第5章　第2节　高分子材料

第二节高分子材料课后·训练提升基础巩固1.现有两种聚合物A、B,A能溶于苯、四氯化碳等有机溶剂,并加热到一定温度下熔融成黏稠状的液体,B难溶于任何溶剂,加热不会变软或熔融,则下列叙述中不正确的是()。A.聚合物A可能具有弹性,而聚合物B没有弹性B.聚合物A一定是线型结构高分子材料C.聚合物A一定是网状结构高分子材料D.聚合物B一定是网状结构高分子材料答案:C解析:A具有热塑性,应是线型结构,因而A可能有弹性和一定的溶解性;B具有热固性,应是网状结构,没有弹性,一般也难溶解于溶剂。2.下列材料中属于功能高分子材料的是()。①有机玻璃②合成橡胶③高分子分离膜④生物高分子材料⑤隐身材料⑥液晶高分子材料⑦导电高分子材料⑧智能高分子材料A.①③④⑥⑧B.②④⑥⑦⑧C.③④⑤⑥⑦⑧D.①②③⑤⑦答案:C解析:塑料、合成橡胶、合成纤维属三大传统合成材料,有机玻璃属于传统合成材料中的塑料;③高分子分离膜、④生物高分子材料、⑤隐身材料、⑥液晶高分子材料、⑦导电高分子材料、⑧智能高分子材料都属于功能高分子材料。3.(2020安徽安庆期末教学质量检测)邮票爱好者常常将邮票剪下来浸入水中,以去掉邮票背面的黏合剂。该黏合剂的成分可能是()。A.B.C.D.答案:B解析:邮票剪下来浸入水中,可以去掉邮票背面的黏合剂,说明水和黏合剂可相溶,根据选项中物质的结构可以知道,四种物质中只有中含有亲水基团羟基(—OH)。4.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、改良土壤、改造沙漠B.离子交换树脂主要用于分离和提纯物质C.医用高分子材料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淡化答案:D解析:保水剂是一种强吸水树脂,在短时间内吸收自身质量几百倍至上千倍的水分,高吸水性树脂可作保水剂,A项正确;离子交换树脂是带有官能团(有交换离子的活性基团)、一般是网状结构、难溶于水的高分子,主要用于分离和提纯物质,B项正确;医用高分子材料是指用以制造人体内脏、体外器官、药物剂型及医疗器械的聚合物材料,可用于制造医用器械和人造器官,C项正确;聚乙炔膜属于导电高分子,主要用于电子元件,D项错误。5.PVDC是聚偏二氯乙烯塑料的英文缩写,其结构简式为。PVDC可以承受高温蒸煮,对热量具有高阻隔性能。下列说法中正确的是()。A.PVDC由单体CCl2CH2发生加聚反应生成B.PVDC由单体CCl3CH3发生缩聚反应生成C.PVDC和合成单体都能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色D.PVDC的单体可以发生加成反应和消去反应,不能发生取代反应答案:A解析:PVDC的链节为—CCl2—CH2—,其合成单体为CCl2CH2,发生加聚反应生成PVDC,A项正确,B项错误;CCl2CH2含有碳碳双键,能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色,但PVDC不能,C项错误;CCl2CH2含有碳碳双键和Cl原子,能发生加成反应、消去反应和水解反应等,水解反应属于取代反应,D项错误。6.丁苯橡胶是合成橡胶的一种,其结构简式为。下列说法中正确的是()。A.丁苯橡胶的单体是B.丁苯橡胶是CH2CHCHCH2和通过加聚反应制得的C.丁苯橡胶制造的塑料瓶可用于盛装溴水或酸性高锰酸钾溶液D.丁苯橡胶中含有不饱和键,容易发生老化答案:D解析:由丁苯橡胶的结构简式可知,应为CH2CHCHCH2和发生加聚反应生成的,分子中含有CC,可与溴水、酸性高锰酸钾溶液反应。7.尼龙66是一种重要的合成纤维,是由己二酸[HOOC(CH2)4COOH]与己二胺[H2N(CH2)6NH2]在一定条件下聚合而成。下列有关叙述中不正确的是()。A.合成尼龙66和聚乙烯的反应类型不同B.尼龙66是线型结构高分子,耐磨性和强度较高C.尼龙66的结构简式:D.尼龙66的化学性质稳定,不能发生氧化反应、水解反应答案:D解析:己二酸含2个—COOH,己二胺含2个—NH2,两者发生缩聚反应生成尼龙66,聚乙烯由乙烯发生加聚反应生成,A项正确;尼龙66属于合成纤维,是线型结构高分子,具有耐磨性和强度高等优良性能,B项正确;结合缩聚反应机理及合成单体的结构推知,尼龙66的结构简式为,C项正确;尼龙66分子中含有酰胺键(),一定条件下可发生水解反应,尼龙66在空气中能燃烧,属于氧化反应,D项错误。8.(1)有机合成材料的出现是材料发展史上的一次重大突破。人们常说的三大合成材料是指、和。

