺反异构体,D项错误;故
选:AD。
10.有机物A( )是制取导电高分子PPV(
)的原料之一,下列说法正确的是( )
A.PPV是聚苯乙炔
B.通常条件下1molA最多可与5molBr 发生反应
2
C.lmolPPV最多可与4nmolH 加成
2
D.PPV与聚苯乙烯的最小结构单元组成相同
【答案】C
【解析】A.PPV不是聚苯乙炔,聚苯乙炔结构为 ,故A错误;B.1molA
中含有2mol碳碳双键,因此通常条件下1molA最多可与2molBr 发生加成反应,故B错
2
误;C.lmol PPV含有nmol苯环和nmol碳碳双键,因此最多可与4n molH 加成,故C正
2确;D.聚苯乙烯的最小结构单元为 ,因此PPV与聚苯乙烯的最小结构单
元组成不相同,故D错误。
能力提升
11.食品保鲜膜按材质分为聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)
等种类。PVC被广泛地用于食品、蔬菜外包装,它对人体有潜在危害。下列有关叙述不正
确的是( )
A.等质量的聚乙烯和乙烯燃烧消耗的氧气相等
B.PVC保鲜膜属于链状聚合物,在加热时易熔化,能溶于氯仿
C.鉴别PE和PVC,可把其放入试管中加强热,在试管口放置一湿润的蓝色石蕊试纸,如
果试纸变红,则是PVC;不变红,则为PE
D.PVC单体可由PE的单体与氯化氢加成制得
【答案】D
【解析】A.乙烯是聚乙烯的单体,它们的最简式相同,它们含C和H的质量分数分别相
等,所以等质量的两者燃烧时生成CO、HO的量分别相等,故A正确。B.PE、PVC都
2 2
属于链状高分子化合物,能溶于氯仿,加热熔化、冷却后变成固体,可以反复进行,故B
正确;C.PVC加热产生氯化氢而PE不产生,根据是否有氯化氢产生即可鉴别,故C正
确;D.PVC单体为氯乙烯,应该由乙炔和HCl加成得到,故D错误。故选D。
12.顺-1,4-聚异戊二烯,又称“天然橡胶”。合成顺式聚异戊二烯的部分流程如图。下列
说法正确的是( )
N ―――→ 顺式聚异戊二烯
A.N是顺式异戊二烯
B.M存在顺反异构体
C.N分子中最多有10个原子共平面D.顺式聚异戊二烯的结构简式为
【答案】D
【解析】A.N发生缩聚反应生成顺式聚异戊二烯,则N为异戊二烯,不存在顺反异构,
故A错误;B.双键上存在同一碳原子连接2个氢原子,则M不存在顺反异构体,故B错
误;C.N为异戊二烯,碳碳双键为平面结构,旋转碳碳单键可以使碳碳双键形成的2个平
面重合,甲基是四面体结构,可以使甲基中1个氢原子处于平面内,因此分子中最多有11
个原子共面,故C错误;D.两个相同原子或基团在双键同一侧的为顺式异构体,故顺式
聚异戊二烯的结构简式为 ,故D正确;
13.近年来,由于石油价格不断上涨,以煤为原料制备一些化工产品的前景又被看好。下
图是以烃A为原料生产人造羊毛的合成路线:
下列说法正确的是( )
A.合成人造羊毛的反应属于缩聚反应 B.A生成C的反应属于加成反应
C.A生成D的反应属于取代反应 D.烃A的结构简式为
【答案】B
【解析】该聚合物的单体为C:CH=CH—CN,D:CHCOOCH=CH ,A与HCN发生加成
2 3 2
反应得到C,A为乙炔;A与B反应得到D:CHCOOCH=CH ,B为CHCOOH,A生成D
3 2 3
发生了加成反应。A.该聚合物的单体为C:CH=CH—CN,D:CHCOOCH=CH ,两者
2 3 2
发生加聚反应得到人造羊毛,A错误;B.A生成C的反应属于加成反应,B正确;C.A
生成D的反应属于加成反应,C错误;D.烃A为乙炔,的结构简式为HC≡CH,D错误;
故选B。
14..二烯烃是有机化工中的重要物质,分子中存在单双键交替出现的结构称为共轭结构,含
共轭结构的多烯烃称为共轭烯烃。完成下列填空。(1)下列物质中含有共轭结构的是_____________。(填编号)
a.CH CHCH=CH b. c. d.