(2)超导材料是具有零电阻和反磁性的物质,以Y2O3、BaCO3和CuO为原料经研磨烧结可合成一种高温超导物质Y2Ba4Cu6Ox,假设在研磨烧结过程中各元素的化合价无变化,则x的值为。

(3)我们穿的衣服通常是由纤维织成的,常见的纤维有棉花、羊毛、涤纶等。用灼烧法可初步鉴别三种纤维,给三种纤维编号后,分别灼烧产生的气味如下:纤维编号①②③灼烧时的气味特殊气味烧纸气味烧焦羽毛气味则羊毛、棉花的编号分别为。

答案:(1)塑料合成纤维合成橡胶(2)13(3)③②解析:(1)三大合成材料是指塑料、合成橡胶和合成纤维。(2)由Y2O3、BaCO3和CuO求出各元素的化合价:Y为+3价,Ba为+2价,Cu为+2价,根据化合物中元素的化合价代数和为0,Y2Ba4Cu6Ox中3×2+2×4+2×6-2x=0,x=13。(3)棉花的主要成分是纤维素,与纸的主要成分相同,燃烧时有烧纸的气味;羊毛的主要成分是蛋白质,与羽毛的成分相同,燃烧时有烧焦羽毛的气味;涤纶属于合成纤维,燃烧时有特殊的刺激性气味。9.聚酰胺纤维X是一种新型超高性能纤维,它的阻热和防火性能十分出色,其结构简式为。下面是聚酰胺纤维X的一种合成路线(部分反应未注明条件):ABCDEFG—H—X请回答下列问题:(1)写出A的结构简式:。

(2)写出符合下列条件的有机化合物的结构简式:。①属于A的同分异构体②苯环上的一元取代物有3种结构(3)写出反应类型:①AB:;

②G+HM:。

(4)生成B的同时可能生成另一种同分异构体,其结构简式为。(5)写出生成X的化学方程式:

。

答案:(1)(2)、(3)①取代反应②缩聚反应(4)(5)n+n+(2n-1)H2O解析:(2)A有三种同分异构体:邻二甲苯、间二甲苯和乙苯,其中苯环上的一元取代物有3种结构的有间二甲苯和乙苯。(3)对二甲苯与Cl2在光照条件下发生取代反应;G+HM,M为高分子,结合M的结构简式可知,该反应为缩聚反应。(4)AB的转化过程中,Cl2可能与同一个甲基上的H原子发生二氯取代,故B的同分异构体的结构简式为。(5)由M的结构简式及题中转化关系可知,G为,F为,E为。X的结构简式为,G与H生成X,则H是。能力提升1.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()。A.CH2—CHCH—CH2B.C.D.答案:B解析:“导电塑料”的结构要求是内部的碳原子之间必须交替地以单键和双键结合,所以根据结构简式可知,B是聚丙炔。2.在自然环境中,一次性使用的聚苯乙烯材料带来的“白色污染”尤为突出,这种材料难以分解,处理麻烦。最近研制出一种新型的材料能代替聚苯乙烯,它是由乳酸缩聚而生成的,这种材料可在乳酸菌作用下降解。下列关于聚乳酸(结构简式为)的说法正确的是()。A.聚乳酸是一种纯净物B.其聚合方式与苯乙烯相似C.其单体为CH3—CH2—COOHD.聚乳酸是一种线型高分子材料答案:D解析:从聚乳酸结构可知,聚乳酸是高分子,因高分子中的n值不固定,故其为混合物,故A项错误;根据聚乳酸的结构可知,该物质是乳酸中的羟基和羧基脱水的产物,属于缩聚反应,聚苯乙烯是由单体中的碳碳双键加聚而成,故B项错误;为聚乳酸的单体,故C项错误;聚乳酸是由羟基、羧基缩聚生成的高分子,是一种线型高分子材料,具有线型高分子的性质,故D项正确。3.下列关于聚酯纤维的说法正确的是()。A.聚酯纤维的化学成分与羊毛相同B.0.1mol该物质与氢氧化钠溶液反应消耗0.2molNaOHC.该聚酯纤维单体为对苯二甲酸和乙二醇D.由单体合成聚酯纤维的反应属加聚反应答案:C解析:羊毛主要成分是蛋白质,属于天然有机高分子。而聚酯纤维是由乙二醇(HO—CH2—CH2—OH)与对苯二甲酸()通过缩聚形成的,所以其化学成分不同,故A项错误;0.1mol聚酯纤维属于高分子,内含的酯基数目不确定,不能计算消耗的NaOH的物质的量,故B项错误;聚酯纤维单体是乙二醇(HO—CH2—CH2—OH)与对苯二甲酸(),故C项正确;乙二醇(HO—CH2—CH2—OH)与对苯二甲酸()分子间发生酯化反应,为缩聚反应,故D项错误。4.一种用于隐形眼镜材料的聚合物片段如图所示,下列关于该高分子说法正确的是()。A.氢键对该高分子的性能没有影响B.该高分子的结构简式为C.完全水解得到的有机高分子,含有的官能团为羧基和碳碳双键D.完全水解得到的小分子有机化合物的核磁共振氢谱有4组峰答案:B解析:氢键使聚合物长链相连,影响该高分子的性能,如硬度增大等,A项错误;完全水解得到的有机高分子为,只含羧基,C项错误;完全水解后得到的小分子有机化合物为HOCH2CH2OH,核磁共振氢谱有2组峰,D项错误。5.水凝胶材料要求具有较高的含水率,以提高其透氧性能,在生物医学上有广泛应用。由N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和甲基丙烯酸β-羟乙酯(HEMA)合成水凝胶材料聚合物A的路线如下图:下列说法正确的是()。A.NVP具有顺反异构B.聚合物A因含有—OH而具有良好的亲水性C.HEMA和NVP通过缩聚反应生成聚合物AD.制备过程中引发剂浓度对含水率影响关系如下图,聚合过程中引发剂的浓度越高越好答案:B解析:NVP分子中含有—CHCH2,其中一个碳原子连有2个H原子,该分子不存在顺反异构,A项错误;聚合物A分子中含有—OH,能与水形成氢键,故具有良好的亲水性,B项正确;HEMA与NVP合成聚合物A时,无小分子生成,故该反应是加聚反应,C项错误;由图可知,引发剂浓度在1.6%左右时,含水率达到最大值,随后引发剂浓度增大,含水率下降,D项错误。6.下图是用常见有机化合物A(CH3OH)合成吸水材料与聚酯纤维的流程:已知:①②RCOOR'+R″OHRCOOR″+R'OH(R、R'、R″代表烃基)回答下列问题:(1)B中含氧官能团的名称是。D和E的结构简式分别是、。

(2)DE的反应类型是;生成吸水材料的反应类型是。

(3)F+AG的化学方程式是

。

(4)CH3COOH+CH≡CHB的化学方程式是,反应类型是。

(5)B生成高分子C的化学方程式是。

(6)G聚酯纤维的化学方程式是,反应类型是。

答案:(1)酯基CH3Br(2)取代反应取代反应(或水解反应)(3)+2CH3OH+2H2O(4)CH3COOH+CH≡CH加成反应(5)(6)n+n+(2n-1)CH3OH缩聚反应解析:根据已知信息及物质之间的转化关系可以推断:A为CH3OH,B为,C为,D为CH3Br,E为,F为。7.阿司匹林(化合物L)是人们熟知的解热镇痛药物。一种长效、缓释阿司匹林(化合物P)的合成路线如图所示:已知:①HC≡CH+RCOOHRCOOCHCH2②RCOOR'+R″OHRCOOR″+R'OH(1)B中的官能团是。