3 2 2
(2)耐热型ABS树脂由丙烯腈(CH=CHCN)、1,3−丁二烯和苯乙烯共聚生成,写出一种该
2
树脂可能的结构简式__________(不考虑单体比例)。
(3)写出如图所示物质与溴单质发生1:1加成反应的产物:___________(有几个写几
个)。
(4)橡胶高分子链中由于含有不饱和结构,弹性、强度、耐热和抗氧化性均较差,“硫
化”可将橡胶链中的双键通过硫键(—S —)打开彼此相连形成网状结构,以改善其性能。现
x
有某橡胶硫化后的部分结构如图所示:
从结构看,合成这种橡胶的单体除1,3−丁二烯外还有____(写结构简式)。
(5)已知双烯加成的机理为: 。根据已知信息以1,3−丁二烯、Br 单质为
2
原料合成单质为原料合成 __________________________。(流程图表示为:A B…… 目标产物)
【答案】(1)bd
(2) (其他答案正确均可)
(3)
(4) 、CH=CHCH
2 3
(5)1,3−丁二烯和 BrCHCH=CHCH Br
2 2
【解析】(1)a.CH CHCH=CH 分子中不存在单双键交替出现的结构,不含有共轭结构,
3 2 2
故a不符合题意; b. 分子中存在单双键交替出现的结构,含有共轭结
构,故b符合题意;c. 分子中不是单双键交替出现的结构,不含有共轭结构,故c不
符合题意;d. 分子中存在单双键交替出现的结构,含有共轭结构,故d符
合题意;故答案为:bd。
(2)耐热型ABS树脂由丙烯腈,1,3−丁二烯和苯乙烯共聚生成,三者发生加聚反应,则
该树脂可能的结构简式 ;故答案为:
(其他答案正确均可)。(3)如图( )所示物质与溴单质发生1:1加成反应,则可能有四种加成产物,分
别为 ;故答案为:
。
(4)从结构看,从硫化橡胶的左上方和右下方得到合成这种橡胶的单体有
,从右上方得到合成这种橡胶的单体有1,3−丁二烯和丙烯,因此除1,3−丁二烯外,还有
、CH=CHCH;故答案为: 、CH=CHCH。
2 3 2 3
(5)根据 分析是由1,3−丁二烯和BrCHCH=CHCH Br发生加成反应得到,
2 2
BrCHCH=CHCH Br由1,3−丁二烯和Br 发生加成反应得到,因此流程图为1,3−丁二烯和
2 2 2
BrCHCH=CHCH B r ;故答案为:1,3−丁二烯和
2 2
BrCHCH=CHCH B r
2 2
直击高考
15.人们发现生产人造羊毛和聚氯乙烯(PVC)可以用煤作为原料,合成路线如下。下列说法
正确的是( )A.PVC塑料制品可以直接用于盛放食物
B.A生成C、D的反应类型分别为加成反应、取代反应
C.实验室制备A的过程中,常用CuSO 溶液净化气体
4
D.与D互为同分异构体且可发生碱性水解的物质有5种(不包括环状化合物和D本身)
【答案】C
【解析】由题给流程可知,煤干馏得到焦炭,焦炭在电炉中和氧化钙发生反应生成碳化
钙,碳化钙与水反应生成乙炔,乙炔和氯化氢在催化剂的条件下发生加成反应生成氯乙
烯,氯乙烯在一定的条件下发生加聚反应生成聚氯乙烯,既得PVC;由乙炔和人造羊毛的
结构简式可知形成人造羊毛的单体为HC═CH—OOCCH3和HC═CH—CN,则乙炔和
2 2
HCN发生加成反应生成CH═CHCN,乙炔和乙酸加成反应生成HC═CH—OOCCH ,一定
2 2 3
条件下,CH═CHCN和HC═CH—OOCCH 发生加聚反应生成高分子化合物人造羊毛。A.
2 2 3
聚氯乙烯有毒,不能用于盛放食物,故A错误;B.A生成C、D的反应为乙炔和HCN发生
加成反应生成CH2═CHCN、乙炔和乙酸加成反应生成HC═CH—OOCCH ,故B错误;C.
2 3
电石中混有硫化钙和磷化钙,与水反应生成的硫化氢和磷化氢能与硫酸铜溶液反应,则用
硫酸铜溶液吸收硫化氢和磷化氢达到净化乙炔气体的目的,故C正确;D.D的结构简式为
HC═CH—OOCCH ,与HC═CH—OOCCH 互为同分异构体且可发生碱性水解的物质属于
2 3 2 3
酯,符合条件的结构简式有CH═CHCOOCH 、HCOOCH CH═CH 、CHCOOCH═CH 、
2 3 2 2 3 2
,共4种,故D错误;故选C。
16.第尔斯和阿尔德在研究1,3-丁二烯的性质时发现如下反应,该反应被称为第尔斯-阿尔
德反应。
(也可表示为 ),回答下列问题:
(1)第尔斯-阿尔德反应属于___________(填反应类型)。
(2)1,3-丁二烯也能与乙炔发生类似上述成环反应,请写出其化学方程式___________。
(3)写出 与乙烯发生第尔斯-阿尔德反应的产物是___________。
(4)已知乙烯与异丁烯 互为同系物,写出异丁烯在一定条件下生成聚异
丁烯的化学方程式:___________,
(5)某烃的结构用键线式可表示为 ,则该烃与 加成时(物质的量之
比为1∶1)所得产物有___________种。
(6)已知某些烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化生成羧酸和酮,例如:
(丙酮)。现有分子式为 的某烯
烃被酸性高锰酸钾溶液氧化后生成正丁酸( )和2-丁酮(
),则该烯烃的结构简式为___________。
(7)某有机物结构为 ,它二氯代物最多有(不含立体异构)有
___________种。
【答案】(1)加成反应 (2) +
(3) (4)nCH=C(CH )
2 3 2
(5)5种 (6)
(7)16种【解析】(1)1,3-丁二烯和乙烯反应生成环己烯且没有副产物生成,属于加成反应。
(2)根据第尔斯-阿尔德反应的反应特征,可知1,3-丁二烯和乙炔反应的化学方程式为
+ 。
(3)根据第尔斯-阿尔德反应的反应特征,可知 与乙烯发生第尔斯-阿尔德反应
的产物是 。
(4)异丁烯在一定条件下发生加聚反应生成聚异丁烯,化学方程式为nCH2=C(CH3)2
。
(5)该烃与 加成时(物质的量之比为1∶1)所得产物有 、
、 、 、 共5
种。
(6)某些烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化,则碳碳双键断裂,两端的碳和O结合得到成
C=O键。 的某烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化后生成正丁酸( )和2-丁酮( ),则该烯烃的结构简式为 。
(7)为对称结构,等效氢原子个数为: ,分别在1,2,3,4位置定
住1个氯原子,则另一个氯原子位置: , ,
, ,二氯代物分别为8,5,2,1,共16种。