(2)C的结构简式是。

(3)DE的反应类型是。

(4)EG的化学方程式是

。

(5)已知:H是芳香族化合物。在一定条件下2BK+H2O,K的核磁共振氢谱只有一组峰。JL的化学方程式是。

(6)L在体内可较快转化为具有药效的J,而P与L相比,在体内能缓慢持续释放J。①血液中J浓度过高能使人中毒,可静脉滴注NaHCO3溶液解毒。请用化学方程式解释NaHCO3的作用:。

②下列说法正确的是(填字母)。

A.P中的酯基在体内可缓慢水解,逐渐释放出JB.P在体内的水解产物中没有高分子C.将小分子药物引入高分子中可以实现药物的缓释功能答案:(1)羧基(2)HC≡CH(3)加聚反应(4)+nC2H5OH+(5)++CH3COOH(6)①+NaHCO3+CO2↑+H2O②AC解析:A为乙醇,经过连续氧化后得到B,B一定为乙酸。由题干中提示的反应①,推测B(乙酸)与C的反应即羧酸与炔烃的反应,那么D的结构中含有碳碳双键,所以由D生成E即碳碳双键的加聚反应。结合E的分子式可知,单体D中含有共计4个碳原子,那么C即为乙炔,E的结构确定为。由题干中提示的反应②可知,E与乙醇反应后生成G(聚乙烯醇)和乙酸乙酯。G(聚乙烯醇)与L酯化可以得到P,由P的结构逆推出L即为乙酰水杨酸。J与K反应生成乙酰水杨酸的同时,也生成了乙酸;再结合题干中的信息可知,K即为乙酸酐,那么J为水杨酸。由J的结构最终可以推出H即为苯酚。(1)通过分析可知,B为乙酸,官能团名称为羧基。(2)通过分析可知,C即为乙炔,结构简式为HC≡CH。(3)D生成E的反应即CH3COOCHCH2生成的加聚反应。(4)E生成G的反应即与乙醇生成乙酸乙酯和聚乙烯醇的反应。(5)通过分析可知JL的反应,即水杨酸与乙酸酐反应生成乙酰水杨酸和乙酸的反应。(6)①J为水杨酸,含有酚羟基和羧基,其中能与NaHCO3反应的仅为羧基,酚羟基无法与NaHCO3反应。②P中含有两个酯基,均发生水解后即可得到水杨酸,A项正确;P在人体内水解后可以得到聚乙烯醇这种高分子,B项错误;通过将小分子药物引入高分子中,可以起到药物缓释的作用,C项正确。过关检测一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分)1.下列物质中,不属于合成材料的是()。A.合成纤维 B.天然橡胶C.塑料 D.合成橡胶答案:B解析:有机合成材料是指人工利用有机高分子化合物制成的材料,主要包括塑料、合成纤维、合成橡胶等。天然橡胶属于天然材料,故B项符合题意。2.手术缝合线、人造器官等人体用的功能高分子要求无毒且与人体有较好的相容性。根据有关化合物的性质及生物学知识可知,下列高分子不宜用作手术缝合线或人造器官材料的是()。A.聚乳酸 B.聚氨酯C.氯纶 D.聚乙烯醇答案:C解析:氯纶的分子中含有大量的氯原子,所以在使用过程中会逐渐释放出含氯的有毒物质,对人体有害,不能作手术缝合线或人造器官材料,C项不符合。3.不粘锅的内壁有一薄层为聚四氟乙烯的涂层,用不粘锅烹烧饭菜时不易粘锅、烧焦。下列关于聚四氟乙烯的说法正确的是()。A.聚四氟乙烯的化学活动性很强B.聚四氟乙烯分子中含有双键C.聚四氟乙烯的单体是不饱和烃D.聚四氟乙烯中氟的质量分数是76%答案:D解析:聚四氟乙烯分子中为碳碳单键,比较稳定,所以四氟乙烯化学活动性较弱,可用作不粘锅的涂层,故A项、B项错误;聚四氟乙烯的单体是四氟乙烯,含有氟元素,不是烃类,故C项错误;聚四氟乙烯中氟的质量分数为4×19n4.下列对合成材料的认识不正确的是()。A.有机高分子化合物称为聚合物或高聚物,是因为它们大部分是由小分子通过聚合反应而制得的B.的单体是HOCH2OH与C.聚乙烯()是由乙烯加聚生成的高分子化合物D.高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类答案:B解析:高分子化合物主要由小分子通过加聚、缩聚两类反应制得,A项正确;链节中含有酯基结构,从酯基中间断开,在酮羰基上加羟基,在氧原子上加氢原子得到其相应的单体羧酸和醇:与,B项错误;聚乙烯属于合成高分子化合物,C项正确;高分子材料按来源一般分为天然高分子材料和合成高分子材料,D项正确。5.预防疾病时,医学专家告诉我们对公共场所要进行消毒,毛巾、被褥等要放在太阳光下曝晒。这样做的目的主要是利用()。A.多糖水解B.蛋白质变性C.油脂水解D.氨基酸变性答案:B解析:太阳光中的紫外线能使蛋白质变性,能杀死毛巾、被褥等物品中的微生物。6.工业上合成有机化合物M的反应如下(反应条件已略去):n下列有关说法错误的是()。A.M的两种单体都属于烃B.M不能使溴水褪色C.上述反应的原子利用率为100%D.M属于高分子化合物答案:B解析:苯乙烯、1,3-丁二烯都是仅含碳、氢两种元素的化合物,属于烃,A项正确;M分子中含有碳碳双键,能够与Br2发生加成反应而使溴水褪色,B项错误;题述反应中,反应物原子全部转化为生成物,原子利用率为100%,C项正确;M属于高分子化合物,D项正确。7.科学家研制的一种使沙漠变绿洲的新技术,即在沙漠中喷洒一定量的聚丙烯酸酯()与水的混合物,使其与沙粒结合,既能阻止地下的盐分上升,又能起到拦截、蓄积雨水的作用。下列对聚丙烯酸酯的叙述中正确的是()。①聚丙烯酸酯的单体的结构简式为CH2CHCOOR②聚丙烯酸酯没有固定的熔点、沸点③聚丙烯酸酯能发生加成反应④合成聚丙烯酸酯的反应属于缩聚反应A.③④B.①②C.①②③D.①②③④答案:B解析:①聚丙烯酸酯的单体的结构简式为CH2CHCOOR,①正确。②聚丙烯酸酯属于混合物,没有固定的熔点、沸点,②正确。③聚丙烯酸酯分子中没有碳碳双键,不能发生加成反应,③不正确。④合成聚丙烯酸酯的反应属于加聚反应,④不正确。8.某高分子材料的结构为。以下与此高分子材料相关的说法正确的是()。A.合成该高分子材料的反应是缩聚反应B.该高分子材料是由三种单体聚合而成的C.合成该高分子材料的部分单体不能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色D.该高分子材料是网状结构高分子,具有热固性答案:B解析:根据该高分子化合物的结构简式可判断,该高分子化合物是加聚产物,根据碳碳单键变碳碳双键,碳碳双键变碳碳单键可知,自左向右的单体分别是CH2CHCN、CH2CHCHCH2、C6H5CHCH2,所以A项不正确,B项正确;单体分子中含有碳碳双键,能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,C项不正确;该高分子材料是线型结构高分子,具有热塑性,D项不正确。9.合成导电高分子化合物PPV的反应为n+n+(2n-1)HI下列说法正确的是()。A.PPV是聚苯乙烯B.该反应为加聚反应C.属于芳香烃D.1mol最多可与5molH2发生反应答案:D解析:聚苯乙烯的结构简式为,故A项错误;加聚反应的反应物完全转化为高分子化合物,没有小分子物质产生,该反应属于缩聚反应,故B项错误;含碘元素,不属于芳香烃,故C项错误;分子中含1个苯环、2个碳碳双键,故1mol该物质最多可与5molH2发生加成反应,故D项正确。10.工业上制备PVC(聚氯乙烯)的一种合成路线如下,下列说法错误的是()。A.X的球棍模型为B.Y有1种结构C.反应②为缩聚反应D.PVC的结构简式为答案:C解析:根据X的分子式C2H2可知X为乙炔,故其球棍模型为,A项正确;根据题干流程图可知,Y为氯乙烯,其结构只有1种,B项正确;根据题干流程图可知,反应②为nCH2CHCl,该反应属于加聚反应,C项错误;根据C的分析可知,PVC的结构简式为,D项正确。11.科学家偶然发现米虫吃塑料,受此启发进行了系列实验,证实黄粉虫的肠道微生物可降解聚苯乙烯(PS),蜡虫可降解聚乙烯(PE)。聚苯乙烯在虫肠内降解的示意图如下。下列说法正确的是()。A.在虫肠内微生物作用下,聚苯乙烯断裂碳碳双键B.在虫肠内微生物作用下,聚苯乙烯直接降解为CO2分子C.在虫肠内微生物作用下,聚苯乙烯发生降解,相对分子质量降低D.聚乙烯与聚苯乙烯是同系物,具有烯烃的性质答案:C解析:聚苯乙烯分子结构中已经不存在碳碳双键,无法断裂碳碳双键,A项错误;根据图示可知,聚苯乙烯先降解为低分子中间产物,最后降解为CO2分子,B项错误;聚苯乙烯是高分子,发生降解后,变为小分子的物质,相对分子质量变小,C项正确;聚乙烯与聚苯乙烯两者结构不相似,不是同系物,且两者中已经没有碳碳双键,不再具备烯烃的性质,D项错误。12.某高分子化合物R的结构简式为,下列有关R的说法正确的是()。A.R的单体之一的分子式为C9H10O2B.R完全水解后生成物均为小分子有机物C.通过加聚反应和缩聚反应可以生成RD.碱性条件下,1molR完全水解消耗NaOH的物质的量为2mol答案:C解析:A项,根据R的结构可推断出其单体的结构简式及分子式分别为、HOCH2CH2OH(C2H6O2)、(C9H10O3);B项,R完全水解后的产物为1种高聚物、乙二醇和;C项,通过R的结构可知左边的片段是由碳碳双键发生加聚反应生成的,右边的片段通过缩聚形成酯基;D项,R为聚合物,1molR含有的酯基数大于2mol。13.合成腈纶的单体是丙烯腈,它可由以下两种方法制备:方法一:CaCO3CaOCaC2CH≡CHCH2CH—CN方法二:2CH2CH—CH3+2NH3+3O22CH2CH—CN+6H2O对以上两种方法有如下分析:①方法二比方法一能源消耗低,成本低;②方法二比方法一工艺简单;③方法二比方法一降低了有毒性气体的使用,减少了污染;④方法二原子利用率为100%。其中正确的分析有()。A.1个B.2个C.3个D.4个答案:C解析:①根据反应原理可知,方法二比方法一反应步骤少,能源消耗低,成本低,故①正确;②方法二比方法一原料丰富,且生产工艺简单,故②正确;③方法一中使用了有毒的HCN,而方法二比方法一降低了有毒气体的使用,减少了污染,故③正确;④方法二中有H2O生成,原子利用率小于100%,故④错误。14.以纤维素为原料合成PEF塑料路线如图。下列有关说法错误的是()。A.纤维素是天然高分子化合物B.葡萄糖和果糖互为同分异构体C.可用酸性KMnO4溶液直接将5-HMF氧化为FDCAD.PEF可由FDCA和乙二醇缩聚而得答案:C解析:纤维素是由单糖聚合而成的高分子化合物,在自然界中广泛存在,属于天然高分子化合物,A项正确;葡萄糖和果糖的分子式均为C6H12O6,但两者结构不同,葡萄糖属于多羟基醛,果糖属于多羟基酮,互为同分异构体,B项正确;5-HMF中含有碳碳双键,酸性高锰酸钾溶液可将碳碳双键氧化,故不能使用酸性KMnO4溶液直接将5-HMF氧化为FDCA,C项错误;通过PEF的结构可知,PEF是由FDCA和乙二醇经过缩合反应制得的,D项正确。15.凯夫拉是一种高强度、耐腐蚀的芳纶纤维,军事上称为“装甲卫士”,但长期浸渍在强酸或强碱中强度有所下降。下表中是凯夫拉的两种结构:名称芳纶1313(PMTA)芳纶1414(PPTA)结构简式以下说法不正确的是()。A.PMTA和PPTA互为同分异构体B.“芳纶1313”“芳纶1414”中的数字表示苯环上取代基的位置C.凯夫拉在强酸或强碱中强度下降,可能与“”的水解有关D.以和为原料制备PPTA的反应为缩聚反应答案:A解析:PMTA和PPTA都是高分子化合物,属于混合物,所以它们不是同分异构体,故A项错误;“芳纶1313”指的是苯环上1、3位置被取代,“芳纶1414”指的是苯环上1、4位置被取代,所以1313、1414表示苯环上取代基的位置,故B项正确;肽键可以水解成—COOH、—NH2,在强酸或强碱中水解程度加大,所以芳纶纤维在强酸或强碱中强度有所下降,故C项正确;和反应生成和HX,属于缩聚反应,故D项正确。二、非选择题(本题包括5小题,共55分)16.(10分)已知:Ⅰ.R—X+H2OR—OH+HX(X为卤素原子);Ⅱ.与结构相似的醇不能被氧化成醛或酸。“智能型”大分子在生物工程中有广泛的应用前景,PMAA就是一种“智能型”大分子,可用于生物制药中大分子与小分子的分离。下图是以烃A为起始反应物合成PMAA的路线图:ABCDEPMAA根据上述过程回答下列问题:(1)写出对应物质的结构简式:A,PMAA。

(2)写出上述过程中所发生反应的反应类型:①,②,③,④。

(3)写出反应③的化学方程式:。

(4)E在浓硫酸存在并加热的条件下反应还可能生成一种六元环状产物,该六元环状产物的结构简式为。

(5)下列有关PMAA的说法正确的是(填字母)。

A.能够发生加成反应B.能够发生酯化反应C.不能燃烧D.能够使酸性KMnO4溶液褪色答案:(1)(2)加成反应取代反应消去反应加聚反应(3)(4)(5)B解析:F含有碳碳双键,发生加聚反应生成高分子化合物PMAA,故PMAA为;烃A与氯气反应得到B,结合信息Ⅰ知B发生卤代烃的水解反应生成C,C发生连续氧化反应生成E,E在浓硫酸、加热条件下反应生成F,EF发生的是消去反应,故E中含有—OH、—COOH,且—OH连接的碳原子上没有氢原子,故E为,逆推可知D为,C为,B为,反应①为烯烃的加成反应,故A为。(2)反应①是与氯气发生加成反应,反应②是卤代烃的水解反应,属于取代反应,反应③是醇的消去反应,反应④是碳碳双键发生加聚反应。(3)反应③为醇的消去,化学方程式为。(4)E()在浓硫酸存在并加热的条件下,—COOH和-OH能发生酯化反应生成环酯,该环状产物的结构简式是。(5)PMAA为,据此分析:该物质不含能发生加成反应的官能团,A项错误;有羧基,可发生酯化反应,B项正确;含C、H、O三种元素,可以燃烧,C项错误;不含碳碳双键、碳碳三键、醛基、羟基等能使酸性高锰酸钾溶液褪色的官能团,D项错误。17.(10分)聚芳酯(PAR)是分子主链上带有苯环和酯基的特种工程塑料,在航空航天等领域具有广泛应用。下图是利用乙酰丙酸()合成聚芳酯E的路线:已知:①+SOCl2+SO2+HCl;②+R'OH+HCl(R、R'表示烃基)。(1)乙酰丙酸中含有的官能团是酮羰基和(填官能团名称)。

(2)D的结构简式为。

(3)下列关于有机物B的说法正确的是(填字母)。

A.能发生取代反应B.能与浓溴水反应C.能发生消去反应D.能与H2发生加成反应(4)AB的化学方程式为。

(5)C的分子式为,符合下列条件的C的同分异构体有种。①能发生银镜反应;②能与NaHCO3溶液反应;③分子中有苯环,分子中无结构。在上述同分异构体中,有一种苯环上有两个取代基且核磁共振氢谱图有4组峰的物质,写出该物质与足量NaOH溶液共热反应的化学方程式:。

答案:(1)羧基(2)(3)ABD(4)+CH3CH2OH+H2O(5)C8H6O413+3NaOH+NaOOCH+2H2O解析:由聚芳香酯结构简式结合A的分子式知,反应①为加成反应,且为酚羟基的对位加成,则A为;反应②为酯化反应,则B为;反应③为氧化反应,则C为间二苯甲酸;反应④为取代反应,则D为;反应⑤为缩聚反应,生成E。(1)根据乙酰丙酸的结构简式可知分子中含有的官能团是酮羰基和羧基。(2)间二甲苯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成间二苯甲酸,即C是间二苯甲酸,根据已知信息①可知D的结构简式为。(3)B为,B中含有酯基、酚羟基、苯环,具有酯、酚和苯的性质,则含有酚羟基、酯基,所以能发生取代反应,A项正确;含有酚羟基,所以能与浓溴水发生取代反应,B项正确;不含醇羟基且不含卤原子,所以不能发生消去反应,C项错误;含有苯环,所以能与氢气发生加成反应,D项正确。(4)根据以上分析可知AB的化学方程式为+CH3CH2OH+H2O。(5)C为间二苯甲酸,分子式为C8H6O4。①能发生银镜反应说明含有醛基,②能与NaHCO3溶液反应说明含有羧基,③分子中有苯环,分子中无,其同分异构体中含—CHO、—COOH、—OH及苯环,移动取代基的位置,有4+4+2=10种,若含HCOO—和—COOH,存在邻、间、对3种,共有10+3=13种。在上述同分异构体中,有一种苯环上有两个取代基且核磁共振氢谱图有4组峰的物质,则符合条件的有机物结构简式为,该物质与足量NaOH溶液共热反应的化学方程式为+3NaOH+NaOOCH+2H2O。18.(12分)以某有机物X为原料可合成塑料G,X的相对分子质量小于100,1mol有机物X完全燃烧生成等物质的量的CO2和H2O,同时消耗标准状况下的O2112L,且X分子中含有酮羰基和羟基。X能发生如图所示的转化:已知:在HIO4、加热条件下生成RCHO和R'CHO。回答下列问题:(1)X的结构简式为。

(2)EF的反应条件是。

(3)写出FG的化学方程式:,该反应的反应类型为。

(4)AD的化学方程式为,该反应的反应类型为。

(5)Y是X的同分异构体,1molY与足量的Na反应可生成1molH2且Y不能使溴的CCl4溶液褪色,Y分子中的官能团连在相邻的碳原子上。Y的核磁共振氢谱图中有3组峰,峰面积之比为2∶1∶1。PBS是一种新型塑料,其结构简式为。请设计合理方案以Y为原料(无机试剂自选)合成PBS。(用合成路线流程图表示,并注明反应条件)答案:(1)(2)NaOH醇溶液、加热(3)n加聚反应(4)+nHOOC—COOH+(2n-1)H2O缩聚反应(5)—解析:有机物X完全燃烧生成等物质的量的CO2和H2O,说明该有机物中碳原子个数与氢原子个数比为1∶2,1molX完全燃烧消耗标准状况下5molO2,设X的分子式为CaH2aOb,则其燃烧方程式为CaH2aOb+5O2aCO2+aH2O,由氧原子守恒得:b+10=2a+a,b=3a-10,又因X的相对分子质量小于100,故14a+16b<100,两式综合得:14a+16b=14a+16(3a-10)<100,解得:a<4.2,即a=4(a=1、2或3时b=3a-10<0,不合题意),则b=2,故X的分子式为C4H8O2。C为CH3COOH,则B为CH3CHO,A为CH3CH(OH)CH(OH)CH3,X为CH3COCH(OH)CH3。(1)根据分析可知X为。(2)E为CH3COCHBrCH3,在NaOH醇溶液中、加热条件下发生消去反应生成F()。(3)含有碳碳双键,在一定条件下发生加聚反应生成G(),方程式为n。(4)CH3CH(OH)CH(OH)CH3与HOOC—COOH发生缩聚反应生成D(),方程式为+nHOOC—COOH+(2n-1)H2O。(5)1molY能与Na反应生成1molH2,则Y中含有2个—OH,Y不能使溴的CCl4溶液褪色,说明Y中不含碳碳双键。由于Y分子中的氢原子没有达到饱和状态,所以只能是环状有机物,其结构简式可能为或,因核磁共振氢谱图中有3组峰,峰面积之比为2∶1∶1,所以只能是;由PBS的结构简式可知其单体为HOCH2CH2CH2CH2OH和HOOCCH2CH2COOH,所以Y合成PBS可先在HIO4、加热条件下反应生成丁二醛,再还原得到二醇,氧化得到二酸,最后发生缩聚反应即可。19.(12分)化合物F是合成吲哚-2-酮类药物的一种中间体,其合成路线如下:ABCDEF(C10H9NO2)已知:Ⅰ.;Ⅱ.;Ⅲ.Ar—X+。Ar为芳基;X=Cl,Br;Z或Z'=COR,CONHR,COOR等。回答下列问题:(1)实验室制备A的化学方程式为,提高A产率的方法是;A的某同分异构体只有一种化学环境的氢原子,其结构简式为。

(2)CD的反应类型为;